Проблемы мирового океана

Государственное учреждение образования “Средняя школа №6  г. Могилёва”

 

 

 

 

 

 

 

Проблемы мирового океана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила

Азаренко Александра Николаевна

Учащаяся 11’’Б” класса

 

 

Могилёв, 2014

Содержание.

Введение…………………………………………………………………………………3

Основные виды загрязнения гидросферы…………………………………………4

Загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами……………………5

Воздействие нефти на животный и растительный мир……………………….…6

Методы устранения нефтяного загрязнения……………………………………7-8

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг)………………………....9

Сточные воды……………………………………………………………………….....10

Тяжелые металлы…………………………………………………………………….11

Тепловое загрязнение……………………………………………….……………….12

Синтетические поверхностно-активные вещества. ……………………….……13

Большой остров с мусором в Тихом океане…………………………………..14-16

Заключение…………………………………………………………………………….17

Список литературы…………………………………………………….……………..18

Приложение………………………………………………………………..……….19-20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Переоценить значение океана на планете невозможно. Океан – это среда 
обитания для огромного количества живых организмов. Отдельные морские 
экосистемы по разнообразию видов не уступают сухопутным. В Мировом 
океане представлены все типы животных, для многих из них морская вода – 
единственная среда обитания.

Океан – это главный регулятор климата на планете. В приморских странах 
климат гораздо мягче, чем в странах, находящихся внутри континентов, суточные и сезонные колебания температур меньше. Это обусловлено высокой теплоёмкостью воды: она медленно поглощает большое количество теплоты и медленно отдаёт его в окружающую среду. Большое влияние на климат оказывают тёплые и холодные течения. Океан – центральный участник природного круговорота воды. Фитопланктон – первичный продуцент органического вещества в подавляющем большинстве морских экосистем – обеспечивает половину ежегодного поступления кислорода в атмосферу.

Океан является важным источником пищевых и минеральных ресурсов, добываемых и используемых человеком. Побережья тёплых морей являются местом отдыха огромного количества людей из разных стран. Это приводит к тому, что экономика многих прибрежных стран полностью основана на использовании океанских ресурсов: Перу – мировой лидер по улову рыбы, страны островов Полинезии, Микронезии, Меланезии – важный туристический регион. Крупнейший европейский экспортёр нефти – Великобритания – добывает нефть на шельфе Северного моря.

В истории человечества решающую роль сыграло развитие морского транспорта: во многом именно с Великих географических открытий начались процессы, в конце концов, приведшие к формированию современного мироустройства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные виды загрязнения гидросферы.

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, 
химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со 
сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые 
причиняют неудобства, делая воду данных водоемов опасной для 
использования, нанося ущерб хозяйству, здоровью и безопасности населения.  
Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется 
сброс или иное поступление в водную  среду  вредных веществ, ухудшающих 
качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также 
негативно влияющих на состояние дна и береговые  линии  водных 
источников. 

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на типы: 

1.  Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет;  
2.  Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности;  
3.  Загрязнение ионами тяжелых металлов нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека;  
4.  Кислотные дожди приводят к закислению водоемов и к гибели экосистем;  
5.  Радиоактивное загрязнение связано со сбросом в водоемы радиоактивных отходов;  
6.  Тепловое загрязнение вызывает сброс в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС, что приводит к массовому развитию сине-зеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов;  
7.  Механическое загрязнение повышает содержание механических примесей;  
8.  Бактериальное и биологическое загрязнение связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.  
Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом. 

Загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами.

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных, алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти – углеводороды (до 98%)

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн.т нефти, что составляло 10,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод – все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962 – 1979 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 12 млн.т нефти. За последние 34 года, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 10,1 млн.т нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 12,01млн.т/год. Со стоками промышленности еже-годно попадает 10,51млн.т нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11 – 10% (280 нм), 60 – 70% (400нм). Пленка толщиной 30 – 40 мкм полностью поглощает инфракрасное 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 10,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

 

 

 

 

 

 

Воздействие нефти на животный и растительный мир.

Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных свойств. Птицы оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную температуру тела. Оценки количества птиц, погибающих при утечке нефти, часто невелики просто потому, что попавшие в беду птицы не попадают в поле зрения наблюдателей. Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм. 
Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности. Помимо воздействия на отдельные водные организмы, нефть влияет и на целые экосистемы. В районах, где нефть часто попадает в воду, заметными становятся и изменения видового состава морского сообщества. Как нефть, так и нефтяные смолы (гудрон) содержат некоторые канцерогенные вещества. Результаты нескольких исследований, проведенных на моллюсках в загрязненных водах, свидетельствуют о том, что у этих животных обнаруживается аномально большое число новообразований, сходных с раковыми опухолями человека.  
 
После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть. Сюда же начинают прибывать организмы из соседних областей, либо приплывая, либо переносясь течениями воды (например, личинки), либо выселяясь из соседних колоний (водоросли). Межвидовая конкуренция и хищничество приводят к установлению равновесия между различными группами. Губительное влияние нефти может сказываться в течение долгих лет.

 

 

 

 

 

 

Методы устранения нефтяного загрязнения.

Вопрос о самоочищении морских вод от нефтяного загрязнения изучен весьма слабо. В этом сложном комплексном процессе ведущее положение занимает биологический фактор, при котором в результате деятельности нефтеокисляющих организмов происходит трансформация нефтяного загрязнения до простых соединений (углекислоты и воды), накопление нового органического вещества в результате нарастания биомассы микроорганизмов.  
 
Однако естественные процессы самоочисток уже не справляются по причине систематического попадания нефти и нефтепродуктов в морскую воду. За последние годы накоплен значительный материал по разработке различных методов для устранения нефтяных загрязнений.

Ø  Нефть и нефтепродукты можно сжигать, но только сразу после разлива, т. к. она в течение первых двух часов теряет легкие фракции, и быстро растекаясь, образует тонкий слой, а охлаждающее действие воды, находящейся под этим слоем, приводит к прекращению горения.  
Ø  Нефть и нефтепродукты можно собирать с поверхности воды тремя способами: простым вычерпыванием вручную с борта небольших катеров; ограничение нефтяной пленки с помощью плавающих бонов с дальнейшей ее концентрированием путем уменьшения поверхности и сближения бонов; сложными машинными комплексами.  
Ø  Нефть, плавающую на поверхности воды, можно частично собрать, накрыв ее адсорбирующим материалом.  
Ø  Весьма обещающим методом обработки является покрытие нефтяной пленки порошком или мелкогранулированным веществом, которые, смешиваясь с нефтью, приклеиваются и затопляют ее. Однако многочисленные эксперименты показали, что через несколько месяцев затопленная масса является подвижной, и нефть может подняться при волнении моря.  
Ø  Перспективным является использование детергентов, к которым относятся вещества, образующие эмульсию и химически воздействующие на молекулы углеводородных соединений и изменяющие их поверхностное натяжение.  
Нефть и нефтепродукты обладают малым, по сравнению с водой, поверхностным натяжением, поэтому при барботировании воздуха через воду не нужно использовать пенообразователи. В этом случае нефть и нефтепродукты будут адсорбироваться на разделе фаз "газ жидкость", суммарная площадь поверхности воздушных пузырьков зависит от их диаметра и может быть достаточно велика. Учитывая все это, авторами статьи разработано механическое плавающее перемещаемое устройство, на котором осуществляются все эти три физико-химических процесса (флотация, адгезия и адсорбция). Преимущество этого предлагаемого устройства перед существующими заключается в следующем:  
1) нефть и нефтепродукты извлекаются не только с поверхности воды, но и из поверхностного слоя воды, определяемым конструкцией аппарата;  
 
2) поверхностный слой воды очищается не только от жидких, но и от твердых частиц;  
 
3) одновременное осуществление всех этих трех физико-химических процессов обуславливает большую эффективность процесса очистки данной акватории от нефти и нефтепродуктов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг).

Дампинг – это захоронение химически опасных, радиоактивных отходов.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов.   Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 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 загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроля над сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.