43. Гидросфера. Проблемы загрязнения прибрежных зон и мирового океана.

Мировой океан играет ключевую роль в формировании глобальных круговоротов биогенных компонентов и продуктивности биосферы. В биохимических круговоротах Мировой океан функционирует как крупный резервуар биогенных компонентов. Суммарная биопродуктивность океана составляет значительную часть продуктивности биосферы. Существование человечества все больше связывают с использованием ресурсов Мирового океана. Океаны являются важнейшим источником продовольствия, энергии, воды, углеводородов и минеральных ископаемых. Биоресурсы океана используются в качестве продовольствия, кормов для скота, в фармацевтической и косметологической промышленности.

Различают три группы источников загрязнения Мирового океана:

 морские – военные корабли, суда различного назначения и другие установки и устройства, эксплуатируемые в морской среде; трубопроводы, установки и устройства, используемые при разведке и разработке природных ресурсов морского дна и его недр;

 наземные – реки, озера и другие водные системы, куда загрязняющие вещества попадают с грунтовыми водами, а также в результате сбросов сточных и нагретых вод с различных береговых объектов, захоронений радиоактивных отходов и других особо вредных веществ;

 атмосферные – различные промышленные предприятия, транспортные средства и другие объекты, откуда могут происходить выбросы в атмосферу вредных газообразных отходов.

Наибольший вклад в загрязнение Мирового океана вносит нефтяное загрязнение. Впервые загрязнение нефтью с судов было признано важной проблемой еще во времена первой мировой войны, но лишь в 1954 г. была заключена Международная конвенция по предотвращению загрязнения моря нефтью.

Подавляющий объем загрязнения морской среды нефтью вносят морские порты и береговые промышленные предприятия, на втором месте находятся дноуглубительные работы. Промышленные стоки и отходы составляют 60,8% нефтяного загрязнения, загрязнение от нефтяных терминалов и нефтеперерабатывающих заводов составляет 1,2%, от нефтегазовых установок, платформ и скважин в море — 2,1, от танкерного судоходства — 11,3, от остального судоходства (нетанкерного) — 14,4%. Судьба нефтепродуктов, попадающих в морские воды, пока еще недостаточно изучена.

Часть нефтепродуктов растворяется в морской воде и распространяется в ее толще. При этом в ходе химико-биологических превращений образуются новые химические вещества, более растворимые, чем исходные.

Нефтепродукты быстро образуют с водой стойкие эмульсии, которые затем превращаются в нефтяные комки и сгустки. Дальнейшее разложение нефтепродуктов приводит к увеличению их удельной массы, они оседают на дно, но затем вследствие образования газов вновь всплывают на поверхность.

Под действием кислорода и ультрафиолетового излучения нефтепродукты окисляются. В окислении их важную роль играют микроорганизмы (бактерии). Таким образом, нефтепродукты включаются в пищевую цепь водной экосистемы. В то же время нефтепродукты оказывают негативное воздействие на морские экосистемы. Они подавляют фотосинтез водорослей, нарушают хеморецепторные реакции у морских животных, вызывают нарушение репродуктивных и пищевых функций и т.д. Канцерогенные компоненты нефтепродуктов (например, бензпирен) не только вызывают заболевания у гидробионтов, но и опасны для человека, так как передаются и концентрируются в трофических цепях.

Некоторые крупнейшие аварии оказались практически вне поля зрения общественности, так как они произошли в открытом океане и не причинили серьезного вреда побережью. В то же время другие инциденты, хотя и более мелкого масштаба, стали причиной появления крупнейших международных соглашений.

Влияние разливов нефти в морской среде в значительной степени зависит от того, насколько эта нефть достигнет чувствительных животных. Крупные разливы в открытом океане могут быть менее опасны, чем небольшие разливы вблизи береговой зоны или колоний птиц. В связи с этим для оценки риска загрязнения важно определить параметры, характеризующие перенос и рассеивание загрязнения. Обычно более легкие фракции нефти, разлитой в море, испаряются, а оставшаяся часть рассеивается под действием ветра и волн и подвергается разложению.

Основными поставщиками частиц металлов являются реки. Для растворенных форм металлов вклады атмосферы и рек примерно одинаковы для меди и никеля, тогда как для цинка, кадмия и особенно для свинца доминирует атмосферный приток.

Серьезные усилия по снижению выбросов в атмосферу свинца (источником которого являются двигатели внутреннего сгорания, работающие на этилированном бензине), предпринимаемые в настоящее время, должны привести к снижению концентраций свинца в океанских водах. Весьма велик вклад атмосферы в загрязнение Мирового океана хлорорганическими соединениями.

Оценки поступлений в Мировой океан хлорорганических соединений показывают, что в большинстве случаев вклад атмосферы составляет 90% и более (30% всей ртути и 50% свинца). Все большее беспокойство вызывает увеличивающийся антропогенный приток в воды Мирового океана соединений азота, который является питательным веществом для биоты. Попав в морскую воду, тяжелые металлы концентрируются главным образом в поверхностной пленке, в придонном осадке и в биоте, тогда как в самой воде они остаются лишь в сравнительно небольших концентрациях.

Поступление в океан загрязняющих веществ, конечно, отличается в разных регионах, но приведенные глобальные оценки, тем не менее, достаточно информативны, с точки зрения уровней и источников загрязнения.

В России уровень загрязнения морей в ряде случаев превышает допустимые нормативы. Наиболее сложная обстановка сложилась в дальневосточных морях, особенно в Авачинской губе, западной части Камчатского шельфа (пос. Октябрьский), Охотском море (Магадан), Сахалинском заливе, Японском море — по всей российской части акватории.

Одной из причин загрязнения морских вод является сброс и захоронение отходов. Специалисты озабочены тем, что Северное море, примыкающее к промышленным странам (Великобритании, Норвегии, Швеции, Дании, Германии, Нидерландам, Бельгии, Франции), практически превращается в «мусорную свалку» Европы. Сюда стекаются промышленные и сельскохозяйственные отходы, сбросы с судов, разливы нефти вследствие нефтедобычи, в результате чего еще в 80-х гг. концентрация токсичных веществ в воде превышала допустимые уровни более чем в 10 раз.

Несмотря на перечисленные проблемы, экосистемы Мирового океана в целом можно считать относительно ненарушенными по сравнению с другими территориями мира.

Прибрежные зоны являются крупнейшим накопителем загрязнений. Однако они привлекают внимание и вызывают тревогу экологов не только в связи с ростом загрязнения.

Еще в 1973 г. в резолюции 55-й сессии Экономического и социального совета ООН подчеркивалось, что береговые зоны являются одним из наиболее ценных достояний многих стран, в особенности развивающихся. В 1992 г внимание государств и правительств акцентировалось на глобальном характере проблем рационального использования и охраны природных ресурсов Мирового океана и прибрежных областей.

Сейчас природные ресурсы прибрежных территорий и акваторий в большинстве стран испытывают антропогенный стресс по многим причинам: от загрязнения, от зарегулирования стока рек, уничтожения макрофитов, которые приводят к снижению общей биопродуктивности, разрушению нерестилищ рыб, сокращению их кормовой базы, уменьшению и исчезновению ценных промысловых видов организмов.

Негативные последствия антропогенного характера весьма многообразны. Это размывы берегов и связанные с ними потери плодородных земель, разрушение сооружений, загрязнение, нарушение условий жизни людей, животных и растений и связанные с этими событиями изменения в экосистемах, включая нарушения в пищевых цепях, снижение самоочищающей способности, снижение биоразнообразия и биопродуктивности. Прибрежные территории суши и прибрежные акватории, как правило, являются зонами многоцелевого использования. Здесь ведутся добыча и переработка полезных ископаемых, развиваются различные виды промышленности, формируются портово-промышленные комплексы, развиваются судоходство, рыболовство, строятся приморские города и порты, процветают сельскохозяйственное производство, пастбищное животноводство, прибрежный промысел, марикультура, рекреация, туризм.

Биопродуктивность прибрежных зон Мирового океана примерно в 2-3 раза выше, чем открытых его частей; именно здесь формируется почти 3/4 всей продуктивности Мирового океана. Особенно высока она в эстуариях, лиманах, на территории маршей, в акваториях коралловых рифов. В прибрежных районах сосредоточена большая часть осадочных полезных ископаемых Земли.

Вода прибрежных зон является природным водным ресурсом, который используется человеком для охлаждения, орошения, питья.

Таким образом, прибрежные территории и акватории являются зонами наиболее интенсивного взаимодействия хозяйственной деятельности человека и природной среды и испытывают огромную антропогенную нагрузку.

В настоящее время состояние прибрежных территорий в ряде стран оценивается как критическое. Для Западной Европы такая оценка прозвучала еще в 1973 г. В Кении критическое состояние прибрежных территорий обусловило сильное загрязнение вследствие большой концентрации населения и туризма. В Нигерии из-за чрезмерных выловов рыбы, разработки нефтяных месторождений и переработки нефти уловы рыбы снизились почти на 40%.

Одной из причин размыва берегов является массовое изъятие пляжного материала (песка, гравия, гальки).

В бассейнах рек, впадающих в моря и океаны, мощным фактором, оказывающим негативное воздействие на природные экосистемы, в том числе и на прибрежных участках, является зарегулирование, строительство плотин и гидроэлектростанций. Это приводит к нарушению естественного водного режима, уменьшению твердого речного стока, снижению выноса пляжеобразующих наносов, не говоря уже об экстремальных изменениях в животном и растительном мире. Уменьшение стока на 15-20%, которое произошло вследствие зарегулирования, вызвало серьезные изменения в структуре водных экосистем и их продуктивности. На отдельных участках состояние водных экосистем оценивается как проявление экологического регресса. Резко упали и продолжают падать уловы рыбы в бассейне Нижнего Дона, особенно сократилась доля ценных пород рыб, в частности осетровых.

В России проблеме побережий придается большое значение. Принят ряд Федеральных законов: «О континентальном шельфе» (1995 г.), «О внутренних морских водах, территориальном море и прилегающей зоне

РФ» (1998 г.).