25
концентрированность и неравномерность выпадений радионуклидов создает
серьезную опасность радиоактивного заражения воды и гидробионов в
отдельных районах океана.
Как уже говорилось. Мировой океан способен самоочищаться от
загрязняющих веществ. Эта способность зависит от целого ряда физических
факторов, в первую очередь таких, как физический, физикохимический,
биохимический и биологический.
Гидродинамические факторы не являются, по существу, факторами
самоочищения, но они могут способствовать ускорению или торможению
самоочищения.
Главным фактором самоочищения природных вод от комплекса
загрязняющих веществ, выступает прежде всего жизнедеятельность
микроорганизмов-диструкторов, способных трансформировать органические
вещества и переводить их в минеральное состояние. Некоторое значение в
этом плане имеют и физико-химические факторы.
В результате исследований к настоящему времени сложились достаточно
уверенные представления о характере токсических и физиологических
воздействий загрязняющих веществ на жизнедеятельность организмов.
Одноклеточные водоросли образуют первое звено в пищевых цепях
океана, формируя биопродукционные характеристики морских экосистем.
Водоросли очень чувствительны к наличию загрязняющих веществ в воде. В
малом объеме они стимулируют рост водорослей (этим объясняется большое
количество водорослей в городских водоемах и на Днепре), но при сильной
концентрации они подавляют рост водорослей, которые погибают,
Практически все виды морского планктона отличаются высокой
чувствительностью к загрязняющим веществам и проявляют способность к
интенсивному накоплению химических веществ.
Наличие нефтяных углеводов, которые легко проникают через
липопротеидные клеточные барьеры, вызывая разбухание липидного слоя,
разрыв клеточной оболочки, нарушение морфологии клеток.
При наличии концентрации любых токсичных веществ в среде
нарушается трофическая активность рачков - фильтраторов: снижаются
скорости биофильтрации и потребления пищи. Ракообразные на разных
стадиях развития (онтогенеза), обладают значительно меньшей
устойчивостью к воздействию токсичных веществ по сравнению с
половозрелыми особями. Наибольшей токсичностью для данной группы
обладают хлорорганические пестициды и тяжелые металлы. Отмечается
повышенное накопление кадмия в покровных и костных структурах рыб, по
сравнению с накоплениями в мышечных тканях.
Общее содержание ртути, свинца и кадмия в океанических
морепродуктах не достигает уровней опасных для здоровья человека.
Однако, в отдельных ситуациях локального загрязнения уровни
концентрации токсичных металлов в рыбе могут достигать опасных
значений, чем свидетельствуют неоднократные случаи появления болезни
типомата.
Наиболее актуальной в наше время стала проблема химического
загрязнения Мирового Океана.
Наиболее биологически опасными являются следующие вещества:
хлорорганические токсичные металлы (метилртуть, ртуть, цинк); нефть и
нефтепродукты, а также радионуклиды.
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными
загрязняющими веществами в Мировом океане. Отмечают следующие пути
поступления:
сбросы в море промывочных, балластных и льяльных вод с судов (23%);
сбросы в портах, включая потери при загрузке (14%);
сброс промышленных отходов и сточных вод (10%),
ливневые стоки (6%);
катастрофы судов и буровых установок (6%);
атмосферные выпадения (10%);
вынос с речным стоком во всем многообразии форм (28%);
Опасность загрязнения вод нефтью и нефтепродуктами заключается в их
физических свойствах. Дело в том, что они способны растекаться по
поверхности воды, образуя при этом тонкую, но плотную пленку, которая за
очень короткий промежуток времени способна занять огромные площади.
Вследствие этого нарушается газообмен на границе воздух-вода. Это
приводит к гибели многих беспозвоночных, личинок и мальков рыб,
вызывает увеличение численности нефтеокисляющих и патогенных
микроорганизмов. Также огромный вред наносится и земноводным
животным (моржам, тюленям, пингвинам, выдрам и др.) Попадая на
поверхность их шкуры или меха, нефтепродукты способствуют нарушению
защитных функций животных, что приводит к их гибели.
Тяжелые металлы, такие как ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк
и др. Относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих
веществ. Для морских биогеоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и
кадмий. На поверхности океана ежегодно поступает 10 тыс. Тонн ртути, 2,5
тыс.тонн свинца и кадмия.
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское
захоронение различных материалов и веществ. Основанием для дампинга в
море служит способность морской среды к переработке большого количества
органических и неорганических веществ без особого ущерба качеству воды.
Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается
как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству
технологий.
Отсюда особую важность приобретают выработка и научное
обоснование путей регулирования сбросов отходов в море. Воздействию
сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы.
Загрязняющие вещества так же могут оказывать токсичное воздействие.
Так же стоит уделить внимание и радиоактивному загрязнению
Мирового океана. К настоящему времени сумма радиоактивности
привнесенной в океан человеком, не превышает 5,510 Бк, что еще не велико
по сравнению с естественным уровнем (18,510" Бк). Однако,
27
Производительность плавучих сепараторов составляет от 10 до 100 тонн в
час.
Другой метод основан на высокой вязкости нефти и ее способности к
адгезии на поверхностях твердых тел. Коллекторы содержат большое
количество неопреоновых ременных передач, с которых после контакта со
слишком нефть счищается в разделительный танк. Производительность таких
коллекторов составляет около 420 литров за час.
В основе нескольких способов сбора нефти лежит разбрызгивание на
загрязненной поверхности моря расплавленного парафина или раствора
поливинилового пластика в летучем растворителе. После застывания
материала, нефть остается в его порах, а затвердевшие куски смеси
удаляются механическим способом.
Удаление нефти возможно и биологическими агентами. Так, один
индивидуум Со1аш]5 может потреблять до 150 г. нефти в сутки. Организмы -
фильтраторы, например черноморские мидии, способны удалять через жабры
до 200 мг. Нефти. Они переводят нефть в более доступное состояние для
других организмов. Известно более 100 видов бактерий, окисляющих
нефтепродукты. Каждый из методов обладает определенными
преимуществами и недостатками. Но наиболее перспективным является
применение комбинированных методов.
Проблемы очистки морской среды от загрязняющих веществ могут быть
успешно решены только путем развития всестороннего международного
сотрудничества, обеспечивающего активное участие всех государств Земного
шара.
Первым международным соглашением , установившим определенные
обязанности государств в этой области, была Лондонская конвенция по
предотвращению загрязнения моря нефтью 1954 г. Первоначально
обговаривались только определенные территории , в которых запрещается
слив нефти. Но в 1969 г. Сессия ИМКО приняла новые поплавки к
конвенции, по которым запретной для слива нефти зоной был объявлен весь
Мировой океан.
Требования международной общественности в рамках ООН и на других
международных форумах привели к заключению в 1963 г Московского
договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере,
космическом пространстве и под водой. Позднее заключенный договор об
Антарктиде закрепил все взрывы и сброс радиоактивных веществ южнее 60-
го градуса (этот договор был заключен 1 декабря 1969 г).
Генеральной Ассамблеей ООН от 16 декабря 1971 г. была принята
Конвенция о запрещении разработки, производства и накопления запасов
бактериологического и токсического оружия и об их уничтожении.
По результатам третьей Конвенции, принятой на заседании ООН в Нью-
Йорке 30 апреля 1982 г были приняты права прибрежных государств в
экономической зоне. Эти государства могут осуществлять юрисдикцию в
отношении:
Типовое загрязнение поверхностных водоемов и прибрежных вод
морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод
электростанциями и некоторыми промышленными производствами
Сброс таких вод во многих случаях обуславливает повышение
температуры вод на 6-80 С. Вследствие этого уменьшается растворимость
кислорода в воде, а его потребление возрастает, поскольку с ростом
температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих
органические вещества. Так же понижается концентрация и других газов.
Например, при уменьшении содержания азота в воде наблюдаются случаи
гибели рыб от газовой эмболии (появление микропузырьков азота в крови).
Уменьшается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры
водорослей. К тепловому загрязнению очень чувствительны многие члены
зооценозов: зоопланктон уменьшает видовое разнообразие, падает
численность многих различных насекомых, служащих пищей для рыб.
Нередко страдают моллюски.
Загрязняющие вещества, тяготеющие к поверхностному микрослою,
входят в прямой контакт с организмами, населяющими поверхностный
водный биотоп океана.
В настоящее время средние концентрации наиболее распространенных в
океане токсичных веществ на 1-3 порядка меньшее критических значений,
прямо вызывающих негативные изменения в экосистемах.
Однако уже сейчас уровень первичной продукции Мирового океана на
10% ниже прогнозируемого, при условии отсутствия загрязнения,
Проблема охраны морской среды в настоящее время стала глобальной.
Ее решение возможно путем выработки законодательных актов на
национальных и международных уровнях и создание специальных органов,
призванных концентрировать соблюдение законодательства всеми
водопользователями.
Общество обязано заботиться о сохранении Мирового океана,
поскольку он является главным источником энергии на Земле. И необходимо
применять различные методы очистки мирового океана от загрязняющих
веществ.
Например, при разливе нефти по поверхности океана прежде всего
необходимо приостановить распространение скликов, а затем удалить нефть
с поверхности моря. Для этого применяют боновые заграждения,
выполненные в виде трубчатых камер с утяжеленными заслонами или
пневматический барьер, который обеспечивает появление стоячих волн.
Особая роль принадлежит веществам - собирателям, способным
увеличивать толщину нефтяной пленки и значительно сокращать площадь
разлива нефти. К таким веществам относятся жидкие карбоновые кислоты,
спирты, эфиры, глицериды и другие вещества.
Удаление нефти с поверхности моря осуществляется разнообразными
методами. Широко применяют различные сепараторы. Обычно это
воронкообразные емкости, укрепленные на поплавках и снабженные
насосами для всасывания нефтяной пленки вместе с тонким слоем воды.
До дна доходит не свыше 5-10% органических веществ, продуцируемых
водорослями в поверхностном слое океана. На дне они поглощаются
бактериями и донными животными. Лишь ничтожное количество
органических веществ, всего около 0,1-0,2% от той массы, которая создается в
фотосинтетической зоне, и небольшая часть минерализированных продуктов
переходят в донные отходы. Исключаясь из современного круговорота
веществ, они вовлекаются в долговременный планетарный океан, связанный с
геохимическими и геологическими процессами.
БОГАТСТВО ЖИЗНИ ОКЕАНА.
Воды морей и океанов содержат все необходимое для образования
тканей, мышц, крови, скелетной основы и полимерных покровов организмов.
О том, сколь благоприятны условия для развития органической жизни в
Мировом океане, можно судить по распределению мест обитания на земном
шаре 63 классов животных и 33 классов растений.
Места обитания животных и растений
Несмотря на сотни миллионов лет, в течение которых формировалась
современная флора и фауна, они преимущественно океанического
происхождения. Хотя представители многих классов в процессе эволюции
органического мира меняли среду своего обитания, 3/4 животных и половина
растений обитают в Мировом океане. Они представлены более 300 тыс.
Видами животных и растений, каждый их которых исчисляется миллиардами
экземпляров. Из 150 тыс. Видов животных более 600 тыс моллюсков, около 20
тыс. Ракообразных, свыше 16 тыс. Рыб. Меньше всего млекопитающих. Так,
китообразных только 58 видов, ластоногих лишь 32 вида.
РАССЕЛЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ.
В соответствии с метом обитания они подразделяются на пелагические,
живущие в толще вод, и бентологические, существующие на дне.
Материковая отмель именуется неритической зоной обитания. Прибрежная
ее волноприбойная и приливная часть - литоральная зона. Океаническая зона
охватывает все пространство от границы шельфа с материковым склоном до
самых больших глубин. По отношению к распространению света в толще вод
океана выделяют фотическую зону (толщина которой от нескольких метров
до 100м) и афотическую (где всегда сохраняется темнота).
Многообразие форм жизни и плотность расселения организмов
уменьшаются по мере удаления от побережий и от поверхности океана ко
дну. Наибольшее их количество отмечается в поверхности стометровом слое,
куда проникают солнечные лучи, и следовательно, могут существовать
водоросли. В местах с особенно прозрачными водами это наблюдается до
150м, а иногда до 200 м. Бурное развитие жизни в прибрежных районах
объясняется приносом большего количества питательных веществ с суши.
В процессе эволюции одни организмы приспособились к тому, чтобы
добывать себе пищу, активно перемещаясь по все толще вод; другие живут за
32
1) создания и использования искусственных островов, установок и
сооружений;
2) морских научных исследований;
3) защиты и сохранения морской среды.
В то же время в экологической зоне другие государства пользуются
свободами судоходств, воздушного пролета, прокладки подводных кабелей и
трубопроводов, и другими свободами. Прибрежное государство имеет право
в своей экономической зоне определять допустимый улов живых ресурсов.
Но прибрежные государства, как и все другие, обязаны использовать
экологически чистые технологии при разработке полезных ископаемых или
при других видах работ в водах Мирового океана. Все это необходимо для
того, чтобы приблизить к минимуму антропогенное влияние на Мировой
океан.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РАЗВИТИИ ЖИЗНИ В
ОКЕАНЕ.
Большинство ученых считает, что жизнь зародилась на нашей планете в
мелководных морях. Это произошло в археозойскую эру около 3,5 млрд. Лет
назад при восстановительных условиях среды господствовавших тогда на
земном шаре.
<Первые простейшие организации появились в океанической воде, так
как жизнь могла развиваться только будучи экранирована от крайнего
ультрафиолетового излучения Солнца слоем океанической воды. Жизнь
простейших организмов возникла на базе многочисленных и сложных
органических соединений, находившихся уже в растворе океанической воды>.
Океаны заселились организмами, способными преобразовывать энергию
световых квантов в энергию химического синтеза внутри клетки.
Возникновение простейших организмов повлекло изменение
геологических процессов, солевой массы океана, переноса солей и взвесей. За
счет деятельности фотосинтезирующих организмов океана свободный
кислород начал выделяться в атмосферу. Накопление его привело к
образованию озонового экрана, благодаря чему стала возможна жизнь на
суше.
В конечном счете примерно 500-600 млн. Лет назад, в палеозое,,
установился то отмен веществ между неорганической и органической
природой, который сохраняется до настоящего времени.
В этом обмене первичную органическую продукцию дают растительные
организмы, которые интегрируют из минеральных элементов органическое
вещество своего тела, составляя основу пищевой цепи. Питающиеся ними
гетеротрофные организмы потребляют готовое органическое вещество и
поэтому их продукция является вторичной. Бактерии питаются остатками
отмерших организмов и служат пищей для многих животных. Они играют
большую роль в обмене веществ, восстанавливая в процессе своей
жизнедеятельности из органических продуктов минеральные элементы.
Таким образом перерабатывается почти вся биомасса Мирового океана.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10