Экологические проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды. Спасение Мирового океана — неотложная проблема

Поскольку три четверти населения Земли проживают в прибрежной зоне, неудивительно, что Мировой океан страдает от последствий деятельности человека и масштабного загрязнения. Зона прилива исчезает вследствие возведения заводов, портовых сооружений, туристических комплексов. Акватория постоянно загрязняется бытовыми и промышленными сточными водами, пестицидами, углеводородами. Тяжелые металлы обнаружены в организме глубоководных (3 км) рыб и арктических пингвинов. Ежегодно в океан реками приносится около 10 млрд тонн отходов, источники заиливаются, океаны цветут. Каждая такая экологическая проблема требует решения.

Экологические катастрофы

Загрязнение водоемов проявляется в снижении их экологического значения и биосферных функций под действием вредных веществ. Оно ведет к изменению органолептических (прозрачность, окраска, вкус, запах) и физических свойств.

В воде в больших количествах присутствуют:

нитраты;
сульфаты;
хлориды;
тяжелые металлы;
радиоактивные элементы;
болезнетворные бактерии и др.

Кроме того, существенно сокращается растворенный в воде кислород. Только нефтепродуктов ежегодно попадает в океан более 15 млн тонн, поскольку постоянно происходят катастрофы с участием нефтеналивных танкеров и буровых установок.

Огромное количество туристических лайнеров сбрасывают все отходы в моря и океаны. Настоящей экологической катастрофой являются радиоактивные отходы и тяжелые металлы, попадающие в акваторию в результате и захоронения химических и взрывчатых веществ в контейнерах.

Крушения крупных танкеров

Транспортировка углеводородов может закончиться крушением судна и разливом нефти на огромной водной поверхности. Ежегодно ее поступление в океан составляет более 10 % от мировой добычи. К этому нужно прибавить и утечки при добыче из скважин (10 млн тонн), и продукты переработки, поступающие с ливневыми стоками (8 млн тонн).

Огромный ущерб нанесли катастрофы танкеров:

В 1967 году американское судно «Торри Каньон» у побережья Англии – 120 тыс. тонн. Нефть горела три дня.
1968–1977 гг. – 760 крупных танкеров с массовым выбросом нефтепродуктов в океан.
В 1978 году американский танкер «Амоно Кодис» у побережья Франции – 220 тыс. тонн. Нефть покрыла территорию в 3,5 тысячи кв. км. водной поверхности и 180 км прибрежной линии.
В 1989 году судно «Валдис» у берегов Аляски – 40 тыс. тонн. Нефтяное пятно имело площадь 80 кв. км.
В 1990 году во время войны в Кувейте защитники Ирака открыли нефтяные терминалы и опорожнили несколько нефтяных танкеров, чтобы воспрепятствовать высадке американского десанта. Более 1,5 млн тонн нефти покрыло тысячу кв. км Персидского залива и 600 км побережья. В ответ американцы разбомбили еще несколько хранилищ.
1997 год – крушение российского судна «Находка» на маршруте Китай–Камчатка – 19 тысяч тонн.
1998 год – либерийский танкер «Паллас» сел на мель у европейского побережья – 20 тонн.
2002 год – Испания, Бискайский залив. Танкер «Престиж» – 90 тысяч тонн. Стоимость ликвидации последствий составила свыше 2,5 млн евро. После этого Франция и Испания ввели запрет на вход в их воды нефтеналивным судам без двойного корпуса.
2007 год – шторм в Керченском проливе. 4 судна затонули, 6 сели на мель, 2 танкера были повреждены. Ущерб составил 6,5 млрд рублей.

Ни один год не проходит на планете без катастрофы. Нефтяная пленка способна полностью поглощать инфракрасные лучи, вызывая гибель морских и прибрежных обитателей, что ведет к глобальным экологическим изменениям.

Другим опаснейшим загрязнителем акватории являются сточные воды. Большие прибрежные города, не справляющиеся с потоком канализационных отходов, стараются отвести канализационные трубы подальше в море. Из материковых мегаполисов сточные воды попадают в реки.

Нагретые отработанные воды, сбрасываемые электростанциями и производствами, – фактор теплового загрязнения водоемов, способный существенно повышать температуру на поверхности.

Он препятствует обмену придонных и поверхностных водных слоев, что уменьшает поступление кислорода, повышает температуру и, как следствие, активность аэробных бактерий. Появляются новые виды водорослей и фитопланктона, что приводит к цветению воды и нарушению биологического равновесия океана.

Увеличение массы фитопланктона грозит утратой видового генофонда и снижением способности к саморегулированию экосистем. Скопления мелких водорослей на поверхности морей и океанов достигают таких размеров, что пятна и полосы из них хорошо видны из космоса. Фитопланктон служит индикатором неутешительного экологического состояния и динамики водных масс.

Его жизнедеятельность приводит к образованию пены, химическому изменению состава и загрязнению воды, а массовое размножение меняет цвет моря.

Оно приобретает красные, коричневые, желтые, молочно-белые и другие оттенки. Для изменения цвета нужно, чтобы популяция достигла миллиона на один литр.

Цветущий планктон способствует массовой гибели рыб и других морских животных, поскольку активно потребляет растворенный кислород и выделяет токсичные вещества. Взрывное размножение подобных водорослей вызывают «красные приливы» (Азия, США) и охватывает большие территории.

Несвойственные для озера Байкал водоросли (спирогира) аномально разрослись в результате обширного сброса химических веществ через очистные сооружения. Их выбросило на береговую линию (20 км), и масса составила 1 500 тонн. Теперь местные жители называют Байкал черным, поскольку водоросли имеют черный цвет и, погибая, издают чудовищное зловоние.

Загрязнение пластмассовыми отходами

Пластиковые отходы – еще один фактор загрязнения океана. Они образуют на поверхности целые острова и угрожают жизни морских обитателей.

Пластмасса не растворяется и не разлагается, может существовать веками. Животные и птицы принимают ее за что-то съестное и заглатывают стаканчики и полиэтилен, который не могут переварить, и погибают.

Под действием солнечных лучей пластик измельчается до размеров планктона и, таким образом, уже участвует в пищевых цепочках. Моллюски прикрепляются к бутылкам и веревкам, опуская их на дно в большом количестве.

Символом загрязнения океана можно считать мусорные острова. Самый большой мусорный остров находится в Тихом океане – он достигает площади в 1 760 000 кв. км и 10 м в глубину. Подавляющая часть мусора имеет береговое происхождение (80%), остальное – отходы с кораблей и рыболовные сети (20%).

Металлы и химикаты

Источники загрязнения акватории многочисленны и разнообразны – от неразлагающихся моющих средств до ртути, свинца, кадмия. Вместе со сточными водами в Мировой океан попадают пестициды, инсектициды, бактерициды и фунгициды. Эти вещества широко используются в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями, вредителями растений и при уничтожении сорняков. Более 12 млн тонн этих средств уже находится в экосистемах Земли.

Губительно влияет на океан синтетическое поверхностно-активное вещество, входящее в состав моющих средств. Оно содержит детергенты, которые понижают поверхностное натяжение воды. Кроме того, моющие средства состоят из вредных для обитателей экосистем веществ, таких как:

силикат натрия;
полифосфат натрия;
кальцинированная сода;
отбеливатель;
ароматизирующие вещества и др.

Наибольшую опасность для океанического биоценоза несут ртуть, кадмий и свинец.

Их ионы аккумулируются в представителях морских пищевых цепочек и вызывают их мутации, болезни и гибель. Люди тоже принадлежат к части пищевых цепей и, употребляя в пищу такие «дары моря», подвергаются большому риску.

Самой известной является болезнь Минамата (Япония), вызывающая расстройство зрения, речи, параличи.

Причиной ее возникновения стали отходы предприятий, производящих хлорвинил (в процессе используется ртутный катализатор). Плохо очищенные промышленные воды поступали в течение долгого времени в залив Минамата.

Ртутные соединения оседали в организмах моллюсков и рыб, которых местное население широко использовало в своем рационе. В результате более 70 человек погибло, несколько сотен людей приковано к постели.

Угроза, которую несет человечеству экологический кризис, обширна и многомерна:

снижение вылова рыбы;
употребление в пищу мутированных животных;
утрата уникальных мест для отдыха;
общее отравление биосферы;
исчезновение людей.

При контакте с загрязненной водой (стирка, купание, рыбная ловля) есть риск проникновения через кожу или слизистые всевозможных бактерий, вызывающих тяжелые заболевания. В условиях экологической катастрофы велика вероятность таких известных заболеваний, как:

дизентерия;
холера;
брюшной тиф и др.

А также велика вероятность появления новых болезней в результате мутаций из-за радиоактивных и химических соединений.

Мировым сообществом уже начали приниматься меры для искусственного возобновления биологических ресурсов океанов, создаются морские заповедники и насыпные острова. Но все это устранение последствий, а не причин. Пока существует выброс нефти, сточных вод, металлов, химикатов и мусора в океан, опасность гибели цивилизации будет только нарастать.

Воздействие на экосистемы

В результате бездумной деятельности человека прежде всего страдают экологические системы.

Нарушается их устойчивость.
Прогрессирует эвтрофикация.
Появляются цветные приливы.
Накапливаются токсины в биомассе.
Снижается биологическая продуктивность.
Возникают канцерогенез и мутации в океане.
Происходит микробиологическое загрязнение прибрежных зон.

В океан постоянно поступают загрязняющие токсичные вещества, и даже способность некоторых организмов (двустворчатые моллюски и придонные микроорганизмы) к аккумуляции и выводу токсинов (пестициды и тяжелые металлы) не сможет противостоять такому их количеству. Поэтому важно определить допустимое антропогенное давление на гидрологические экосистемы, изучить их ассимиляционные возможности по накоплению и последующему удалению вредных веществ.

Кучу пластика, плавающего на волнах океана можно было бы направить на изготовление пластиковой тары для пищевых продуктов.

Мониторинг проблем загрязнения мирового океана

Сегодня можно констатировать наличие загрязняющего вещества не только в прибрежных зонах и судоходных районах, но и в открытом океане включая Арктику и Антарктику. Гидросфера – это мощный регулятор водоворота, циркуляции воздушных потоков и температурного режима планеты. Ее загрязнение способно изменить эти характеристики и повлиять не только на флору и фауну, но и на климатические условия.

На современном этапе развития при возрастающем негативном воздействии человечества на гидросферу и утрате защитных свойств экосистемами становится очевидным следующее:

осознание реальности и тенденций;
экологизация мышления;
необходимость новых подходов к природопользованию.

Об охране океана сегодня речь уже не идет – сейчас его нужно незамедлительно очищать, и это является глобальной проблемой цивилизации.

Головачева Александра, Самаркина Любовь

Мировой океан является одним из важнейших обектов экологической защиты. Особенность этого обекта состоит в том, что течения в морях и океанах быстро относит загрязняющие вещества на большие расстояния от места их выброса. Поэтому проблема охраны чистоты океана носит ярко выраженный международный характер. Целью работы является изучение одной из глобальных проблем человечества: загрязнение Мирового океана. В работе сделана попытка осветить роль Мирового океана в жизни современного и будущих поколений людей, рассматриваются проблемы борьбы с загрязнением вод Мирового океана

Скачать:

Подписи к слайдам:

Океан: проблемы и решения.
Океан: проблемы и решения.
Авторы проекта.Ученицы 11 а класса МБОУ СОШ №1 г.Волжского
Головачева Александра
Самаркина Любовь
Руководитель проекта:Лебедева Марина Геннадьевна,учитель физики
Цель работы.Целью данной работы является изучение одной из глобальных проблем человечества: загрязнение мирового океана. В последнее время эта проблема стала довольно актуальной. В этой работе сделана попытка осветить роль Мирового океана в жизни современного и будущего поколений людей. Рассматриваются вопросы влияния загрязнения Мирового океана, а также проблема борьбы с загрязнением вод Мирового океана.
Задачи проекта.1) Рассмотреть транспортное, минерально-ресурсное и биоресурсное использование океана.2) Осветить проблемы Мирового океана.
Значение Мирового океана.Только на планете где вода занимает значительную часть поверхности возможна жизнь. Значение Мирового океана для человека и всего живого столь велико, что тяжело оценить его по достоинству. Попробуем сделать это хотя бы частично.
В океане зародилась жизнь – такое мнение наиболее широко распространено в ученых кругах.Это среда обитания многих живых организмов.Океан- это гигантский фильтр, очищающий воду.Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана.Океан - источник продуктов питания.Морской транспорт (дешевый).Это кладезь полезных ископаемых.
Что такое мировой океан?Мировой океан – основная часть гидросферы, составляющая 94,1% всей её площади, непрерывная но не сплошная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающиеся общностью солевого состава.Континенты и архипелаги разделяют мировой океан на 5 больших частей (океанов) :Атлантический океанИндийский океанСеверный Ледовитый океанТихий океанЮжный океан
Несколько слов о воде.Вода – уникальнейшее вещество на Земле:Самый распространённый минерал на поверхности ЗемлиИсточник жизни на ЗемлеСамый лучший растворительВсё живое на 70-98% состоит из водыДелает суточные и сезонные колебания температуры воз духа на Земле допустимыми для существования жизни.
Ресурсы мирового океана.
морская вода(поваренная соль, магний, бром)медь, серебро, золото, алмазы, сапфирыуран, дейтерийполучение пресной водыдонные источники на континентальном шельфе(Нормандия)нефть, газбиологические ресурсы
Влияние человека на океан.
Положительное.1. Создание рыбозаводов для выращивания мальков из икринок2. Создание подводных ферм и плантаций для разведения моллюсков и выращивания водорослей3. Запрет охоты на китов4. Сокращение вылова рыбы5. Очистка вод океана от нефтяных пятен и бытового мусора
Отрицательное. 1. Перепромысел. В результате – под угрозой исчезновения киты, моржи, морские котики, многие виды рыб2. Загрязнение вод океана
Загрязнение мирового океана.
Вдоль Лазурного берега Средиземного моря летом проходит более 10 тыс. туристических судов, нечистоты которых выбрасываются в море без очистки. Мировые уловы рыбы и других даров океана к концу ХХ в почти стабилизировались на уровне 95-100 млн. т. Сигналом бедствия послужило катастрофическое сокращение улова анчоусов у берегов Перу – одной из крупнейших по рыболовству стран мира. В 70-х гг. он сократился в 5 раз. Затем «перелов» рыбы проявился и в Атлантике. На ј акватории Балтики уничтожена всякая биологическая жизнь.
Современная технологическая революция отвела Мировому океану роль гигантской «мусорной свалки». Общий вес загрязняющих отходов – нефти, промышленных и бытовых стоков, мусора, радиоактивных отходов, тяжелых металлов, сбрасываемых в Мировой океан, составляет миллиарды тонн в год.
Нефть. Главным бедствие для океана является нефть. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров, в океан ежегодно сознательно сбрасывается от 8 до 20 миллионов баррелей нефти. Попадая в морскую среду, нефть растекается в виде пленки. Нефтяное загрязнение носит глобальный характер.
Сточные воды. Помимо нефти к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших- разрушают экосистемы. Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни.
Бытовые отходы.Бытовые отбросы содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. В последние десятилетия особым видом твердых отбросов, загрязняющих океаны, стали пластмассовые изделия. Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки легких кусками синтетической упаковки.
Тяжелые металлы. К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся такие тяжелые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчетам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 тысяч тонн этих металлов. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу.
Создание международного контроля за промысловой деятельностью в Океане.Образование международного механизма охраны морской среды.Принятие ряда международных соглашений, ограничивающих ее загрязнение.Приложить максимум усилий по снижению опасности от сброса стоков.Вовлечение в эксплуатацию человеком не всех биоресурсов Океана.Максимальное количество людей должно участвовать в практических природоохранных мероприятиях и видеть непосредственный результат своей работы. Это могут быть не только чистые озёра и т. п, но и посаженные деревья, потушенные лесные пожары, остановленные незаконные рубки.Труд волонтёров - бесценный вклад в работу по сохранению окружающей среды. Широкое развитие природоохранного волонтерства может заметно изменить образ мысли и образ жизни многих людей.Некоторые эксперты Greenpeace полагают, что правительства должны сделать морские заповедники из 40% наших океанов, в которых эксплуатация всех живых и неживых ресурсов должна быть запрещена.
Пути решения проблемы загрязнения Мирового океана.
Всемирные дни посвященные водным ресурсам.Такие международные праздники как: Всемирный день водных ресурсов, Всемирный день океанов, Всемирный день китов и Всемирный день окружающей среды, стимулируют интерес широких масс населения к проблемам Мирового океана и водных ресурсов в целом.
Всемирный день водных ресурсов.Отмечается ежегодно 22 марта. В этот день проводятся мероприятия посвящённые сохранению и освоению водных ресурсов.Период с 2005-2015 гг, начиная с 22 марта 2005 года, объявлен Международным десятилетием действий «Вода для жизни».
Всемирный день океанов.Отмечается ежегодно, 8 июня.Учрежден Генеральной Ассамблеей ООН 12 февраля 2009 года. Девиз: «Наши океаны, наша ответственность».
Всемирный день китов.Проводится 19 февраля. Цель: обратить внимание человечества на проблемы
Нужно понять и осознать.
Проблемы мирового океана – это проблемы и экологические, и экономические, и технические, и социальные одновременно. От того, насколько разумно человек их разрешит, зависит его будущее.Экологические проблемы Океана настолько остры, что пора от установления диагноза переходить к лечению «пациента», иначе он может умереть.
Последствия, к которым ведёт расточительное, небрежное отношение человечества к Океану, ужасающи. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения жизненно важных характеристик для режима климата и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества.
Сохраним океан – сохраним жизнь на планете!

Ещё недавно все виды человеческой деятельности в океане давали лишь 1-2% мирового валового продукта. Но по мере развития НТР всестороннее исследование и освоение приняло совсем другие масштабы.

Во-первых, обострение глобальных энергетических и сырьевых проблем привело к возникновению морской горнодобывающей и , морской энергетики.

Во-вторых, обострение глобальной продовольственной проблемы повысило интерес к биологическим . Потенциальные возможности их изъятия оцениваются 100-150 млн. т.

В-третьих, углубление . Увеличение оборотов мировой торговли сопровождается ростом морских перевозок. Это вызвало заметный сдвиг производства и населения к морю и бурное развитие ряда приморских районов. В результате всей производственной и научной деятельности людей в пределах Мирового океана и контактной зоны «океан-суша» возникла особая составляющая часть мирового хозяйства - морское хозяйство. Огромные масштабы приняла приморская . обладает колоссальными — . Среди них наиболее выгодные для человека нефть и газ. В 1985 году добыча «морской» нефти составляла 28%, а «морского» газа — 25%.

Особый интерес представляют полиметаллические руды в глубоководных районах океана. Это - железомарганцевые конкреции, причем концентрация этих металлов часто превышает их концентрацию в рудах на суше. И еще один важнейший потенциальный ресурс Мирового океана — дейтерий (водород с массой 2), топливо для термоядерных установок. Запасы его неисчерпаемы. Итак, Мировой океан — существенный источник минерального сырья, дополнительный кормилец и источник энергии, мощнейшая транспортная артерия. Но океан — это еще и главный ассенизатор планеты. Сюда целенаправленно или случайно сбрасывают большую часть отходов человеческой деятельности. До конца 50-х гг. количество загрязненных веществ, попавших в океан, было таково, что морская среда сама справлялась с ними благодаря естественным процессам самоочищения (деятельности бактерий). В настоящее время поступление в Мировой океан производственных отходов резко возросло, и ему в некоторых акваториях стало трудно самоочищаться, поскольку способность океана к самоочищению не беспредельна. Увеличение количества поступающих загрязнений может в конце концов вызвать качественный скачок, который проявится в резком нарушении баланса океанической экосистемы. Аналогичный эффект может вызвать и поступление в морскую среду теплых вод, вызывающих нарушение биохимических процессов в воде.

Среди источников загрязнения есть береговые, морские и атмосферные. На береговые приходится 80% общего сброса загрязнителей, первенство держат нефть и нефтепродукты. Ежегодно в Мировой океан попадает от 3,5 до 6 млн. т нефти, 2% поверхности океана покрыто нефтяной пленкой. Береговые источники — это, прежде всего, нефтеперерабатывающие заводы и автомобильный транспорт. Морские источники — нефтеналивные суда, а также морские нефтепромыслы.

Кроме этого, огромный вред приносят воды, загрязненные тяжелыми металлами, коммунальные стоки, а также и гербициды, стекающие с полей.

Итак, Мировой океан сейчас очень болен. Дальнейшее его загрязнение чревато непоправимыми последствиями для человека.

Проблема Мирового океана -- это проблема будущего всей цивилизации, так как от того, насколько разумно человечество их разрешит, зависит и его будущее. Решение этих проблем требует согласованных международных мер по координации использования океана. В последние годы принят ряд международных соглашений, ограничивающих загрязнение вод океана. Однако экономические проблемы его настолько остры, что необходимо переходить к более кардинальным мерам, так как гибель Мирового океана неминуемо приведет к гибели всей планеты.

В ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки, ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного загрязнений в настоящее время невозможно.

Конечно, лучше бы с самого начала не загрязнять реки и озера. А для этого нужны мощные очистительные сооружения, когда в свою очередь необходимо централизация система канализации. Нужны отстойники для дождевой воды, собираемой с улиц. В очистительных сооружениях часто используют ил, которые после отработки идет на удобрения - это 2 ступень, 1 ступень механическая очистка, фильтрование.

3ступень - химическая очистка. Применяется там, где остатки загрязнений в сточных водах, сбрасываемых с фабрик и заводов, все еще опасны для жизни человека и природы. Предприятия, организации, деятельность которых влияет на состояние вод, обязаны проводить согласованные с органамипо регулированию использования и охране вод, органами, осуществляющими государственный санитарный надзор, охрану рыбных запасов.

Средства на очистку сточных вод не необходимо собирать непосредственно со всех “загрязнителей” пропорционально нажитому вреду.

Значение охраны воды поддерживает “Водная партия”, принятая в мае 1976 г.европейскими странами:

1. Без воды нет жизни. Вода - ценный абсолютно необходимый человеку ресурс;
2. Запасы хорошей воды не бесконечны. Поэтому охрана экологии там, где это возможно, умножение, становятся всё более важным делом;
3. Загрязняя воду, человек вредит себе и всем живым организмам;
4. Качество воды должно соответствовать санитарным нормам и допускать её использование;
5. Использованную воду необходимо возвращать в водоёмы в таком состоянии, в котором не может помешать её дальнейшему использованию для общественных, индивидуальных нужд;
6. Значительную роль в сохранении водных запасов играет растительный покров, особенно лес;
7. Водные ресурсы необходимо учитывать и регистрировать;
8. Целесообразность использования вод должны регулировать соответственные органы;
9. Для охраны водных ресурсов необходимы усиленные научные исследования, подготовка специалистов и разъяснительная работа среди населения;
10. Каждый из нас обязан ради блага всех расходовать воду экономно и с толком;
11. Управление водными ресурсами должно основываться не столь на административных и политических границах, сколько на естественных границах водосборных бассейнов;
12. Вода не знает границ, поэтому в её охране и использовании необходимо международное сотрудничество.

Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки сказана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии существующих.В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена. Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение.

Методы очистки сточных вод.

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Из физико-химических следует отметить метод элекроимпульного обеззараживания и доочистки, полностью исключающий хлорирование. Очищенные сточные воды также доочищают с помощью ультразвука и озона.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются до 60-75% механических примесей..

При использовании механического способа очистки происходит освобождение сточных вод от нерастворённых взвешенных веществ..

Один из минусов этого метода, заключается в том, что не происходит очистка воды от растворённых органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решётки и сита), чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.

Химический метод.Способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворённые примеси в твердое нерастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Но не следует упускать из внимания то, что используемые реактивы стоят довольно дорого, и кроме того, требуется соблюдать их точную дозировку. Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Также следует учитывать то, что ни механический, ни химический методы очистки не решают основной вопрос -- утилизацию отходов!

Поэтому наиболее эффективным в настоящее время является биологический метод очистки сточных вод.

Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление составляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой. Результаты исследований показывают, что характерной особенностью сложных многовидовых популяций, к которым относятся и активный ил, является установление в системе динамического равновесия, которое достигается сложением множества относительно небольших отклонений активности и численности отдельных видов в ту или иную сторону от их среднего уровня.

Обеззараживание сточных вод производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него очищенных сточных вод.

Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование. В настоящее время на малых очистных станциях применяется несколько типов установок для приготовления дозирования растворов, содержащих активный хлор. К первому типу относятся установки по хлорированию воды хлорной известью или порошкообразными гипохлоритами. Принцип их действия сводится к приготовлению раствора требуемой концентрации и последующей подачей его в воду. Ко второму типу относятся установки, которые позволяют получить обеззараживающие хлорпродукты из исходного сырья - поваренной соли - непосредственно на месте потребления. Такими установками являются электролизеры, предназначенные для приготовления электролитического гипохлоританатрия. К третьему типу относятся установки, позволяющие осуществлять обеззараживание воды путем его прямого электролиза. Этот метод безреагентный, поскольку обеззараживающие продукты образуются за счет электролитического разложения хлоридов, находящихся в самой обрабатываемой воде.

Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле.

Методы очистки вод Мирового океана от нефти:

· локализация участка (с помощью плавающих ограждений - бонов)
· 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
· 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.

Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболовстве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы.

Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, - это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого - специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.

Владельцы средств водного транспорта, трубопроводов, плавучих и других сооружений на водных объектах, лесосплавляющие организации, а также другие предприятия обязаны не допускать загрязнения и засорения водвследствие потерь масел, древесины, химических, нефтяных и иных продуктов.

С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.

В целях поддержания благоприятного водного режима рек, озёр, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предупреждения водной эрозии почв, заиления водоёмов проводятся противоэрозионные гидротехнические мероприятия.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, - предотвращение загрязнения.

Нашу планету вполне можно было бы назвать Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды, покрывающие поверхность земного шара, составляют 97% гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1%, а в ледниках сковано только 2%.

Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из них поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле, сейчас в нем обитает около 4 / 5 всех живых существ планеты.

Человек использует океан с древнейших времен. Для многих народов мира он был и остается важнейшим источником жизнеобеспечения. По мере того как человек накапливал знания об океане, росло и понимание того, насколько огромна его роль в решении актуальных проблем развития земной цивилизации. Сегодня уже мало у кого вызывает сомнения, что ресурсный потенциал Мирового океана в состоянии заменить истощающиеся ресурсы суши. Очевидным становится и то обстоятельство, что использование океана все больше и больше приобретает политический характер, становится источником глубоких противоречий между многими государствами мира.

Традиционным и старейшим видом использования океана является рыболовство. Потенциальные возможности Мирового океана как продовольственной базы огромны. В нем обитает свыше 15 тыс. видов рыб, но это далеко не единственный продовольственный ресурс человечества. В океане сосредоточено 43% биомассы планеты. Из 33 классов растений и 63 классов животных, известных на земле, в гидросфере обитают соответственно 18 и 60. Четверть всего животного белка на планете содержится в океане. В настоящее время человек использует лишь конечные звенья сложнейшей цепи биопродукции - рыбу, млекопитающих, головоногих. Совокупная их добыча достигает 200 млн т. Добыча морских продуктов особенно быстро росла в XX в., и в нынешнем столетии только добыча рыбы выросла с 7до 80 млн т. Ресурсный потенциал Мирового океана велик.

К традиционным видам экономической деятельности государств в Мировом океане в последние десятилетия добавились новые. Океан это хранитель огромных запасов нефти и газа. Если в 40-50-х гг. XX в. они оценивались в 55 млрд т, то уже в 1975 г. - в 400 млрд т. С тех пор разведаны новые перспективные месторождения: в Северном Ледовитом океане, на шельфе Сахалина и Юго-Восточной Азии, в Северном море и т.д. На шельфе северных морей сосредоточено 80% российских запасов нефти и газа. Уже сегодня более 80 государств мира ведут морскую разработку углеводородного сырья. В эксплуатации находится свыше 800 крупных месторождений. В океане сосредоточены такие ценные полезные ископаемые, как золото, платина, алмазы, цирконий, различные руды. По прогнозам и оценкам ученых, минеральных и химических ресурсов в Мировом океане больше, чем на суше. Например, запасы каменного угля могут превышать его земную добычу более чем в 900 раз. В таких странах, как Англия, Япония, его уже успешно извлекают из воды. Так, в Японии недра морского дна дают почти треть всей добычи угля. Франция, Финляндия, Швеция успешно добывают с морского дна железную руду. На океан вообще приходится 4% мировой добычи серы, 60% - циркония, 25% - моноцита. Морское месторождение платины на Аляске обеспечивает 90% потребностей США в этом металле. Практически не ограничены запасы морских фосфоритов. При современных темпах их потребления в качестве удобрений этих запасов хватит на сотни лет.

Существует несколько объективных факторов, которые превращают использование Мирового океана в глобальную проблему современности:

более интенсивное использование потенциальных возможностей океана по мере истощения сырьевых, энергетических и продовольственных ресурсов на суше;
создание мощных технических средств, позволяющих более интенсивно использовать ресурсы океана, осваивать не только шельф, но и океанские глубины;
осознание большинством развивающихся государств той роли, которую может сыграть океан в решении проблем их отсталости, ускорения экономического развития;
обострение экологической проблемы, важным компонентом которой и является океан - важнейший очиститель биосферы;
превращение коллективного процесса использования океана в политическую необходимость поиска компромисса с учетом интересов всех стран, появление межгосударственных отношений собственности, производства и управления морским хозяйством.

На наших глазах скудеет Мировой океан. Многие виды рыб, составлявшие 30-40 лет назад существенную долю в Мировом улове, сохраняются сегодня лишь в памяти людей. К постепенному снижению биологической продуктивности океана приводит не только эксплуатация его ресурсов человеком, но и загрязнение. Уже сегодня от 2 до 4% водной поверхности Атлантического и Тихого океанов покрыты нефтяной пленкой, из-за чего, по оценкам ученых, биологическая продуктивность океана сократилась к настоящему времени на 10% (см. приложение 28). Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой.

Основными неорганическими, т.е. минеральными, загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Такие как соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки.

Вынос в океан органического вещества оценивается в 300-380 млн т в год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов.

Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. В результате его первичная биологическая продукция может снизиться по отдельным крупным районам на 20-30%. В этом разрушительном процессе принимают участие все страны мира, хотя и в разных масштабах. Интенсивная деятельность человека привела к тому, что Балтийское, Северное и Ирландское моря сильно загрязнены стоками моющих средств. Воды Балтийского и Северного морей таят в себе иную опасность. В 1945-1947 гг. английским, американским, а также советским командованием было затоплено около 300 тыс. т трофейных и собственных боеприпасов с отравляющими веществами (ипритом, фосгеном, адамситом).

Ожидается, что в ближайшие 20-25 лет масштабы загрязнения Мирового океана возрастут в 1,5-3 раза.

Проблемы Мирового океаны - это проблемы самого разного свойства. От того, как человечество их решит, зависит его будущее. Поэтому они требуют согласованных международных мер по координации его использования, по предотвращению его загрязнения.

Контрольные вопросы

1. Какой вид природных ресурсов относят к неисчерпаемым и невозобновляемым природным ресурсам?
2. Назовите регион РФ, где наиболее остро стоят экологические проблемы и почему?
3. Что является причиной сокращения площади экваториальных лесов?
4. Что является причиной загрязнения вод Мирового океана?
5. Назовите наиболее экологически опасные отрасли хозяйства.
6. Перечислите глобальные проблемы. С чем они связаны?
7. При каких условиях проводится известкование почвы?
8. Что такое «парниковый эффект»? Чем он может быть вызван?
9. Что является причиной опустынивания земель?
10. Какие природные ресурсы относятся к ресурсам Мирового океана? Какие из них используются наиболее интенсивно? В чем заключаются проблемы использования этих видов ресурсов?
11. С течением времени и развития производственных сил прямая зависимость человека от природы уменьшалась. Настанет ли такое время, когда человек не будет зависеть от природной среды?
12. К современным экологическим проблемам относят дефицит минеральных ресурсов, оскудение биологических, опустынивание. Каковы причины их возникновения и возможные пути решения?