Проблемы Мирового океана. 2

Содержание

Введение

Вода занимает особое положение  среди природных богатств Земли. Водная среда, которая включает поверхностные  и подземные воды называется гидросферой. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. кв. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн. кв. км. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной 3000 м.

Вода в океане (94%) и  под землёй – солёная. Количество пресной воды составляет 6% от общего объёма воды на Земле, причём очень малая её доля (всего 0,36%) имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах, пресноводных айсбергах и ледниках (1,7%), находящихся в основном в районах южного полярного круга, а также глубоко под землёй (4%). Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3-47 тыс. куб. км. Кроме того, может использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. куб. км.

В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км. воды ежегодно, причём можно увеличить потребление максимум до 12 тыс. куб. км. При нынешних темпах роста потребления воды этого хватит на ближайшие 25-30 лет. Выкачивание грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (в Мехико и Бангкоке) и понижению уровней подземных вод на десятки метров (в Маниле).

Огромное значение вода имеет  в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость  её для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского  хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов всё больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, чёрная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после её использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже  сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности  промышленности и сельского хозяйства  в воде заставляют учёных  всех  стран  мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

Проблемы Мирового океана

Человек – дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происходят во всё возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых вод, забора большого количества речных, подземных и озёрных вод, и в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т. отходов, в воды Атлантики – свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжёлые металлы, пестициды, радиоизотопы. В марте 1995 года в Калифорнийском заливе было обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов, главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ. Газообразные токсические вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчётам Калифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т. свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязнённости постоянно растёт. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьёзный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя.

Основные  виды  загрязнения гидросферы

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоёмах в связи со сбрасыванием в них жидких, твёрдых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоёмов опасной для использования, нанося ущерб народному 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 такие 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 плёнку на площади до 12 кв. км. Восстановление поражённых 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 ведёт к эвтрофикации водоёмов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озёр, прудов), а иногда к заболачиванию местности;
3. Загрязнение ионами тяжёлых металлов нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека;
4. Кислотные дожди приводят к закислению водоёмов и к гибели экосистем;
5. Радиоактивное загрязнение связано со сбросом в водоёмы радиоактивных отходов;
6. Тепловое загрязнение вызывает сброс в водоёмы 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 водоёмов;
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.

Использование океанских  недр

Широко применяются способы  добычи угля, нефти и газа с морского дна, где толщина твёрдого покрова до залежей тоньше, чем на поверхности земли, и это даёт возможность человеку более дешёвыми средствами получить полезные ископаемые.

Современный уровень цивилизации  и технологий был бы немыслим без  той дешёвой и обильной энергии, которую предоставляет нам нефть и газ, добываемые со дна морей и океанов. В то же время на Каспийском море, на побережье Арабских Эмиратов и во многих других местах практически уничтожены природный ландшафт, изуродована береговая линия, загрязнена атмосфера и истреблены флора и фауна.

Решить проблему энергетического  кризиса на морских и океанических побережьях помогают электростанции, работающие на энергии приливов и  отливов. Также с помощью прибоев  работают мельницы. Существуют проекты, благодаря которым не потребуется  устройство плотин, этих страшных тромбов  на реках, для накопления воды в том числе питьевой и перестанет угрожать необходимость устройства обводных каналов ледники Северного океана могут напоить пустыни.

Истребление морских  животных

За последние 100 лет в Мировом океане добыто более 2,1 миллиона китов. Для регулирования и ограничения китобойного промысла в 1964 году была создана Международная китобойная комиссия, включавшая представителей 20 стран. По принятым правилам международного соглашения запрещена охота на некоторые виды китов. В 1972 году английский исследователь Н.А. Макинтош подсчитал, что в Антарктике запасы финвалов (вид китов) уменьшились в 5 раз, синих в 25, а горбатых в 30 раз. Всё это свидетельствует о том, что действительной мерой спасения китов был бы общий запрет китобойного промысла. Учёные посчитали, что для восстановления антарктических стад синих китов до 150 тысяч голов потребуется минимум 50 лет, а для роста стада горбатых китов до 27 тысяч голов минимум 60 лет. Эти сведения только о китах, а теперь представьте себе сколько каждый день гибнет других морских животных: тюленей, морских котиков, рыбы... Часть их истребляется, часть умирает от экологической загрязнённости. Многие виды морских животных потеряны для нас навсегда...

Загрязнение  поземных  вод

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние  хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений  нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей  промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населённых пунктов.

Происходит ухудшение  качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при  нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных  вод достигают сотен квадратных километров.

В Российской Федерации  выявлено около 1200 очагов загрязнения  подземных вод, из которых 86% расположены  в европейской части. Ухудшение  качества воды отмечено в 76 городах  и посёлках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Ченозёмного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чём свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров.

На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные  воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.

Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных  вод.

Борьба с загрязнением вод Мирового океана

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

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 зёрнам песка и опускается на дно;
• поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса;
• препарат «ДН–75» за несколько минут очищает поверхность моря от нефтяных загрязнений;
• ряд биологических методов;

Применение микроорганизмов, которые способны разлагать углеводороды вплоть до углекислоты и воды.

• использование специальных судов, оснащённых установками для сбора нефти с поверхности моря;

Созданы специальные суда малых размеров, которые доставляются  самолётами к месту аварии танкеров.  Каждое такое судно может всасывать до 1,5 тыс. л. нефтеводяной смеси, отделяя свыше 90 % нефти и закачивая её в специальные плавучие ёмкости, 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.

Методы очистки сточных вод

Очисткой сточных вод  называется их обработка с целью  разрушения или удаления из них вредных  веществ. Методы очистки можно разделить  на механические, химические, физико-химические и биологические.

Сущность механического метода очистки состоит в том, что из сточных вод путём отстаивания и фильтрации удаляются имеющиеся примеси. Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых (как ценные материалы) используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворённые неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Из физико-химических методов чаще всего применяются коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д., а также электролиз. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной промышленности.

Сточные воды очищают также  с помощью ультразвука, озона, ионно-обменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала  себя очистка путём хлорирования.

Среди методов очистки  сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического самоочищения рек и других водоёмов. Используются различные типы биологических устройств: биофильтры, биологические пруды и др. В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной плёнкой. Благодаря этой плёнке интенсивно протекают процессы биологического окисления.

В биологических прудах в  очистке сточных вод принимают  участие все организмы, населяющие водоём. Перед биологической очисткой сточные воды подвергают механической очистке, а после биологической (для удаления болезнетворных бактерий) и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приёмы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.). Биологический метод даёт лучшие результаты при очистке коммунально-бытовых отходов, а также отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна.

С целью уменьшения загрязнения  гидросферы желательно вторичное использование  в замкнутых ресурсосберегающих, безотходных процессах в промышленности, капельное орошение в сельском хозяйстве, экономное использование воды в  производстве и в быту.

Заключение

Последствия, к которым  ведёт расточительное, небрежное  отношение человечества к Океану, ужасающи. Уничтожение планктона, рыб  и других обитателей океанских вод  – далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загрязнения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима климата и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильнейшие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оценить зависимость подобного ущерба от степени загрязнённости Мирового океана, однако взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мёртвый океан – мёртвая планета, а значит, и всё человечество.

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов – это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

Список использованной литературы

1. Алферова А.А., Нечаев А.П. «Замкнутые системы водного хозяйства  промышленных предприятий, комплексов и районов» Москва: Стройиздат, 1987 г.
2. Демина Т.А., «Экология, природопользование, охрана окружающей среды» Москва, Аспект пресс, 2005 г. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д., «Методы очистки производственных сточных вод». - Москва: Химия, 1996 г.
3. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д., «Методы очистки производственных сточных вод». - Москва: Химия, 1996 г.
4. Кормак Д. «Борьба с загрязнением моря нефтью и химическими веществами»/Пер. с англ. – Москва: Транспорт,1989 г.
5. Кондратьев К. Я. «Ключевые проблемы глобальной экологии» – Москва, 1990 г.
6. Новиков Ю. В., « Экология, окружающая среда и человек» Москва: ФАИР-ПРЕСС, 2003 г.
7. Петров К.М., «Общая экология: Взаимодействие общества и природы: Учебное пособие для вузов». – 2-е изд., стер. – Санкт-Петербург: Химия, 1998 г.
8. Сергеев Е. М., Кофф. Г. Л. «Рациональное использование и охрана окружающей среды городов» - Москва: Высшая школа, 2001 г.