РЕФЕРАТ
ПО БИОЛОГИИ
НА ТЕМУ:
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ
СИСТЕМ
Киров,2007г.
План
Глава1. Моря и океаны
1.1 Загрязнениеи самоочищение морей и океанов
1.2 Нефтьи нефтепродукты
1.3 Тяжелыеметаллы
1.4Пестициды
1.5 Бытовыеотходы
1.6 Радиоактивныезагрязнения
1.7 Сбросотходов в море с целью захоронения (дампинг)
1.8 Экологическиепроблемы Каспийского, Азовского и Черного морей
1.9 Охранаморей и океанов
Глава2.Пресные воды
2.1 Источникизагрязнений
2.2 Очисткасточных вод
Заключение
Введение
Вода- одно из самых распространенных и в то же время одно из самых необыкновенныхвеществ на Земле. С развитием человечества от самых древних времен до нашихдней вода приобрела все большее значение. Практически все столицы государств икрупные города расположены либо на берегу моря или океана, либо у реки илиозера. Это не случайно. Люди стремились селиться там, где прежде всего былавода. Она необходима не только для питья и бытовых нужд, но и как естественнаязащита от нападения неприятеля, и, наконец, как удобный путь сообщения иторговли с соседями. Современная цивилизация также не может существовать безбольших количеств воды.
Глава 1. Моря и океаны
Огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты,служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает ватмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, таккак способен поглощать ее избыток, в Мировом океане ежегодно вылавливается 85млн. т рыбы. С одной стороны, это составляет всего около 1% мировогопроизводства продовольствия, но, с другой — это 15% потребляемых человечествомживотных белков. Мировой океан – это и протеин для голодающих, которых на Землемиллионы, и новые лекарства для больных, вода для пустынь, энергия и минералыдля промышленности, места отдыха. Россия – одно из ведущих рыбопромышленныхгосударств, определяющих стратегию мирового рыболовства. Рыбное хозяйство РФиграет значительную роль в продовольственном комплексе страны, а в рядерегионов (в первую очередь прибрежных – Приморском крае, Камчатской,Сахалинской, Калининградской и Мурманской областях) является градообразующейотраслью. Почти треть добываемой на планете нефти поступает из скважин,пробуренных в морском дне. К началу ХХ1 в. «морская» нефть составляет половинувсей добычи. Неуклонно растет на шельфе и добыча газа. В настоящее времяведется полупромышленная добыча железомарганцевых конкреций – шарообразныхобразований осадочного происхождения, россыпями которых особенно богато дноТихого океана. Из них уже сегодня экономически целесообразно извлекать никель,кобальт, медь, а в начале следующего века люди научатся получать молибден,цинк, свинец, а возможно, и марганец. Запасы конкреций поистине астрономические– порядка 2-3 трлн. т. Морские драги вполне рентабельно добывают на мелководьяхзолото, алмазы, минералы, содержащие титан и цирконий. Российские ученыепредложили нетрадиционный способ добычи и переработки железомарганцевыхконкреций, не требующих подъема их на поверхность. Правда, добраться до них нетак просто: самые перспективные скопления расположены на глубине 5-6 км.Территории их залегания уже поделены заинтересованными государствами. Россиидостался участок дна Тихого океана между Гавайями и Центральной Америкой.Переработка морской воды уже дает около трети потребляемой в мире повареннойсоли, пятую часть магния, а также бром, калийные удобрения. Известно, что вморской воде содержится практически вся таблица Менделеева, за исключениемкороткоживущих искусственно созданных элементов. Японские ученые создалиэкспериментальную установку для извлечения из морской воды урана. Предприятие,расположенное на острове Сикоку, рассчитано на ежегодную фильтрацию 36 тыс. тморской воды, при этом из 1000 т воды получают 3 г урана. К 2000 г. из океана предполагаетсяизвлекать ежегодно до 1000 т урана, для чего придется подвергать фильтрации 333млрд. т воды. Уран планируется использовать в качестве сырья для атомныхэлектростанций, число которых в Японии все возрастает. В апреле 1982 г. 3-яКонференция ООН по морскому праву после многолетней работы принялавсеобъемлющую Конвенцию, которая создает договорно-правовую основу мирногоиспользования Мирового океана в интересах всех стран и народов. Конвенциясодержит около тысячи международных правовых норм, регламентирующих всеосновные вопросы использования морских просторов, живых и минеральных ресурсовморя, и таким образом регулирует все стороны человеческой деятельности вМировом океане.
1.1 Загрязнение и самоочищение океанов
Реальную опасность экологическому равновесию в океанепредставляют следующие формы антропогенного воздействия: загрязнение акваторий;нарушение механизма воспроизводства морских организмов; отторжение берегового иакваториального пространства для хозяйственных целей. Океаны и моря загрязняютсятакими вредными для их жизнедеятельности веществами, как нефть, тяжелыеметаллы, пестициды, радиоизотопы. Вредные вещества в океан несут загрязненныереки, туда сбрасываются сточные воды различных промышленных предприятий,попадает сток с полей из лесов, обработанных пестицидами, потери нефти сперевозящих ее танкеров. Газообразные токсические вещества, такие, как окисьуглерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетамКалифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодноосаждается 50 тыс.т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газамиавтомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередкообнаруживается патогенная микрофлора. Поля загрязнения формируются в прибрежныхводах крупных промышленных центров и устьев рек, а также в районах интенсивногосудоходства и нефтедобычи. Степень загрязненности вод в океане постоянновозрастает. Способность воды к самоочищению оказывается порой недостаточной,чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов.Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстрораспространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатыми животными ирастительностью, наносят серьезный ущерб состоянию морских экосистем и экономикев целом. Самоочищение морей и океанов – сложный процесс, при котором происходитразрушение компонентов загрязнения и включение их в общий круговорот веществ.Способность моря перерабатывать углеводы и другие виды загрязнениянебезгранична. В настоящее время многие акватории уже утратили способность ксамоочищению. Некоторые заливы и бухты нефть, в больших количествах скопившаясяв донных отложениях, превратила практически в мертвые зоны. Существует прямаязависимость между численностью нефтеокисляющих микроорганизмов и интенсивностьюнефтяного загрязнения морской воды. Наибольшее число микроорганизмов выделялосьв районах нефтяного загрязнения, при этом количество бактерий, растущих нанефти, доходит до 10 в шестой степени на 1 л морской воды. Наряду счисленностью микроорганизмов в местах постоянного нефтяного загрязнения растетих видовое разнообразие. Это, по всей видимости, можно объяснить сложностьюхимического состава нефти, различные компоненты которой могут потреблятьсятолько определенными видами микроорганизмов. Микроорганизмы моря функционирую всоставе сложного микробиоценоза, который реагирует на чужеродные вещества какна единое целое. Не многие виды микроорганизмов способны полностью разложитьнефть. Такие формы выделяются из морской среды редко, и процесс деградациинефти не бывает интенсивным. К морским организмам, которые участвуют впроцессах самоочищения, относятся моллюски. Крупный моллюск может пропуститьчерез себя до 70 л воды в сутки и таким образом очистить ее от возможных механическихпримесей и некоторых органических соединений. Подсчитано, что только всеверо-западной части Черного моря мидии профильтровывают за сутки более 100куб. км воды. Поистине санитар-рекордсмен – моллюск кардиум, входящий в фаунуКаспийского моря. Несмотря на свои небольшие размеры (около 2,5 см), он впроцессе питания успевает за сутки профильтровать до 15 л воды. При этомрастворенная в ней нефть, как вещество, непригодное для питания, обволакиваетсяслизью и в этой «упаковке» выбрасывается на дно. Вполне вероятно, что затемтакие «микроконтейнеры» биологически преобразуются в безвредные вещества.Ученые стремятся изучить деятельность морских организмов, включая водоросли, с тем,чтобы найти новые эффективные способы борьбы с загрязнением водоемов, преждевсего богатого рыбой Каспия. Морские организмы (их поведение и состояние)являются индикаторами нефтяных загрязнений, т.е. они как бы осуществляютбиологическое наблюдение за окружающей средой. Не менее значительна рольмикроорганизмов в борьбе моря с пестицидами: накапливая в себе вредные продуктыих превращений, бактерии сигнализируют о состоянии среды. Большое значение дляпроцессов самоочищения имеет содержание в морской воде кислорода. В отличие отмногих других морей, насыщение вод Черного моря кислородом возможно толькочерез контакт с атмосферой. Однако вертикальному распространению поверхностныхвод, насыщенных кислородом, препятствует различие солености воды в верхних инижних уровнях, поэтому в Черном море насыщен кислородом только верхний слой,объем которого составляет лишь пятнадцатая часть всего бассейна. Остальнаячасть моря безжизненна, кислород в ней отсутствует, а его место занимаетсероводород. Такое расположение вод по вертикали предопределило развитие жизнитолько в верхнем слое моря. Забота о чистоте этого относительно тонкого слоя –важная задача всех стран Черноморского побережья. Чистой водой Черное мореобязано огромной армии «чистильщиков». Планктонные организмы, усваиваясолнечный свет и минеральные вещества, являются тем первым звеном, с которогоначинается длинная цепь превращения неорганического вещества в органическое.
1.2 Нефть и нефтепродукты
Вмировой статистике главным загрязнителем Мирового океана считается — нефть. Кначалу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, чтосоставляло 0,23% мировой добычи. Почти половину (44%) её приносят в океан рекии сточные воды, расположенных на морских берегах предприятий и городов. Навтором месте в мировой статистике стоит морской флот. Это и загрязнённые нефтепродуктамипромывочные воды и балласт, которые сбрасывают суда за борт, и льяльные воды,которые накапливаются в машинном отделении любого судна; и мелкие,многочисленные разливы при бункеровке, разгрузке и перегрузке нефти. А в общейсложности насчитывается около 2,5 млн. тонн нефти в год. Для сравнения: извсех танкеров, потерпевших крушение за 1995 год вылилось всего лишь 320 тыс.тонн нефти т. е. почти в 9 раз меньше. За последние 30 лет, начиная с 1964года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северномморе 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечекежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти.
Большиемассы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Объемзагрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. т./год. Со стоками промышленностиежегодно попадает 0,5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначаларастекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.
Нефтянаяпленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света.Пропускание 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощаетинфракрасное 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 0,5 мкм, менее устойчивы ихарактерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалениилетучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могутсохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег иоседать на дно.
Естественно,что сильнее всего загрязнение проявляются в прибрежных районах, на шельфе, кудасбрасывается особенно много отходов (в США — более 50 млн. тонн в год) ипопадают все загрязнения, выносимые реками из внутренних районов. В Северноеморе, например, попадает 90 млн. тонн отходов, причём особенно опасная ситуациясоздаётся в устьях рек: загрязняющий «шлейф» Рейна прослеживаетсявдоль всего датско-германского побережья, достигая на востоке Скагеррака. Северноеморе подвергается наиболее концентрированному воздействию многих факторовзагрязнения — сброс промышленных отходов, постоянное загрязнение от танкеров ибуровых платформ, сброс радиоактивных отходов от АЭС Великобритании. Всё этоособо опасно, учитывая высокую биопродуктивность (50 кг рыбы с гектара присреднем улове в Мировом океане 2 кг с га). В устье Эмса (Германия) в 80-х годахдоля больных рыб и угрей достигала 60 %. Сильнейшим образом проявилосьзагрязнение Мирового океана у берегов Японии — новая болезнь«минамата» была следствием ртутного загрязнения: бухта Токиоотносится к числу максимально загрязнённых акваторий мира. В середине 80-х гг.многократно закрывались для отдыхающих пляжи Италии, только южнее Ливорно быловыявлено 26 «заражённых зон». Большую опасность для открытого океанапредставляют катастрофы танкеров и ещё большую — атомных подводных лодок.Особоопасно воздействие на Мировой океан военных конфликтов. «Война вЗаливе» привела к тому, что почти две трети западного побережья Персидскогозалива было покрыто слоем нефти и погибло огромное количество рыб, птиц иживотных. Окружающая среда подвергалась беспрецедентному ха всю историючеловечества загрязнению.
1.3 Тяжелые металлы
Тяжелыеметаллы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк,) относятся к числураспространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широкоприменяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря наочистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточныхводах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан черезатмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртутьпереносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветриванииосадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс.т. ртути. В составеатмосферной пыли содержится около 12 тыс.т. ртути, причем значительная часть — антропогенного происхождения. Около половины годового промышленногопроизводства этого металла (910 тыс.т./год) различными путями попадает в океан.В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе ивзвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды ввысокотоксичную метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило кртутному отравлению прибрежного населения. Свинец — типичный рассеянный элемент,содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природныхводах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается вокружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленнымии бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газамидвигателей внутреннего сгорания. Миграционный поток свинца с континента в океанидет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пыльюокеан получает 20-30 т.свинца в год. Присутствие большого количестваорганических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, вкоторой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионыметаллов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаютсяорганизмы бентоса и др.
1.4 Пестициды
Мировое производство пестицидов достигает 200 тыс. т в год.Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезнуюугрозу для жизни людей. Установлено, что существует определенное соотношениемежду уровнем загрязнения воды хлорорганическими веществами и их концентрациямив жировых тканых рыб и морских млекопитающих. Пестициды обнаружены в различныхрайонах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, узападного побережья Англии, Исландии, Португалии, Испании и даже Антарктиды.Возможным источником появления этих веществ в Антарктиде может быть загрязнениеокеана в результате интенсивного применения их в США и Канаде. Вместе сокеанической водой ядохимикаты достигают Антарктиды.
1.5 Бытовые отходы
В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также ссудов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы (фекалии, отстойный шлам,отбросы). Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влияниемморских течений и ветра рассеивается в разных направлениях. В последниедесятилетия особым видом твердых отбросов, загрязняющих океаны, сталипластмассовые изделия (синтетические пленки и емкости, пластмассовые сети ит.п.). Эти материалы легче воды, а потому долго плавают на поверхности,загрязняют морское побережье. Загрязняют моря, и особенно их прибрежные части,фановые и хозяйственно-бытовые сточные воды судов. Их количество постоянноувеличивается, так как возрастает интенсивность судоходства и суда становятсявсе более благоустроенными. Величины водопотребления на пассажирских судахприближается к показателям крупных городов и составляет 300-400 л на человека всутки. В Северном море возникла реальная угроза фауны и флоры из-за загрязнениянечистотами, выносимыми с материка реками. Прибрежные районы Северного моряочень мелководны; приливы и отливы в нем незначительны, что также неспособствует самоочищению моря. К тому же на его берегах расположены страны сбольшой плотностью населения и высокоразвитой промышленностью, и загрязнениерайона достигло крайне высокого уровня. Усугубляет экологическую ситуацию то,что в последние годы в Северном море интенсивно развивается добыча нефти. Бесхозяйственность,хищническое отношение к богатствам Мирового океана ведет к нарушению природногоравновесия, гибели в некоторых районах океанической флоры и фауны, отравлениялюдей зараженными продуктами моря.
1.6 Радиоактивные загрязнения
Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов в море в50-60-е гг. осуществляли многие страны, имеющие атомный флот. Для России этапроблема приобретает все более острое значение и с точки зрения соблюдениямеждународных радиационных обязательств, и в связи с необходимостью обеспечитьэкологическую безопасность страны. Великобритания затапливала радиоактивныеотходы в Ирландском море, а Франция – в Северном, откуда загрязнения попадали вБаренцево море. Непосредственно в районах захоронения контроль за радиационнойобстановкой практически не осуществлялся. Определить состояние защитныхбарьеров захороненных отходов, скорость и масштабы выхода радионуклидов оченьтрудно. По приблизительным оценкам экспертов, активность захороненных отходов довольновысока. Вопросы, связанные с утилизацией атомных подводных лодок, обращением срадиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом на объектахВоенно-Морского Флота России, с деятельностью атомного ледокольного флота,остаются актуальными и в наши дни.
1.7Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг)
Многиестраны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различныхматериалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах,бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов,взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захороненийсоставил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировойокеан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды кпереработке большого количества органических и неорганических веществ безособого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинграссматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенствутехнологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органическиевещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (намассу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора;0,155% цинка; 0,085% свинца; 0,001% ртути; 0,001% кадмия.
Вовремя сброса при прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющихвеществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируетсячастицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышаетсямутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстромурасходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворениювзвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. Присутствиебольшого количества органических веществ создает в грунтах устойчивуювосстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащихсероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов вразной степени подвергаются организмы бентоса и др.В случае образованияповерхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушаетсягазообмен на границе воздух — вода. Загрязняющие вещества, поступающие враствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов и оказывать токсическоевоздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышеннаямутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формыбентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста засчет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой составданного сообщества. При организации системы контроля за сбросами отходов в моререшающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязненияморской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в моренеобходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материальногосброса.
1.8 Экологические проблемы Каспийского, Азовского и Черногоморей
Каспийское море – замкнутый водоем, не связанный с Мировым океаном,поэтому его уровень подвержен значительным колебаниям, зависящим в основном отклиматических факторов ( объем притока речных вод, величина испарения споверхности моря и др.) Последняя фаза понижения уровня началась в 30-х гг. изакончилась в 1976 г. За это время уровень Каспия понизился почти на 3 м.ВКаспийском море есть залив Кара-Богаз-Гол – уникальная природная кладоваяминерального сырья. Его рапа (концентрированный солевой раствор) содержит чутьли не все элементы таблицы Менделеева. Кара-Богаз-Гол сообщался с моремпроливом с единственным в мире морским водопадом: залив был ниже поверхностиКаспия на 3 м. Пытаясь приостановить падение уровня Каспия, весной 1980 г.пролив перекрыли глухой плотиной. Специалисты надеялись, что залив Кара-Богаз-Гол,отсеченный от Каспия, будет высыхать, по крайней мере, лет двадцать, однакослучилось непредвиденное: залив высох за три года, а ветры разнося морскую сольна многие километры. Ясно, что со строительством плотины поспешили. Ошибкупришлось исправлять: сейчас в залив поступает каспийская вода. С 1978 г.уровень Каспийского моря повышается в среднем на 15 см. в год. Затоплениепобережья идет со скоростью 1-2 км в год. Подъем будет продолжаться в ближайшие10 лет. Причины поднятия уровня точно не установлены. Это может быть связано сувеличением стока рек, деформацией дна, с поступлением вод из-под земли.Интересную гипотезу по этому поводу выдвинул академик Н.А.Шило. Он связываетволнообразный процесс наполнения и обмеления Каспия с наблюдающимися здесь движениямиземной коры. Время от времени неотектонические движения то сжимают, торастекают подстилающие Каспий осадочные толщи. При этом содержащиеся в них водыто выдавливаются в море, то снова отбираются от него. Таким образом, на фазусжатия приходится повышение уровня, а на фазу растяжения – его падение. Ктерритории Российской Федерации относится восточная часть моря, прилегающая кРостовской области и Краснодарскому краю. Азовское море самое мелководное вмире; средняя глубина его всего 3 м, а наибольшая – 14 м. Это и самоепродуктивное море планеты. В 1951 г. Цимлянской плотиной был перекрыт Дон –главная из крупных рек, питавших Азовское море. Цимлянское водохранилищезабрало из Азова 80% весенней воды, что привело к сокращению площадейнерестилищ и повышению содержания соли в море.
Многолетняя недостача пресной воды стала замещаться здесьсолеными водами Черного моря. По среднемноголетним данным, в Азов поступает от30 до 40 куб. километров горько-соленой черноморской воды. По научнымпрогнозам, как только пресный сток снизится до 20 куб. километров в год,Азовское море превратится в водоем, подобный безжизненному Кара-Богаз голу. К1990 г. средняя соленость Азова увеличилась до 13 промилле, и сейчас идетустойчивый процесс осолонения. На протяжении многих лет не решаются главныезадачи: стабилизация режима солености моря путем резкого сокращениябезвозвратного изъятия пресноводного стока и снижения уровня загрязнения. Врезультате в бассейне Азовского моря наблюдается полный дисбаланс всейэкологической системы.
Площадь Черного моря составляет 413 488 кв. км, средняяглубина – 1271 м. Многочисленные реки, впадающие в море, незначительная частькоторой вытекает через пролив Босфор. В тоже время глубинное течение в этомпроливе, наоборот, постоянно подкачивая соленую воду из Мраморного моря,поэтому Черное море напоминает непроточный аквариум, в который компрессоры снагрузкой нагнетают воздух. Сверху в море – легкая опресненная вода, снизуболее тяжелая – сильно соленая, и между ними – своеобразный барьер, именуемый внауке слоем скачка плотности. Нижний слой воды, лишенный жизни, постепенноподнимается. Определить скорость этого процесса очень трудно. Дело в том, чтограница между «живой» и «мертвой» водой, проходящая на глубине 100-200 м,неровная: и купола, и впадины находятся в постоянном движении. Анализ данных,характеризующих экологическую обстановку в регионе, свидетельствует, чтоэкосистема Черноморского бассейна испытывает существенную антропогеннуюнагрузку, отдельные участки акватории утратили способность к самоочищению.Сброс загрязненных сточных вод в Черное море постоянно растет. Это объясняетсянизкими темпами строительства водоохранных объектов, их неэффективной работой,аварийными сбросами. Традиционными загрязнителями Черного моря являются городаАнапа, Сочи, Туапсе, Новороссийск. В 1993 г. городской канализацией города Сочибыло сброшено свыше 80 млн. куб. м загрязненных сточных вод. Проблемаусугубляется развитием портов на Черноморском побережье, увеличением перевалкиэкологически опасных грузов, нефти, нефтепродуктов при отсутствии единой схемыразвития портов и оценки их воздействия на окружающую среду.
1.9 Охрана морей и океанов
Разносторонняя деятельность человека с Мировом океане(интенсивное судоходство, добыча полезных ископаемых на морском дне,использование морей в качестве места сброса и захоронения промышленных ибытовых отходов и т.д.) привела к серьезному загрязнению морской среды.Наиболее распространенными видами загрязнения стали загрязнения нефтью,нефтепродуктами, радиоактивными веществами, отходами промышленных и бытовыхсточных вод, выносами химических удобрений и др. Особенно ощутимым сталозагрязнение нефтью и нефтепродуктами. В настоящее время из различных источниковзагрязнения ежегодно в морские воды поступает около 6 млн. тонн нефти.Поскольку само загрязнение может распространяться на огромные территории,решить проблему загрязнения одному государству не под силу. Это потребовалопринятия коллективных мер, в результате которых был разработан и принят рядмеждународных соглашений, регламентирующих вопросы защиты и сохранения морскойсреды. К таким международным соглашениям относятся: Международная конвенция попредотвращению загрязнения моря нефтью 1954 г; Женевская конвенция об открытомморе 1958 г.(Под отрытым морем понимаются все части моря, не входящие ни втерриториальное море, ни во внутренние воды любого государства); Договор обАнтарктике 1959г.; Международная конвенция относительно вмешательства в открытомморе в случаях аварий, приводящих к загрязнению нефтью, 1969г.; Международнаяконвенция о гражданской ответственности за ущерб от загрязнения нефтью 1969 г.;Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и другихматериалов 1972г.; Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов1973 г. и другие соглашения. Кроме названных существует также ряд региональныхсоглашений по данному вопросу.
2.Пресныеводы
Наибольшеепрактическое значение для человечества имеют пресные воды рек, ручьев, озер иатмосферы, которые суммарно составляют около 50 тысяч кубических километров.Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местностисоставляет 50 л. на одного человека, а в городах-150 л. Огромное количествопресной воды используется в промышленности. На выплавку 1 т. стали необходимо200 м3 воды, а 1 т. Никеля-4000 м3. На пр-во 1 т. бумагитребуется 100 м3, на изготовление 1 т. синтетического волокна от2500 до 5000 м3 воды. Промышленность поглощает 85% всей воды,расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%. Наорошение 1 га поливных земель уходит 12-14 м3 воды. Ежегоднорасходуется более 150 км3 только в России.
2.1Источники загрязнения
Природнаявода обладает удивительным даром самоочищения, восстановления своих свойств,окисления проникающих в нее загрязняющих веществ и их нейтрализации. Благодаряэтим процессам вода является источником жизни всего земного.Возвращенные в рекии озера воды принято подразделять на чистые (очищенные), условно-чистые инеочищенные (загрязненные). Качественное состояние сбрасываемых вод резкоизменяется по сравнению с потребляемыми водными ресурсами за счет загрязнения.Водные источники могут принять загрязненные сточные воды, но до определенногопредела. Далее подавляются свойства воды к самоочищению и реки и озера могутпревратиться в сточный коллектор, безжизненный и смертельно опасный на многиегоды.Загрязняющие воду вещества можно разделить на несколько видов взависимости от их природы, химического состава и происхождения:
1)Органическиевещества бытовых, сельскохозяйственных и промышленных стоков(ихразложение происходит под воздействием микроорганизмови кислорода)
2)болезнетворныемикроорганизмы и вирусы в плохо обработанных или необработанных канализационныхстоках населенных пунктов и животноводческих ферм;
3)питательныеэлементы (азот и фосфор), поступающие в водоемы с бытовыми исельскохозяйственными водами; способствуют увеличению содержания нитритов инитратов и их эвтрофикации;
4).Неорганическиеи органические вещества. тяжелыеметаллы;нефтепродукты (относятсяк наиболее распространенным. покрывают поверхность воды тонкой пленкой толщиной10-4 см2. ); пестициды;синтетическиедетергенты (моющие средства), фенолы; многиеиз них не разлагаются, либо медленно разлагаются и способны попасть в пищевыецепи;
5)донныеосадки — их увеличение связано с урбанизацией (стоки) и регулированием речногостока многих рек, эрозией почвы и т.д., что способствует гибели донныхорганизмов, загрязнению донных илов;
6)тепловоезагрязнение — сброс теплых вод ТЭС и промышленности, влечет изменениеестественных условий, снижает содержание кислорода и изменяет скорость обменавеществ. Отсюда многообразие способов очистки, сложность технологических схем,которые лишь частично решают проблему чистоты водных источников Очевидно очисткупромышленных стоков следует рассматривать как переходную стадию к оборотномуводоснабжению и безводным технологиям, учитывая непрерывно возрастающееколичество промстоков.
Осостоянии рек Европы можно судить по ситуации на Дунае, в бассейне которого проживает80 млн. европейцев. В течение года в эту реку поступает 3 тыс. т никеля, 14тыс. т марганца, 500 т цинка, 36 тыс. т нефтепродуктов, огромное количествохлора, нитратов, пестицидов. Между тем установлено, что только 1 г попавшей вреку нефти способен полностью погубить жизнь в 1 куб. м воды. На проходившем в1989 г. в Софии Международном симпозиуме по проблемам Дуная отмечалось, что сгодами экологическая ситуация на реке не улучшается, а ухудшается. Замерывблизи устья реки у румынского города Галац показали, что содержание меди вводе за последние 10 лет увеличилось в 10 раз, марганца — в девять, олова- вдва раза. Опасно стало использовать дунайскую воду для орошения. Участникисимпозиума констатировали также, что только 30-40 % сбрасываемых в Дунайсточных вод подвергается очистке и возможности самой реки для регенерации напределе. В результате страдают жители придунайских территорий, углубляется ибез того сложное экологическое состояние Черного моря. В бедственном положениинаходятся и другие крупнейшие реки Европы — Рейн, Влтава, Дон.
2.2Очистка сточных вод
Современныеметоды очистки позволяют удалить различные примеси из сточных вод на 95-96%. Взависимости от степени и характера загрязнения применяют механические,химические и биологические методы очистки сточных вод.
Механическимиметодами удаляют грубые дисперсные примеси с помощью решеток, сит, фильтров,отстойников, нефтеловушек. Этими методами удаляют нерастворимые примеси избытовых стоков –до 60%, из промышленных- до 95%.
Химическаяочистка- это добавление в сточные воды реагенов, способствующих образованиюосадков из коллоидных и некоторых истинных растворов.
Биологическаяочистка в естественных условиях происходит на специальных полях орошения илиполях фильтрации. Здесь создается сеть магистральных и распределительныхканалов и карт(площадок) шириной 20 м и длиной 100-150 м, окруженных землянымивалами. Карты периодически заполняют сточными водами. Под воздействиемсолнечного света, воздуха, микроорганизмов они очищаются и просачиваются вгрунт. На поверхности карт образуется перегной. Через несколько лет послепрекращения слива сточных вод поля фильтрации используют для выращивания трав,кормовых культур или овощей.
Биологическаяочистка вод в искусственных условиях производится в специальных сооружениях –биофильтров и аэротенках. Биофильтр представляет собой сооружение из кирпичаили бетона, внутреннее его помещение заполнено прочным пористым материалом:шлаком, гравием, щебнем, керамзитом. На эти пористые материалы нанесена пленкамикроорганизмов (бактерий, простейших и др.), которые в процессежизнедеятельности поедают и разлагают органические вещества, очищая от нихводу. В биофильтр периодически подаются сточные воды и воздух, идущий напроцессы окисления.
Заключение
Вода- ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обменавеществ, составляющих основу жизни. Общеизвестна необходимость ее для бытовыхпотребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ онаслужит средой обитания. Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают.Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется всельском хозяйстве. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировойпроблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельскогохозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразныесредства для решения этой проблемы.
Используемаялитература
1.Глобальные проблемы современного мира.А.С.Левин.(1997);
2.Общаябиология 11 класс. В.Б.Захаров, Н.И.Сонин;
3.ЭнциклопедияЯ познаю мир. Экология.