Экология Мирового океана - (реферат)
p>Кроме железо-марганцевых конкреций на морском дне интерес представляют и фосфоритовые конкреции. Они распространены на глубинах 50-2500 м, близ берегов США, Чили, перу, Японии, Австралии, Индии, Марокко, Гвинеи, Анголы и других стран. Спрос на фосфориты небольшой, и поэтому морские месторождения пока не в состоянии конкурировать с месторождениями суши. К тому же в большинстве случаев фосфориты морских месторождений по своему качеству значительно уступают разрабатываемым на суше. Освоение морских залежей фосфоритов представляет интерес и для России так как основные земледельческие районы испытывают недостаток фосфатного сырья. Крупнейшее месторождение апатитового сырья Хибинское - удалено от основных районов потребления фосфатов, и запасы апатитового концентрата по мере возрастания потребностей заметно истощаются. Кроме того, сырье для всех заводов по производству суперфосфата завозится по железной дороге с Кольского полуострова, что делает стоимость удобрений довольно высокой. Запасы фосфатного сырья в море оцениваются в сотни миллиардов тонн и могут обеспечить потребности на тысячелетия вперед.Наконец, в Красном море обнаружены впадины с температурой воды до +62°С и с содержанием солей до 26 %0 (вместо 3, 5 %0в обычной морской воде). Практически такая вода представляет собой “горячий рассол”. В этих “рассолах” встречены илы черного, белого, желтого, оранжевого цветов с высоким содержанием железа, марганца, меди и цинка с примесью других металлов, в том числе серебра, золота. Таких впадин в Красном море существует около тринадцати.
“Живая руда”.
Рассказывая о богатствах Мирового океана нельзя не упомянуть о “живой руде”, или “тощей руде”, как часто называют морскую воду за то, что в ней растворено около 60 химических элементов таблицы Д. И. Менделеева. Человек пока научился извлекать из воды лишь очень небольшое количество элементов. Из 35 г. солей, содержащихся в 1 л морской воды, 30, 1 г. составляет хлористый натрий, 2, 7 г сульфаты, 2, 1 г - магний, калий, кальций, а все остальные вещества- лишь 0, 035 г. Около 99%мировых запасов брома приходится на воды Мирового океана. Большое внимание уделяется разработке методики добычи урана из морской воды. Сначала ХХ в. Различными странами предпринимались попытки добычи золота из морской воды. В 1959 г. во время одного из рейсов научно-исследовательского судна “Михаил Ломоносов” ионно-обменные смолы, представляющие, по-существу, один из видов сорбента, были помещены в фильтрующую колонку, которая была укреплена ниже ватерлинии и подключена к водозаборному кингстону. В течение всего рейса чрез фильтрационную колонку пропускалась океанская вода. Всего ее прошло около 60 тыс. Л. В результате каждый килограмм ионитов извлек из морской воды 0, 15 г урана, 0, 125 г серебра; были обнаружены также золото, стронций, висмут, цинк, медь, марганец, железо, алюминий, кремний, кальций, магний. В ходе другого эксперимента советские ученые получили из 500 л морской воды крупинку золота массой в 1 мг. Между тем установлено, что среднее содержание золота в воде 0, 032-0, 049 мг на 1т, а общие запасы в океане по различным данным оцениваются в 8-10 млн. т, что составляет почти 2, 5 кг на каждого жителя планеты. Возможно, что скоро ионообменные колонки будут установлены на всех судах торгового флота. В течение рейса эти устройства смогут фильтровать воду, и по возвращении в порт содержимое колонок будет сдаваться на обработку в химические лаборатории, а колонки заменяться новыми. Вероятно, таким способом в ближайшем будущем и будут добывать из океана ценные редкие металлы. Пока же добыча урана, золота и других элементов из морской воды экономически невыгодна и не оправдывает себя. Однако, учитывая гигантские темпы роста технических достижений и все возрастающие потребности в ряде ценных металлов, мы все более приближаемся к тому моменту, когда морская вода займет свое место как “комплексная руда номер один” и полностью “отдаст” человеку все необходимые элементы. Безусловно, минеральные богатства Мирового океана будут играть ведущую роль в экономике ближайшего будущего нашей планеты. Использование вод Мирового океана.
Загрязнение морских вод.
Действительно ли Мировой океан находится под угрозой? На этот вопрос, к сожалению, надо ответить утвердительно, без всяких колебаний. Проблема, связанная с загрязнением вод Мирового океана, одна из самых важных проблем, стоящих перед человечеством.
Наиболее опасны загрязнения: нефтью, нефтепродуктами, радиоактивными веществами, отходами, промышленными и бытовыми сточными водами, выбросами химических удобрений (пестицидов).
Загрязнение вод Мирового океана приняло за последние 10 лет катастрофические размеры. Этому во многом способствовало широко распространенное мнение о неограниченных возможностях вод Мирового океана к самоочищению. Многие это понимали так, что любые отходы и отбросы в любом количестве в водах океана подвергаются биологической переработке без вредных последствий для самих вод. Независимо от вида загрязнения, идет ли речь о загрязнении почвы, атмосферы или воды, все сводится в итоге к загрязнению вод Мирового океана, куда в конце концов попадают все отравляющие вещества, превращая Мировой океан в “мировую помойку”.
Нефтяное загрязнение.
По подсчетам в Мировой океан ежегодно попадает 6-15 млн. т нефти и нефтепродуктов. Здесь прежде всего необходимо отметить потери, связанные с еетранспортировкой танкерами. После разгрузки нефти, чтобы придать танкеру необходимую устойчивость, его танки заполняют балластной водой, слив балластной воды с остатками нефти до последнего времени осуществлялся чаще всего в открытое море. Лишь немногие танкеры обладают резервуарами, специально предназначенными для балластной воды, которые никогда не заполняются нефтью. Значительные количества нефти попадают в море после промывки цистерн и нефтеналивных сосудов. Подсчитано, что в море попадает около 1 %нефти и нефтепродуктов от всего перевозимого груза. Например, нефтеналивное судно водоизмещением около 30 000 т сбрасывает в море около 300 т мазута при каждом рейсе. При перевозке 500 млн. т нефти в год, потери мазута составляют около 5 млн. т в год, или 13700 т в сутки! Огромное количество нефтепродуктов попадает в Мировой океан при их использовании. Только дизельные двигатели судов выбрасывают в море до 2 млн. т тяжелых нефтепродуктов (смазочные масла, несгоревшее топливо). Велики потери при морском бурении, сборе нефти в местные резервуары и перекачке по магистральным нефтепроводам. Здесь теряется до 0, 25 % от всего количества добываемой нефти. По мере роста морской добычи нефти количество перевозок ее танкерами резко возрастает, а, следовательно, возрастает и количество аварийных случаев. В последний годы увеличилось количество крупных танкеров, перевозящих нефть. На долю супертанкеров приходится более половины всего объема перевозимой нефти. Такой гигант даже после включения экстренного торможения проходит больше 1 мили (1852 м) до полной остановки. Естественно, что опасность катастрофических столкновений у таких танкеров возрастает в несколько раз. Вынос нефти и нефтепродуктов в море с водами рек. Таким путем в моря попадает до 28 % от общего количества поступающей нефти. Приток нефтепродуктов с атмосферными осадками. Легкие фракции нефти испаряются с поверхности моря и попадают в атмосферу. Таким образом в Мировой океан поступает около 10% нефти и нефтепродуктов от общего количества. Слив неочищенных вод с заводов и нефтебаз, расположенных на морских побережьях и в портах. В США таким путем в Мировой океан попадает более 500 тыс. т нефти в год.
Нефтяными пленками охвачены.
Нефтяными пленками охвачены: огромные акватории Атлантического и Тихого океанов; полностью покрыты Южно-Китайское и Желтое моря, зона Панамского канала, обширная зона вдоль берегов Северной Америки (шириной до 500-600 км), акватория между Гавайскими островами и Сан-Франциско в северной части Тихого океана и многие другие районы. Особенно большой вред такие нефтяные пленки приносят в полузамкнутых, внутренних и северных морях, куда они приносятся системами течений. Так, Гольфстрим и Северо-Атлантическое течения переносят углеводороды от берегов Северной Америки и Европы в районы Норвежского и Баренцева морей. Особенно опасно попадание нефти в моря Северного Ледовитого океана и Антарктики, так как низкие температуры воздуха тормозят процессы химического и биологического окисления нефти даже в летний период. Таким образом, нефтяное загрязнение носит глобальный характер.
Подсчитано.
Подсчитано, что даже 15 млн. т нефти достаточно чтобы покрыть нефтяной пленкой Атлантический и Северный Ледовитый океаны. А ведь содержание 10 г нефти в 1 м3воды губительно для икры рыбы. Нефтяная пленка (1 т нефти способна загрязнить 12 км2площади моря) уменьшает проникновение солнечных лучей, что губительно влияет на процессы фотосинтеза фитопланктона, основной кормовой базы большинства живых организмов морей и океанов. Достаточно 1 л нефти чтобы лишить кислорода 400 тыс. л морской воды. Нефтяные пленки могут: существенно нарушить обмен энергией, теплом, влагой, газами между океаном и атмосферой. А ведь океан играет большую роль в формировании климата, вырабатывает 60-70% кислорода, необходим для существования жизни на Земле. При испарении нефти с поверхности воды, присутствие ее паров в воздухе вредно отражается на здоровье людей. Особенно выделяются акватории: Средиземного, Северного, Ирландского, Яванского морей; Мексиканского, Бискайского, Токийского заливов. Так, почти ѕ побережья Италии, омываемого водами Адриатического, Ионического, Пирренского, Лигурийского морей, общей протяженностью около 7 500 км загрязняются отходами нефтеперерабатывающих заводов и отбросами 10 тыс. промышленных предприятий. Не в меньшей степени загрязнено отходами и Северное море. А ведь это шельфовое море - средняя глубина его 80 м, а в районе Доггер-Банки - до недавнего времени богатой рыбопромысловой акватории - 20 м. При этом впадающие в него реки, особенно наиболее крупные, такие как: Рейн, Эльба, Везер, Темза снабжают Северное море не чистой пресной водой, а , наоборот, ежечасно несут в Северное море тысячи тонн отравляющих веществ. В Северном море, где плотность движения танкеров самая высокая в мире, ежегодно перевозится около 500 млн. т нефти, происходит 50% всех столкновений. Загрязнение Атлантического океана. Загрязнен даже у берегов Африки, посреди океана, в районе Вест-Индийских островов. Загрязнение сточными отходами промышленных и бытовых вод. Один из самых массовых видов загрязнения. В этом виде загрязнения повинны практически все развитые в экономическом отношении страны. До последнего времени для подавляющего большинства промышленных предприятий реки и моря являлись место сброса отработанных стоков. К сожалению очистка стоков лишь в немногих странах поспевает за экономическим развитием и ростом народонаселения. Особенно повинны в сильном загрязнении вод следующие отрасли промышленности: химическая,
Ц/Б, текстильная, металлургическая.
Сильно загрязняют водоемы шахтные воды в связи с усилившимся в последнее время способом добычи угля - гидродобычей, при которой большое количество мелких частиц угля выносится с отработанными водами. Вредное воздействие оказывают сбросы Ц/Б заводов, имеющих обычно вспомогательные производства сульфита, хлора, извести и других продуктов, стоки которых также сильно загрязняют и отравляют морские водоемы. Практически сточные неочищенные воды любой промышленности несут угрозу водам Мирового океана.
Свой “вклад” вносят также: отходы бытовых, стоки пищевых предприятий, бытовые нечистоты, детергенты,
Значительный вред наносит использование детергентов - синтетических моющих средств. Все детергенты обычно образуют стойкую пену при внесении в воду сравнительно небольшого количества вещества. Способность к пенообразованию детергенты не теряют даже при прохождении очистных сооружений. Поэтому водоемы, куда попадают детергенты бывают покрыты клубами пены. Детергенты очень токсичны, устойчивы к процессам биологического разложения, не оседают и не уничтожаются при разбавлении чистой водой.
стоки с сельскохозяйственных угодий,
Этот вид загрязнения связан прежде всего с применением пестицидов - химических препаратов, используемых для уничтожения вредных организмов и растений (от лат. pestis - зараза, saedo - убивать), например ДДТ.
Пестициды попадают в морскую воду: со сточными водами из с/х районов, из атмосферы.
До 50 %распыляемых пестицидов никогда не достигает растений, а разносятся ветрами. ДДТ обнаруживают в тканях пингвинов и белых медведей Арктики - далеко от мест его распыления. Анализ снежного покрова Антарктики показал, что на поверхности осело около 2 300 т пестицидов. Один из видов ДДТ, применяемый на полях Африки был через несколько месяцев обнаружен в воде Бенгальского залива. Токсичность пестицидов увеличивается с увеличением температуры морской воды. отходы с пищевых предприятий, включая отработанные воды. Применение фосфатов и нитратов также губительно сказывается на море. Нарицательным стало название Японского города Минимате. В результате сброса насыщенных ртутью сточных вод было отравлено свыше 600 тыс. человек, 79 из них погибло. Велика также степень загрязнения предметами массового потребления (банки, бутылки и т. д. ).
Радиоактивное загрязнение вод Мирового океана. Пути попадания радиоактивных осадков: из атмосферы в результате ядерных испытаний,
при сбросе радиоактивных вод и веществ с предприятий атомной промышленности и АЭС, в результате аварий судов, работающих на атомных двигателях, а также сброса радиоактивных отходов судовых реакторов,
после аварий атомных подводных лодок,
Так, в 1963 г. в Атлантическом океане затонула американская подводная лодка, остатки которой были найдены более чем в 200 милях восточнее Бостона. А уже в 1966 г. у берегов Ирландии, примерно в 2 500 милях от места катастрофы, выловили деталь лодки с надписью “радиоактивно”. сброс радиоактивных отходов с судов, работающих на атомных реакторах. Таких судов в мире более 300. За один год работы в атомных подлодках (в зависимости от мощности судового реактора) образуется от 300 до 500 л загрязненных смол, используемых при фильтрации вод. Проблема их захоронения пока еще кардинально не решена.
Опасность заключается в:
быстрый перенос радиоактивных частиц воздушными течениями на большие расстояния. После испытания французской атомной бомбы в Сахаре (13 февраля 1960 г. ) понадобилось 2 дня чтобы радиоактивные частицы достигли побережья Индии, 3 дня - Японии, радиоактивные частицы исключительно “живучи”, особенно при испытаниях над поверхностью земли. Попадая в высокие слои атмосферы, радиоактивные частицы затем способны выпадать в виде “радиоактивных” дождей через многие месяцы после ядерных взрывов, иногда за несколько тысяч километров от места испытания. Стойкость радиоактивных веществ к разрушению и распаду способствует переносу на морскими течениями и заражению рыбы, планктона и других животных и растительных организмов на больших расстояниях. В последнее время установлено, что обновление глубинных вод морей происходит за период не менее 100 лет, т. е. За срок в течение которого радиоактивные отходы не теряют своих вредных свойств. Также, находящиеся в поверхностных слоях, радиоактивные воды проникают на глубину в несколько км. Между тем, в большинстве стран отходы АЭС сбрасываются в реки и прибрежные воды морей, причем чаще всего это не единичные сбросы в небольших количествах, а ежегодные захоронения. Говоря о захоронении отходов необходимо коснуться и других высокотоксичных соединений. В 1970 г. США затопили в 500 км от побережья Флориды судно, на борту которого находилось 68 т нервно-паралитического газа (зарина), в 418 бетонных контейнерах. Но рано или поздно бетонные контейнеры дадут утечку и тогда трудно будет представить все последствия. К числу сильнозагрязненных акваторий Мирового океана относятся: Северное, Ирландское, Японское и Средиземное моря; Мексиканский, Бискайский, Токийский заливы и Атлантическое побережье США.
Борьба с загрязнением вод Мирового океана.
В ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки, ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного загрязнений в настоящее время невозможно.
Методы очистки вод Мирового океана:
локализация участка (с помощью плавающих ограждений - боннов), сжигание на локализованных участках, удаление с помощью песка, обработанного особым составом, в результате чего нефть прилипает к зернам песка и опускается на дно. поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса,
препарат “ДН-75”,
За несколько минут очищает поверхность моря от нефтяных загрязнений. ряд биологических методов, Применение микроорганизмов, которые способны разлагать углеводороды вплоть до углекислоты и воды. использование специальных судов, оснащенных установками для сбора нефти с поверхности моря. Созданы специальные суда малых размеров, которые доставляются самолетами к месту аварии танкеров; каждое такое судно может всасывать до 1, 5 тыс. л нефтеводяной смеси, отделяя свыше 90%нефти и закачивая ее в специальные плавучие емкости, буксируемые затем к берегу. Предусмотрены нормы безопасности при строительстве танкеров, при организации систем транспортировки, передвижения в бухтах. Но все они страдают недостатком - расплывчатые формулировки позволяют частным компаниям их обходить; кроме береговой охраны некому следить за соблюдением этих законов.
Как борются за чистоту окружающей среды другие страны. США:
Пришедшие в негодность изделия из пластика почти не поддаются разрушению. Американский ученый Карл Суонхом разработал пластик, изделия из которого саморазрушаются после их использования. Под прямым воздействием солнечного света в этих изделиях начинается процесс разрушения, который завершают насекомые. Еще одно открытие американских ученых - предложение использовать сточные воды как питательную среду для водоросли хлореллы, используемой в корм скоту. В процессе роста хлорелла выделяет бактарецидные веществ, изменяющие кислотность стоков таким образом, что в воде гибнут болезнетворные бактерии и вирусы, т. е. стоки обеззараживаются.
Франция:
создание 6 территориальных комитетов по бассейнам рек, которые контролируют охрану и использование вод. фабрике разрешают забирать воду из реки только ниже того места, где у нее выведен сток, создано судно для очистки рек и акваторий портов. Это судно имеет специальное оборудование, которое засасывает отбросы и мусор (примерно 4 т в день). строительство очистных сооружений для сбора загрязненных вод танкеров, группы самолетов и вертолетов следят за тем, чтобы ни один танкер не слил балластные воды или остатки нефтепродуктов на подходах к портам, использование технологии сухого формования бумаги. При такой технологии потребность в воде вообще отпадает и отсутствуют ядовитые стоки.
использование одной и той же воды по 5-6 раз. Швеция:
определенной группой изотопов помечают танки каждого судна, Затем, с помощью специального прибора по пятну безошибочно определяют судно-нарушитель. Недопущение загрязнения, восстановление чистоты сильно загрязненных водоемов. разработана бумаги, содержащей лишь 10% воды (по сравнению с 50 % раньше). ФРГ: с 1961 г. вступил в силу закон о запрещении производства моющих средств, содержащих биологически нерасщепляемые элементы.
Великобритания: создан Совет по водным ресурсам.
Наделен большими полномочиями, вплоть до привлечения к судебной ответственности лиц, допускающих сброс в водоемы загрязняющих веществ.
Япония: создана служба наблюдения за загрязнением моря,
Специальные катера регулярно патрулируют Токийский залив и прибрежные воды созданы буи-роботы, выявляют степень и состав загрязнения, а также его причины. использование технологии сухого формования бумаги. При такой технологии потребность в воде вообще отпадает и отсутствуют ядовитые стоки.
Страницы: 1, 2
|
|