Загрязнение Мирового океана.

К середине ХХ в. проблема качества воды в той или иной степени коснулась всех стран. В настоящее время вследствие загрязнения природных вод неочищенными или недостаточно очищенными стоками в ряде стран наблюдается недостаток чистой воды. В настоящее время можно говорить о существовании двух каналов поступления загрязняющих веществ в морскую среду. Первый включает непосредственное поступление тех или иных веществ в моря и океаны или их вынос с речным стоком, который приводит к локальному и региональному загрязнению.

Другой источник загрязнения связан с образованием атмосферного резерва техногенных примесей, т.е. с переходом ряда веществ с суши в атмосферу, их последующим распределением в воздушных массах и выпадением на поверхность океана главным образом с атмосферными осадками. Механизмы образования газообразных и аэрозольных примесей и их поступление на морскую поверхность для разных веществ различны, но во всех случаях происходит глобальное загрязнение Мирового океана.

Гидросфера и атмосфера не имеет границ: массы воды в самой гидросфере и через атмосферу перемещаются во всех направлениях, быстро оказываясь за тысячи километров от того места, где они получили дозу загрязнения. О размерах и соотношениях различных потоков основных ингредиентов в Мировой океан можно судить по данным табл.11.

Таблица11

Характеристики производства и скорости поступления в Мировой океан основных загрязняющих веществ

Мировой океан является источником богатейших биологических, промышленно-сырьевых и энергетических ресурсов, но их эффективное освоение возможно только в случае радикального решения проблемы защиты океанских вод от загрязнения.

По имеющимся оценкам, общие мировые ресурсы пресной воды составляют: суммарный речной сток 38 - 45 тыс. км³, запасы пресной воды в озерах - 230 тыс. км³, а почвенной влаги - 75 тыс. км³. Ежегодный объем испаряющейся с поверхности планеты влаги (включая транспирацию растениями) оценивается примерно в 500 - 575 тыс. км³, причем 430 - 500 тыс. км³ испаряется Мировым океаном. На долю суши приходится чуть больше 70 тыс. км³ испаряющейся влаги в год; за это же время в виде осадков на все континенты выпадает 110 тыс. км³ воды.

Значительная часть этого объема не может быть утилизирована, так как теряется во время паводков, остается в почве, проникает в подземные водоносные слои и т.д. Только около 14 тыс. км³ пресной воды в год может использоваться в целях водоснабжения - эта незначительная часть водных ресурсов представляет собой устойчивый или базисный годовой сток. Из этого объема воды примерно 5 тыс. км³ приходится на малопригодные для поселений человека (по климатическим условиям) районы. Таким образом, ”чистый” запас пресной воды, из которого человечество может удовлетворить все свои потребности, составляет примерно 9 тыс. км³ в год.

Наиболее богата водными ресурсами на единицу площади Южная Америка, затем следует Европа, Азия, Северная Америка. Несмотря на то, что водные ресурсы распределены неравномерно, имеющихся на Земле запасов вполне достаточно, чтобы обеспечить возрастающие потребности людей в течение неопределенно продолжительного времени. Но для того, чтобы это стало реальностью при современном уровне научно-технического прогресса, приводящего к критической ситуации с загрязнением гидросферы, необходимо, в первую очередь, принятие законодательств по использованию и охране водных ресурсов с жесткими экономическими требованиями – в отношении водопотребителей: во-вторых, конечно, совершенствование “сухих” технологий, методов очистки сточных вод и систем водоснабжения.

Мировое производство ежегодно связывает химически около 100 млн. м³, промышленность потребляет 215 км³ воды, энергетика 240 км³. сельское хозяйство 4200 км³. Вместе с прямым ростом водозабора на различные хозяйственные нужды человек истощает водные ресурсы косвенным путем: вырубкой лесов, осушением болот, строительством водохранилищ и т.д.

Ежегодно в России в реки сбрасывается около 160 км³ промышленных стоков, а так как большая часть сточных вод не очищается или очищается недостаточно, то они загрязняют более 12% всего речного стока. Предполагают, что в 2000 г. на разбавление промышленных, сельскохозяйственных и бытовых стоков может потребоваться весь речной сток земного шара (даже при условии 6-ти кратного разбавления). Для разбавления 1 м³ неочищенных сточных вод необходимо минимум 20-30 м³ природной чистой воды.

Ежегодно речной сток выносит в Мировой океан 2,3 млн. т. свинца; 1,6 млн. т. марганца; 6,5 млн. т. фосфора; 320 млн. т. железа. В реки сбрасывают серную кислоту и ее соли, фенолы, пестициды, поверхностно-активные вещества, ядохимикаты, отходы радиоактивного производства. Особенно опасны радиоактивные элементы с продолжительным периодом полураспада, такие как стронций-90, цезий-137. Накапливаясь в теле животных, они по трофическим цепям могут попасть в организм человека, нанося непоправимый вред его здоровью

Загрязнение водной среды наносит социально-экономический ущерб, проявляющийся в увеличении заболеваемости людей и животных, ухудшении роста растений. Основным источником теплового загрязнения водоемов являются тепловые электростанции, особенно атомные. Повышение температуры воды в водоеме интенсифицирует биологические процессы- приводит к “цветению” воды, уменьшению растворимости газов в ней, в том числе кислорода, изменению физических и химических свойств.

В состав сточных вод, содержащих органические вещества, входит масса биогенных элементов, в том числе азот и фосфор. Происходит массовое размножение организмов фитопланктона, в первую очередь сине-зеленых и бурых водорослей. Эти организмы рождаются, отмирают, и масса органического вещества в водном объекте возрастает. Усиленный рост концентрации биогенных элементов приводит к уменьшению кислорода в воде. Вода становится непригодной для жизни, и в ней начинают преобладать анаэробные процессы. Этот процесс называется эвтрофикацией. Эвтрофикация - это повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных или естественных (природных) факторов. Собственно анаэробные процессы представляют собой вторичное загрязнение воды. Эвтрофикация может быть также следствием смыва азотных и фосфорных удобрений и попадания в воду легкоокисляемых минеральных соединений.

В результате аварии судов, промывки резервуаров танкеров, утечки нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 12-15 млн. т. нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км² водной поверхности. Нефтяная пленка способствует гибели оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, то есть нарушает газообмен между атмосферой и гидросферой.

Одними из опасных загрязняющих водные ресурсы веществ в настоящее время стали поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые все шире применяются в быту и промышленности. Выполняя роль эмульгаторов, вспенивателей и смачивателей, они образуют на поверхности воды обильную пену, покрывающую большие площади. ПАВ снижают способность воды к насыщению кислородом, парализуют деятельность микроорганизмов, разрушающих органические вещества, в то же время сами плохо поддаются биохимическому разложению.