Zem a oceán sú spojené riekami, ktoré sa vlievajú do morí a nesú rôzne znečisťujúce látky. Chemikálie, ktoré sa pri kontakte s pôdou nerozkladajú, ako sú ropné produkty, ropa, hnojivá (najmä dusičnany a fosforečnany), insekticídy a herbicídy, ktoré sa vyplavujú do riek a následne do oceánov.

Ropa a ropné produkty sú hlavnými znečisťujúcimi látkami oceánov, ale škody, ktoré spôsobujú, značne zhoršujú odpadové vody, domový odpad a znečistenie ovzdušia.

Štúdia Severného mora zistila, že asi 65 % znečisťujúcich látok, ktoré sa tam našli, bolo prenášaných riekami. Ďalších 25 % znečisťujúcich látok pochádzalo z atmosféry (vrátane 7 000 ton olova z výfukových plynov áut), 10 % z priameho vypúšťania (väčšinou odpadových vôd) a zvyšok z vypúšťania a vypúšťania z lodí.

Ekologické katastrofy

Všetky vážne prípady znečistenia oceánov sú spojené s ropou. V dôsledku rozšírenej praxe umývania nádrží na tankeroch sa každý rok zámerne vypustí do oceánu 8 až 20 miliónov barelov ropy.

V roku 1989 narazil tanker Exxon Valdez na plytčinu v oblasti Aljašky a ropná škvrna v dôsledku úniku takmer 11 miliónov galónov (asi 50 tisíc ton) ropy sa tiahla pozdĺž pobrežia v dĺžke 1 600 km. Exxon Valdez je jedným z najznámejších únikov ropy na mori.

Odpadová voda

Okrem ropy sú najškodlivejším odpadom odpadové vody. V malom množstve obohacujú vodu a podporujú rast rastlín a rýb, no vo veľkom množstve ničia ekosystémy. Na svete sú dve najväčšie skládky odpadových vôd – Los Angeles (USA) a Marseille (Francúzsko). Odpadové vody spôsobujú smrť morských organizmov a vytvárajú podmorské púšte posiate organickým odpadom.

Kovy a chemikálie

V posledných rokoch sa obsah kovov, DDT a PCB (polychlórovaných bifenylov) vo vodách oceánov znížil, no množstvo arzénu sa nepochopiteľne zvýšilo. DDT (dlhotrvajúci toxický organochlórový pesticíd) je vo väčšine rozvinutých krajín zakázaný, no v niektorých oblastiach Afriky sa stále používa. Tieto priemyselné znečisťujúce látky sú jedovaté pre zvieratá a ľudí. Rovnako ako iné znečisťujúce látky oceánov, ako je pesticíd a konzervačný prostriedok na drevo HCH (hexachlórcyklohexán), sú to perzistentné zlúčeniny chlóru.

Tieto chemikálie sa vyplavujú z pôdy a končia v mori, kde prenikajú do tkanív živých organizmov. PCB sa hromadia v morských organizmoch a majú kumulatívne účinky. Ryby obsahujúce PCB alebo HCH môžu jesť ľudia aj ryby. Ryby potom zožerú tulene, ktoré sa zase stanú potravou pre niektoré druhy veľrýb alebo ľadových medveďov. Zakaždým, keď sa chemikálie presunú z jednej úrovne potravinového reťazca na druhú, ich koncentrácia sa zvýši. Nič netušiaci ľadový medveď, ktorý zje tucet tuleňov, prijíma toxíny z desiatok tisíc kontaminovaných rýb.

Medzi nebezpečné chemikálie, ktoré môžu narušiť ekologickú rovnováhu, patria ťažké kovy ako kadmium, nikel, arzén, meď, olovo, zinok a chróm. Len do Severného mora sa podľa odhadov ročne vypustí až 50 000 ton týchto kovov. Ešte alarmujúcejšie sú pesticídy aldrín, dieldrín a endrín, ktoré sa hromadia v živočíšnom tkanive. Dlhodobé následky používania takýchto chemikálií sú stále neznáme.

Pre morský život je škodlivý aj TBT (tributylcínchlorid), ktorý sa bežne používa na natieranie kíl lodí a zabraňuje ich zarastaniu lastúrami a riasami. Ukázalo sa, že TBT mení pohlavie samcov surmoviek (druh kôrovcov); v dôsledku toho sa celá populácia skladá zo samíc, čo vylučuje možnosť reprodukcie.

Vplyv na ekosystémy

Všetky oceány sú zasiahnuté znečistením, ale pobrežné vody sú znečistené viac ako otvorený oceán kvôli oveľa viac zdrojom znečistenia, od pobrežných priemyselných zariadení až po ťažkú ​​lodnú dopravu. Okolo Európy a pri východnom pobreží Severnej Ameriky sú plytké kontinentálne šelfy domovom klietok pre ustrice, mušle a ryby, ktoré sú citlivé na toxické baktérie, riasy a znečisťujúce látky. Okrem toho sa vývoj ropy vykonáva na regáloch, čo zvyšuje riziko úniku ropy a znečistenia.

Vody Stredozemného mora raz za 70 rokov úplne obnovuje Atlantický oceán, s ktorým komunikuje. Až 90 % odpadových vôd pochádzalo zo 120 pobrežných miest a ďalšie znečisťujúce látky predstavovali 360 miliónov ľudí, ktorí žijú alebo dovolenkujú v 20 krajinách Stredozemného mora. Toto more sa zmenilo na obrovský znečistený ekosystém, do ktorého sa ročne dostane asi 430 miliárd ton odpadu. Najviac znečistené sú morské pobrežia Španielska, Francúzska a Talianska, čo sa vysvetľuje prílevom turistov a prácou ťažkého priemyslu.

vodný kvet

Ďalším bežným typom znečistenia oceánov sú vodné kvety v dôsledku masívneho rozvoja rias alebo planktónu. V miernych vodách sú takéto javy známe už pomerne dlho, ale v subtrópoch a trópoch bol „červený príliv“ prvýkrát zaznamenaný pri Hongkongu v roku 1971. Následne sa takéto prípady často opakovali. Predpokladá sa, že je to spôsobené priemyselnými emisiami veľkého množstva stopových prvkov, ktoré pôsobia ako biostimulanty rastu planktónu.

Všetky morské živočíchy, ktoré získavajú potravu filtrovaním vody, sú veľmi citlivé na škodliviny, ktoré sa hromadia v ich tkanivách. Koraly, pozostávajúce z obrovských kolónií jednobunkových organizmov, zle znášajú znečistenie. Tieto živé spoločenstvá – koralové útesy a atoly – sú vážne ohrozené.

Plastové znečistenie

Hromadenie plastového odpadu tvorí pod vplyvom prúdov vo Svetovom oceáne špeciálne odpadkové plochy. V súčasnosti je známych päť veľkých zhlukov odpadkových plôch – po dvoch v Tichom oceáne a Atlantickom oceáne a po jednom v Indickom oceáne. Tieto odpadové víry pozostávajú najmä z plastového odpadu, ktorý vzniká vypúšťaním z husto obývaných pobrežných oblastí kontinentov. Plastový odpad je nebezpečný aj preto, že morské živočíchy často nevidia priehľadné častice plávajúce na hladine a toxický odpad končí v ich žalúdkoch, čo často spôsobuje smrť.

Človek a oceán

Počet veľrýb zabitých rôznymi krajinami ročne:

Kanada: 1 grónska veľryba každé dva roky v zálive Hudson a jedna veľryba grónska každých 13 rokov v zálive Bafina.
Faerské ostrovy: 950 pilotných veľrýb ročne.
Grónsko:
175 veľrýb ročne.
Island: 30 vráskavcov malých a 9 veľrýb.
Indonézia: od 10 do 20 veľrýb.
Japonsko: Kvóta pre veľrybársku flotilu v rokoch 2009 a 2010 bola: 935 vráskavcov malých, 50 veľrýb plutvákov a 50 veľrýb, hoci sa flotila vrátila s menším úlovkom, pretože bol zastavený verejnými organizáciami zabraňujúcimi zabíjaniu veľrýb. Pobrežní rybári zabijú asi 20 000 delfínov a malých veľrýb. V roku 2009 zahynulo v sieťach pobrežných rybárov asi 150 veľkých veľrýb.
Nórsko: Kvóta pre veľrybársku flotilu v roku 2011 bola 1 286 veľrýb minke.

To je asi 7 400 veľrýb ročne, bez delfínov alebo 20 veľrýb denne!

Dnes sa populácia žralokov vo svetových oceánoch znížila o 95 – 98 %; ľudia zabijú 100 miliónov žralokov ročne alebo 11 000 žralokov každú hodinu. Žraloky sa zabíjajú len pre ich plutvy, ktoré sú na čínskom tradičnom trhu vysoko cenené a zuby sa využívajú aj ako suveníry pre turistov. Žraločie mäso nemá žiadnu nutričnú hodnotu.

Veľmi často sa plutvy žralokov jednoducho odrežú a hodia sa na dno mora, aby zomreli, kým boli ešte nažive. Stále existuje priemyselný rybolov žralokov; akokoľvek paradoxne to môže znieť, niekoľko závodov na spracovanie žralokov sa nachádza v Spojených štátoch.

Žralok veľrybí je najväčšia ryba na planéte, najväčší exemplár ulovený v Indii v roku 1983 dosiahol 12 m. Žralok veľrybí, ako neškodný obr, sa živí planktónom a nie je pre človeka vôbec nebezpečný, na druhej strane ľudia tohto obra morí nemilosrdne vyhubia. Vedci odhadujú, že populácia žralokov veľrybích medzi rokmi 1993 a 2001 klesla o 83 %. V roku 2002 bol žralok veľrybí uvedený ako kriticky ohrozený. Žralok veľrybí sa stále loví na Filipínach a v Mozambiku.
Žralok veľrybí dosiahne pohlavnú dospelosť po 20 rokoch života.
Cena chrbtovej plutvy žraloka veľrybieho môže dosiahnuť 10 000 USD.

Manta je jedným z najzáhadnejších tvorov na planéte. Vedci dodnes vedia o tejto veľkej rybe, dosahujúcej až 7m, veľmi málo. v rozpätí krídel a živí sa planktónom. Manty majú v porovnaní s veľkosťou svojho tela nezvyčajne veľký mozog, ktorý má špeciálny systém – sieť krvných ciev obklopujúcich mozog, vďaka čomu sa teplota mozgu udržiava vyššia ako vo zvyšku tela. O biotopoch a migráciách mant sa toho veľa nevie. Manty nežijú v zajatí, jediné akvárium, kde sa to podarilo, je na Okinawe v Japonsku. Manta rays, rovnako ako ich kolegovia žraloky, sú nemilosrdne vyhubené z rovnakého dôvodu - ich chrupavka sa používa v čínskej tradičnej kuchyni. Napríklad mŕtva manta na Filipínach stojí 400 USD.

Príbeh o nezmyselnom vyhubení veľkolepého vtáka, dnes už vyhynutého auka veľkého, je príkladom ľudskej chamtivosti a úplnej ľahostajnosti k osudu sveta okolo nás. Auk veľký, nelietavý vták s hustým telom, vysoký asi 75 cm, bol podobný moderným tučniakom. Auk bol na súši veľmi nemotorný, ale pod vodou prekvapivo pôvabný a obratný, ročne preplával asi 5 000 km. od zimovísk pri pobreží Severnej Karolíny až po miesta rozmnožovania na skalnatých ostrovoch okolo Islandu, Grónska a Newfoundlandu. Likvidácia nešťastných vtákov prebiehala intenzívne a bezmyšlienkovite. Rybári, ktorí vyhnali vtáky na ostrov, ich začali biť ťažkými palicami a potom naložili mŕtvoly do člnov. Strieľali ich zbraňami nabitými kúskami kovu, starými klincami, reťazovými článkami a olovenými guľkami. Stalo sa, že žiletky boli jednoducho prinútené vyliezť na dosku položenú z brehu na bok člna, kde na nich čakali námorníci - ťažkými palicami rozbili lebky vtákov.

Každý rok uhynie v rybárskych sieťach obrovské množstvo sviňúch, ďalším vážnym nebezpečenstvom pre tieto cicavce sú japonské veľryby, ktoré tieto bezbranné živočíchy zabíjajú. Napríklad len v roku 1988 bolo zabitých 40 000 sviňúch.

Rýchlosť, ktorou sa znečisťujúce látky dostávajú do svetových oceánov, sa v posledných rokoch prudko zvýšila. Každý rok sa do oceánu vypustí až 300 miliárd m3 odpadových vôd, z ktorých 90 % nie je predčistených. Morské ekosystémy sú čoraz viac vystavené antropogénnemu vplyvu prostredníctvom chemických toxických látok, ktoré, ak sa nahromadia vodnými organizmami pozdĺž trofického reťazca, vedú k smrti aj u vyšších konzumentov vrátane suchozemských živočíchov – napríklad morských vtákov. Z chemických toxických látok sú najväčším nebezpečenstvom pre morskú biotu a človeka ropné uhľovodíky (najmä benzo(a)pyrén), pesticídy a ťažké kovy (ortuť, olovo, kadmium atď.). V Japonskom mori sa „červené prílivy“ stali skutočnou katastrofou v dôsledku eutrofizácie, pri ktorej sa rýchlo rozvíjajú mikroskopické riasy a potom zmizne kyslík vo vode, umierajú vodné živočíchy a vytvára sa obrovská masa hnijúceho odpadu. , otravujú nielen more, ale aj atmosféru.

Podľa Yu.A. Izrael (1985), environmentálne dôsledky znečistenia morských ekosystémov sú vyjadrené v nasledujúcich procesoch a javoch (obr. 7.3):

• narušenie stability ekosystému;
• progresívna eutrofizácia;
• výskyt „červených prílivov“;
• akumulácia chemických toxických látok v biote;
• zníženie biologickej produktivity;
• výskyt mutagenézy a karcinogenézy v morskom prostredí;
• mikrobiologické znečistenie pobrežných oblastí mora.

Ryža. 7.3.

Morské ekosystémy môžu do určitej miery odolávať škodlivým účinkom chemických toxických látok, využívajúc akumulačné, oxidačné a mineralizačné funkcie vodných organizmov. Napríklad lastúrniky dokážu nahromadiť jeden z najtoxickejších pesticídov – DDT a za priaznivých podmienok ho z tela odstrániť. (DDT, ako je známe, je zakázané v Rusku, USA a niektorých ďalších krajinách, napriek tomu sa vo významnom množstve dostáva do svetového oceánu.) Vedci tiež dokázali existenciu intenzívnych procesov biotransformácie vo vodách svetového oceánu. nebezpečná znečisťujúca látka - benzo(a)pyrén, vďaka prítomnosti heterotrofnej mikroflóry na otvorených a polouzavretých vodných plochách. Zistilo sa tiež, že mikroorganizmy vo vodných útvaroch a dnových sedimentoch majú dostatočne vyvinutý mechanizmus odolnosti voči ťažkým kovom; sú schopné produkovať sírovodík, extracelulárne exopolyméry a iné látky, ktoré ich pri interakcii s ťažkými kovmi premieňajú na menej toxické formy.

Zároveň sa do oceánu dostáva stále viac toxických znečisťujúcich látok. Problémy eutrofizácie a mikrobiologického znečistenia pobrežných oceánskych zón sú čoraz naliehavejšie. V tejto súvislosti je dôležité určiť prípustný antropogénny tlak na morské ekosystémy a študovať ich asimilačnú kapacitu ako integrálnu charakteristiku schopnosti biogeocenózy dynamicky akumulovať a odstraňovať znečisťujúce látky.

Znečistenie svetového oceánu ropou je nepochybne najrozšírenejším javom. 2 až 4 % vodnej plochy Tichého a Atlantického oceánu je neustále pokrytých ropným filmom. Ročne sa do morských vôd dostane až 6 miliónov ton ropných uhľovodíkov. Takmer polovica tejto sumy je spojená s dopravou a offshore developmentom. Kontinentálne znečistenie ropou vstupuje do oceánu odtokom z riek. Svetové rieky ročne prepravia viac ako 1,8 milióna ton ropných produktov do morských a oceánskych vôd.

Na mori má ropné znečistenie rôzne podoby. Môže pokryť povrch vody tenkým filmom a pri rozliatí môže byť hrúbka olejového povlaku spočiatku niekoľko centimetrov. Časom sa vytvorí emulzia oleja vo vode alebo voda v oleji. Neskôr sa objavia hrudky ťažkej frakcie ropy, ropné agregáty, ktoré môžu dlho plávať na hladine mora. Na plávajúce hrudky vykurovacieho oleja sú pripevnené rôzne malé živočíchy, ktorými sa ryby a veľryby ľahko živia. Spolu s nimi prehĺtajú olej. Niektoré ryby na to uhynú, iné sú úplne nasýtené olejom a pre nepríjemný zápach a chuť sa stanú nevhodnými na konzumáciu.

Všetky zložky sú netoxické pre morské organizmy. Ropa ovplyvňuje štruktúru spoločenstva morských živočíchov. Znečistenie ropou mení pomer druhov a znižuje ich diverzitu. Mikroorganizmy, ktoré sa živia ropnými uhľovodíkmi, sa teda hojne rozvíjajú a biomasa týchto mikroorganizmov je pre mnohých morských obyvateľov toxická. Je dokázané, že dlhodobé chronické vystavovanie sa aj malým koncentráciám ropy je veľmi nebezpečné. Primárna biologická produktivita mora zároveň postupne klesá. Olej má ešte jeden nepríjemný vedľajší účinok. Jeho uhľovodíky sú schopné rozpúšťať množstvo ďalších škodlivín, ako sú pesticídy a ťažké kovy, ktoré sa spolu s ropou koncentrujú v povrchovej vrstve a ďalej ju otravujú. Aromatická frakcia oleja obsahuje látky mutagénneho a karcinogénneho charakteru, napríklad benzo(a)pyrén. V súčasnosti existujú rozsiahle dôkazy o mutagénnych účinkoch znečisteného morského prostredia. Benz(a)pyrén aktívne cirkuluje cez morské potravinové reťazce a končí v ľudskej potrave.

Najväčšie množstvá ropy sú sústredené v tenkej povrchovej vrstve morskej vody, ktorá je obzvlášť dôležitá pre rôzne aspekty života v oceánoch. Sústreďuje sa v nej veľa organizmov, táto vrstva plní pre mnohé populácie úlohu „škôlky“. Povrchové ropné filmy narúšajú výmenu plynov medzi atmosférou a oceánom. Procesy rozpúšťania a uvoľňovania kyslíka, oxidu uhličitého, výmeny tepla podliehajú zmenám, mení sa odrazivosť (albedo) morskej vody.

Chlórované uhľovodíky, široko používané ako prostriedky na ničenie poľnohospodárskych a lesných škodcov a prenášačov infekčných chorôb, sa dostávajú do Svetového oceánu spolu s riečnym odtokom a atmosférou už mnoho desaťročí. DDT a jeho deriváty, polychlórované bifenyly a iné perzistentné zlúčeniny tejto triedy sa teraz nachádzajú vo všetkých svetových oceánoch vrátane Arktídy a Antarktídy.

Sú ľahko rozpustné v tukoch, a preto sa hromadia v orgánoch rýb, cicavcov a morských vtákov. Byť xenobiotikami, t.j. látky úplne umelého pôvodu, nemajú svojich „konzumentov“ medzi mikroorganizmami, a preto sa v prírodných podmienkach takmer nerozkladajú, ale sa len hromadia vo Svetovom oceáne. Zároveň sú akútne toxické, ovplyvňujú krvotvorný systém, potláčajú enzymatickú aktivitu a vo veľkej miere ovplyvňujú dedičnosť.

Spolu s riečnym odtokom sa do oceánu dostávajú aj ťažké kovy, z ktorých mnohé majú toxické vlastnosti. Celkový prietok rieky je 46 tisíc km 3 vody ročne. Spolu s ním sa do Svetového oceánu dostáva až 2 milióny ton olova, až 20 tisíc ton kadmia a až 10 tisíc ton ortuti. Najvyššiu úroveň znečistenia majú pobrežné vody a vnútrozemské moria. Významná úloha pri znečistení

Svoju úlohu zohráva aj atmosféra svetových oceánov. Napríklad až 30 % všetkej ortuti a 50 % olova, ktoré sa každý rok dostane do oceánu, sa prepraví cez atmosféru.

Ortuť je pre svoje toxické účinky v morskom prostredí obzvlášť nebezpečná. Mikrobiologické procesy premieňajú toxickú anorganickú ortuť na oveľa toxickejšie organické formy. Metylované zlúčeniny ortuti nahromadené v dôsledku bioakumulácie v rybách alebo mäkkýšoch predstavujú priamu hrozbu pre ľudský život a zdravie. Spomeňme si napríklad na neslávne známu chorobu „Minamata“, ktorá dostala svoj názov podľa Japonského zálivu, kde sa otrava ortuťou u miestnych obyvateľov tak dramaticky prejavila. Vyžiadala si veľa obetí a podkopala zdravie mnohých ľudí, ktorí jedli morské plody z tejto zátoky, na dne ktorej sa nahromadilo množstvo ortuti z odpadu neďalekej továrne.

Ortuť, kadmium, olovo, meď, zinok, chróm, arzén a iné ťažké kovy sa nielen hromadia v morských organizmoch, čím otravujú morskú potravu, ale majú škodlivý vplyv aj na obyvateľov morí. Miery akumulácie toxických kovov, t.j. ich koncentrácia na jednotku hmotnosti v morských organizmoch v porovnaní s morskou vodou sa značne líši – od stoviek až po stovky tisíc v závislosti od povahy kovov a typov organizmov. Tieto koeficienty ukazujú, ako sa škodlivé látky akumulujú v rybách, mäkkýšoch, kôrovcoch, planktóne a iných organizmoch.

Rozsah znečistenia morských a oceánskych produktov je taký veľký, že mnohé krajiny zaviedli hygienické normy pre obsah určitých škodlivých látok v nich. Je zaujímavé, že pri koncentráciách ortuti vo vode iba 10-krát vyšších, ako je jej prirodzený obsah, už kontaminácia ustríc prekračuje limity stanovené v niektorých krajinách. To ukazuje, aká blízko je hranica znečistenia mora, ktorú nemožno prekročiť bez škodlivých následkov na ľudský život a zdravie.

Dôsledky znečistenia sú však nebezpečné predovšetkým pre všetkých žijúcich obyvateľov morí a oceánov. Tieto dôsledky sú rôzne. Primárne kritické poruchy vo fungovaní živých organizmov pod vplyvom znečisťujúcich látok sa vyskytujú na úrovni biologických účinkov: po zmene chemického zloženia buniek sú narušené procesy dýchania, rastu a reprodukcie organizmov, sú možné mutácie a karcinogenéza ; pohyb a orientácia v morskom prostredí sú narušené. Morfologické zmeny sa často prejavujú vo forme rôznych patológií vnútorných orgánov: zmeny veľkosti, vývoj škaredých foriem. Tieto javy sú obzvlášť často zaznamenané pri chronickom znečistení.

To všetko ovplyvňuje stav jednotlivých populácií a ich vzťahy. Vznikajú tak environmentálne dôsledky znečistenia. Dôležitým indikátorom disturbancií stavu ekosystémov je zmena počtu vyšších taxónov – rýb. Celková fotosyntetická aktivita sa výrazne mení. Rastie biomasa mikroorganizmov, fytoplanktónu a zooplanktónu. Sú to charakteristické znaky eutrofizácie morských vodných útvarov, sú významné najmä vo vnútrozemských moriach a uzavretých moriach. V Kaspickom, Čiernom a Baltskom mori sa za posledných 10-20 rokov biomasa mikroorganizmov zvýšila takmer 10-krát.

Znečistenie svetového oceánu vedie k postupnému znižovaniu primárnej biologickej produkcie. Vedci odhadujú, že k dnešnému dňu sa znížil o 10 %. V súlade s tým sa ročný rast ostatných obyvateľov mora znižuje.

Aká bude blízka budúcnosť pre Svetový oceán, pre najdôležitejšie moria? Vo všeobecnosti sa očakáva, že znečistenie svetového oceánu sa v priebehu nasledujúcich 20-25 rokov zvýši 1,5 až 3-krát. V dôsledku toho sa situácia životného prostredia zhorší. Koncentrácie mnohých toxických látok môžu dosiahnuť prahovú úroveň, po ktorej nasleduje degradácia prirodzeného ekosystému. Očakáva sa, že primárna biologická produkcia oceánu sa môže v niektorých veľkých oblastiach znížiť o 20 – 30 % v porovnaní so súčasnou úrovňou.

Cesta, ktorá ľuďom umožní vyhnúť sa environmentálnej slepej uličke, je teraz jasná. Ide o bezodpadové a nízkoodpadové technológie, ktoré premieňajú odpad na užitočné zdroje. Uviesť túto myšlienku do života však bude trvať desaťročia.

Kontrolné otázky

• 1. Aké sú ekologické funkcie vody na planéte?
• 2. Aké zmeny priniesol do kolobehu vody vzhľad života na planéte?
• 3. Ako prebieha kolobeh vody v biosfére?
• 4. Čo určuje množstvo transpirácie? Aký je jeho rozsah?
• 5. Aký je ekologický význam vegetácie z hľadiska geoekológie?
• 6. Čo znamená znečistenie hydrosférou? Ako sa to prejavuje?
• 7. Aké sú druhy znečistenia vody?
• 8. Čo je chemické znečistenie hydrosféry? Aké sú jeho typy a vlastnosti?
• 9. Aké sú hlavné zdroje znečistenia povrchových a podzemných vôd?
• 10. Aké látky sú hlavnými znečisťujúcimi látkami hydrosféry?
• 11. Aké sú environmentálne dôsledky znečistenia hydrosférou na ekosystémy Zeme?
• 12. Aké sú zdravotné následky používania kontaminovanej vody?
• 13. Čo znamená vyčerpanie vody?
• 14. Aké sú environmentálne dôsledky znečistenia oceánov?
• 15. Ako sa prejavuje ropné znečistenie morskej vody? Aké sú jej environmentálne dôsledky?

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru/

1. Znečistenie svetových oceánov ropou

Svetový oceán je súvislý vodný obal Zeme, ktorý obklopuje pevninu (kontinenty a ostrovy) a má spoločné zloženie soli. Zaberá asi 71% zemského povrchu (na severnej pologuli - 61%, na južnej pologuli - 81%). Priemerná hĺbka je 3795 m, maximálna 11 022 m. (Marianská priekopa v Tichom oceáne), objem vody je približne 1370 miliónov km3. Svetový oceán je rozdelený na 4 časti: Tichý oceán, Atlantický oceán, Indický oceán a Severný ľadový oceán. Svetový oceán je domovom necelých 20 % z celkového počtu druhov živých organizmov, ktoré boli doteraz na Zemi objavené. Celková biomasa svetového oceánu je asi 30 miliárd ton. suchá organická hmota. Toto porovnanie ešte viac odhaľuje: oceány tvoria 98,5 % vody a ľadu na Zemi, zatiaľ čo vo vnútrozemských vodách je to len 1,5 %. Kým priemerná výška kontinentov je len 840 m, priemerná hĺbka Svetového oceánu je 3795 m.

Znečistenie vôd Svetového oceánu dosiahlo za posledných 10 rokov katastrofálne rozmery. To bolo do značnej miery uľahčené rozšíreným názorom na neobmedzené možnosti samočistenia vôd Svetového oceánu. Mnohí to chápali tak, že akýkoľvek odpad a odpadky v akomkoľvek množstve v oceánskych vodách podliehajú biologickému spracovaniu bez škodlivých následkov pre samotné vody.

Bez ohľadu na typ znečistenia, či už hovoríme o znečistení pôdy, atmosféry alebo vody, všetko v konečnom dôsledku vedie k znečisteniu vôd Svetového oceánu, kde nakoniec skončia všetky toxické látky a premenia svetový oceán na "Globálne smetisko."

Rozlišujú sa tieto zdroje ich vypúšťania:

- v cisternách, umývacích nádržiach a vypúšťaní balastovej vody;

- na lodiach so suchým nákladom odtok útorovej vody, únik z nádrží alebo čerpacích staníc;

- rozliatie počas nakladania a vykladania;

- náhodné rozliatie počas zrážky lode;

- pri ťažbe pod vodou nie je vzhľad z povrchu, ale zo dna.

Olej je viskózna olejovitá kvapalina, ktorá má tmavohnedú farbu a slabo fluoreskuje. Ropa pozostáva predovšetkým z nasýtených alifatických a hydroaromatických uhľovodíkov. Hlavné zložky ropy - uhľovodíky (do 98%) - sú rozdelené do 4 tried:

1. Parafíny (alkény) - (až 90% celkového zloženia) - stabilné látky, ktorých molekuly sú vyjadrené priamym a rozvetveným reťazcom atómov uhlíka. Ľahké parafíny majú maximálnu prchavosť a rozpustnosť vo vode.

2. Cykloparafíny - (30 - 60 % z celkového zloženia) nasýtené cyklické zlúčeniny s 5-6 atómami uhlíka v kruhu. Okrem cyklopentánu a cyklohexánu sa v oleji nachádzajú bicyklické a polycyklické zlúčeniny tejto skupiny. Tieto zlúčeniny sú veľmi stabilné a zle biologicky odbúrateľné.

3. Aromatické uhľovodíky - (20 - 40 % z celkového zloženia) - nenasýtené cyklické zlúčeniny benzénového radu, obsahujúce o 6 atómov uhlíka v kruhu menej ako cykloparafíny. Olej obsahuje prchavé zlúčeniny s molekulou vo forme jedného kruhu (benzén, toluén, xylén), ďalej bicyklických (naftalén), semicyklických (pyrén).

4. Olefíny (alkény) - (do 10 % z celkového zloženia) - nenasýtené necyklické zlúčeniny s jedným alebo dvoma atómami vodíka na každom atóme uhlíka v molekule s priamym alebo rozvetveným reťazcom.

Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami vo svetovom oceáne. Keď sa ropa dostane do morského prostredia, najskôr sa rozšíri vo forme filmu a vytvorí vrstvy rôznej hrúbky. Jeho hrúbku môžete určiť podľa farby filmu:

Olejový film mení zloženie spektra a intenzitu prieniku svetla do vody. Svetelná priepustnosť tenkých vrstiev ropy je 11-10% (280 nm), 60-70% (400 nm). Fólia s hrúbkou 30-40 mikrónov úplne absorbuje infračervené žiarenie. Po zmiešaní s vodou olej vytvára dva typy emulzie: priamy olej vo vode a reverzný olej voda v oleji. Priame emulzie, zložené z kvapôčok oleja s priemerom do 0,5 mikrónu, sú menej stabilné a sú charakteristické pre povrchovo aktívne látky obsahujúce olej. Keď sa odstránia prchavé frakcie, ropa vytvorí viskózne inverzné emulzie, ktoré môžu zostať na povrchu, byť transportované prúdmi, vyplavené na breh a usadiť sa na dne.

Ropné filmy pokrývajú: rozsiahle oblasti Atlantického a Tichého oceánu; Juhočínske a Žlté more, zóna Panamského prieplavu, rozľahlá oblasť pozdĺž pobrežia Severnej Ameriky (šírka až 500-600 km), vodná plocha medzi Havajskými ostrovmi a San Franciscom v severnom Tichom oceáne a mnohé ďalšie oblasti sú úplne zakryté. Takéto ropné filmy spôsobujú obzvlášť veľké škody v polouzavretých, vnútrozemských a severných moriach, kde sú prenášané súčasnými systémami. Golfský prúd a Severoatlantický prúd teda prepravujú uhľovodíky z pobrežia Severnej Ameriky a Európy do oblastí Nórskeho a Barentsovho mora. Ropa vstupujúca do morí Severného ľadového oceánu a Antarktídy je obzvlášť nebezpečná, pretože nízke teploty vzduchu bránia procesom chemickej a biologickej oxidácie ropy aj v lete. Znečistenie ropou má teda globálny charakter.

Odhaduje sa, že aj 15 miliónov ton ropy stačí na pokrytie Atlantického a Severného ľadového oceánu ropným filmom. Ale rybím ikrám škodí obsah 10 g oleja v 1 m3 vody. Ropný film (1 tona ropy môže znečistiť 12 km2 morskej plochy) znižuje prenikanie slnečného žiarenia, ktoré má škodlivý vplyv na procesy fotosyntézy fytoplanktónu, hlavného zdroja potravy pre väčšinu živých organizmov v moriach a oceánoch. 1 liter ropy stačí na zbavenie kyslíka 400 tisíc litrov morskej vody. znečistenie ropy svetových oceánov

Ropné filmy môžu: výrazne narušiť výmenu energie, tepla, vlhkosti a plynov medzi oceánom a atmosférou. Ale oceán hrá veľkú úlohu pri formovaní klímy, produkuje 60-70% kyslíka a je nevyhnutný pre existenciu života na Zemi.

Keď sa olej vyparuje z povrchu vody, prítomnosť jeho pár vo vzduchu má škodlivý vplyv na ľudské zdravie. Vodné oblasti, ktoré vynikajú najmä, sú: Stredozemné, Severné, Írske a Jávske more; Mexické, Biskajské, Tokijské zálivy.

Takmer celá oblasť talianskeho pobrežia obmývaná vodami Jadranského, Iónskeho, Pyrrénskeho, Ligúrskeho mora v celkovej dĺžke asi 7 500 km je znečistená odpadom z ropných rafinérií a odpadom z 10 tisíc priemyselných podnikov.

Severné more nie je menej znečistené odpadom. Ale toto je šelfové more - jeho priemerná hĺbka je 80 m a v oblasti Dogger Bank - donedávna bohatej rybárskej oblasti - 20 m. Zároveň sa do neho vlievajú rieky, najmä tie najväčšie, ako napr. Rýn, Labe, Weser, Temža nezásobujú Severné more čistou sladkou vodou, ale naopak, každú hodinu prinesú do Severného mora tisíce ton toxických látok.

Nebezpečenstvo „ropného moru“ nie je nikde väčšie ako v oblasti medzi Labe a Temžou. Táto oblasť, kam sa ročne prepraví asi pol miliardy ton ropy a ropných produktov, predstavuje 50 % všetkých kolízií s loďami nad 500 brutto ton. More ohrozujú aj tisíce kilometrov ropovodov prepravujúcich ropu. K úrazom dochádza aj na vrtných plošinách.

Ak ropa pokryje mierne sa zvažujúce bažinaté pobrežie juhovýchodného Severného mora, následky budú oveľa horšie. Tento úsek pobrežia od dánskeho Esbjergu po holandský Helder je jedinečnou oblasťou Svetového oceánu. Mnoho malých morských živočíchov žije na bahniskách a v úzkych kanáloch medzi nimi. Hniezdia tu a nachádzajú potravu milióny morských vtákov, neresia sa tu rôzne druhy rýb a vykrmujú sa tu ich mláďatá predtým, ako vyjdú na otvorené more. Ropa všetko zničí.

Verejnosť právom venuje veľkú pozornosť katastrofám tankerov, no netreba zabúdať, že samotná príroda znečisťuje moria ropou. Podľa rozšírenej teórie ropa, dalo by sa povedať, pochádza z mora. Predpokladá sa teda, že vznikol z pozostatkov myriadov najmenších morských organizmov, ktoré sa po smrti usadili na dne a pochovali ich neskoršie geologické sedimenty. Teraz dieťa ohrozuje život matky. Ľudské využitie ropy, jej ťažba na mori a jej preprava po mori, to všetko sa často považuje za smrteľné nebezpečenstvo pre svetové oceány.

V roku 1978 bolo na svete asi 4 tisíc tankerov a po mori prepravili približne 1 700 miliónov ton ropy (asi 60 % svetovej spotreby ropy). V súčasnosti približne 450 miliónov ton ropy (15 % celosvetovej ročnej produkcie) pochádza z ložísk nachádzajúcich sa pod morským dnom. V súčasnosti sa z mora každoročne vyťaží a prepraví viac ako 2 miliardy ton ropy. Podľa odhadov Národnej akadémie vied USA z tohto množstva skončí v mori 1,6 milióna ton, čiže tisíctristo. Týchto 1,6 milióna ton však predstavuje iba 26 % z celkovej ropy, ktorá ročne skončí v mori. Zvyšok ropy, približne tri štvrtiny celkového znečistenia, pochádza zo suchých nákladných lodí (útorová voda, zvyšky palív a mazív náhodne alebo úmyselne vypustených do mora), z prírodných zdrojov a predovšetkým z miest, najmä z podnikov nachádzajúcich sa na pobreží alebo na riekach tečúcich do mora.

Osud ropy, ktorá skončila v mori, nemožno podrobne opísať. Po prvé, minerálne oleje vstupujúce do mora majú rôzne zloženie a rôzne vlastnosti; po druhé, na mori ich ovplyvňujú rôzne faktory: vietor rôznej sily a smeru, vlny, teplota vzduchu a vody. Dôležité je aj to, koľko oleja sa do vody dostalo. Komplexné interakcie týchto faktorov ešte nie sú úplne pochopené.

Keď sa tanker zrúti blízko pobrežia, morské vtáky uhynú, pretože ropa im pogumuje perie. Trpí pobrežná flóra a fauna, pláže a skaly sú pokryté vrstvou viskózneho oleja, ktorý sa ťažko odstraňuje. Ak sa ropa dostane na otvorené more, následky sú úplne iné. Značné masy ropy môžu zmiznúť skôr, než sa dostanú na pobrežie.

Pomerne rýchle vstrebávanie ropy morom sa vysvetľuje viacerými dôvodmi.

Olej sa odparí. Benzín sa úplne vyparí z povrchu vody za šesť hodín. Najmenej 10 % ropy sa odparí za deň a 50 % za približne 20 dní. Ťažšie ropné produkty sa však takmer nevyparujú.

Olej je emulgovaný a dispergovaný, to znamená rozbitý na malé kvapôčky. Silné morské vlny prispievajú k tvorbe emulzie oleja vo vode a vody v oleji. V tomto prípade sa súvislý koberec ropy pretrhne a zmení sa na malé kvapôčky plávajúce vo vodnom stĺpci.

Olej sa rozpúšťa. Obsahuje látky, ktoré sú rozpustné vo vode, hoci ich podiel je spravidla malý.

Ropa, ktorá v dôsledku týchto javov zmizla z hladiny mora, podlieha pomalým procesom vedúcim k jej rozkladu – biologickému, chemickému a mechanickému.

Významnú úlohu zohráva biologický rozklad. Je známych viac ako sto druhov baktérií, húb, rias a húb, ktoré dokážu premieňať ropné uhľovodíky na oxid uhličitý a vodu. Za priaznivých podmienok sa vďaka aktivite týchto organizmov rozloží 0,02 až 2 g oleja na meter štvorcový za deň pri teplote 20-30°. Ľahké frakcie uhľovodíkov sa rozpadajú v priebehu niekoľkých mesiacov, ale hrudky bitúmenu zmiznú až po niekoľkých rokoch.

Prebieha fotochemická reakcia. Vplyvom slnečného žiarenia dochádza k oxidácii ropných uhľovodíkov vzdušným kyslíkom, pričom vznikajú neškodné, vo vode rozpustné látky.

Zvyšky ťažkého oleja môžu klesnúť. Rovnaké hrudky bitúmenu tak môžu byť tak husto osídlené malými prisadnutými morskými organizmami, že po určitom čase klesnú ku dnu.

Svoju úlohu zohráva aj mechanický rozklad. V priebehu času sa hrudky bitúmenu stávajú krehkými a rozpadajú sa na kúsky.

Vtáky najviac trpia ropou, najmä keď sú pobrežné vody znečistené. Olej zlepuje perie, stráca svoje tepelno-izolačné vlastnosti a navyše vták znečistený olejom nevie plávať. Vtáky zamrznú a utopia sa. Ani čistenie peria pomocou rozpúšťadiel nemôže zachrániť všetky obete. Ostatní obyvatelia mora trpia menej. Početné štúdie ukázali, že ropa uvoľnená do mora nepredstavuje pre organizmy žijúce vo vode žiadne trvalé alebo dlhodobé nebezpečenstvo a nehromadí sa v nich, takže sa cez potravinový reťazec nemôže dostať k ľuďom.

Podľa najnovších údajov môže dôjsť k významnému poškodeniu flóry a fauny iba v osobitných prípadoch. Napríklad ropné produkty vyrobené z neho - benzín, motorová nafta a tak ďalej - sú oveľa nebezpečnejšie ako ropa. Vysoké koncentrácie ropy v prímorskej zóne (prílivová zóna), najmä na piesočnatom pobreží, sú nebezpečné.

V týchto prípadoch zostáva koncentrácia oleja dlho vysoká a spôsobuje veľké škody. Ale našťastie sú takéto prípady pomerne zriedkavé. Pri nehodách tankerov sa ropa zvyčajne rýchlo rozptýli vo vode, zriedi sa a začne sa jej rozklad. Ukázalo sa, že ropné uhľovodíky môžu prechádzať ich tráviacim traktom a dokonca aj tkanivami bez poškodenia morských organizmov: takéto pokusy sa robili s krabmi, lastúrnikmi a rôznymi druhmi malých rýb a nezistili sa žiadne škodlivé účinky na pokusné zvieratá.

Znečistenie ropou je obrovským faktorom ovplyvňujúcim život celého svetového oceánu. Nebezpečné je najmä znečistenie vôd vo vysokých zemepisných šírkach, kde sa ropné produkty v dôsledku nízkych teplôt prakticky nerozkladajú a sú akoby „konzervované“ ľadom, takže znečistenie ropou môže spôsobiť vážne škody na životnom prostredí Arktídy a Antarktída.

Ropné produkty, ktoré sa rozšírili na veľké plochy vodných nádrží, môžu zmeniť výmenu vlhkosti, plynu a energie medzi oceánom a atmosférou. Navyše v moriach tropických a stredných zemepisných šírok by sa mal vplyv znečistenia ropou očakávať v menšom rozsahu ako v polárnych oblastiach, pretože tepelné a biologické faktory v nízkych zemepisných šírkach prispievajú k intenzívnejšiemu procesu samočistenia. Tieto faktory určujú aj kinetiku rozkladu chemikálií. Regionálne charakteristiky veterného režimu určujú aj zmeny v kvantitatívnom a kvalitatívnom zložení ropných filmov, keďže vietor prispieva k zvetrávaniu a vyparovaniu ľahkých frakcií ropných produktov. Okrem toho vietor pôsobí ako mechanický faktor pri ničení znečistenia filmu. Na druhej strane, vplyv ropného znečistenia na fyzikálne a chemické vlastnosti podkladového povrchu v rôznych geografických oblastiach tiež nebude jednoznačný. Napríklad v Arktíde znečistenie ropou mení vlastnosti odrazového žiarenia snehu a ľadu. Pokles albeda a odchýlky od normy v procesoch topenia ľadovcov a unášaného ľadu sú spojené s klimatickými následkami.

Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme vyvodiť závery o tom, ako je svetový oceán vo všeobecnosti znečistený:

1. Počas ťažby na mori, zber ropy v miestnych nádržiach a čerpanie cez hlavné ropovody.

2. So zvyšujúcou sa produkciou ropy na mori sa prudko zvyšuje počet zásielok tankerov a následne sa zvyšuje počet nehôd. V posledných rokoch sa zvýšil počet veľkých tankerov prepravujúcich ropu. Supertankery tvoria viac ako polovicu celkového objemu prepravenej ropy. Takýto gigant aj po zapnutí núdzovej brzdy prejde viac ako 1 míľu (1852 m), kým úplne zastaví. Prirodzene, riziko katastrofálnych kolízií s takýmito tankermi sa niekoľkonásobne zvyšuje. V Severnom mori, kde je hustota prepravy tankerov najvyššia na svete, sa ročne prepraví asi 500 miliónov ton ropy, 50 (zo všetkých kolízií) sa stane.

3. Vynášanie ropy a ropných produktov do mora s riečnymi vodami.

4. Prílev ropných produktov so zrážkami - ľahké frakcie ropy sa odparujú z hladiny mora a dostávajú sa do atmosféry, teda asi 10 (ropy a ropných produktov z celkového množstva) sa dostáva do Svetového oceánu.

5. Vypúšťanie neupravenej vody z tovární a ropných skladov nachádzajúcich sa na morských pobrežiach a v prístavoch.

Literatúra

1 E.A. Sabčenko, I.G. Orlová, V.A. Michajlova, R.I. Lisovský - Znečistenie Atlantického oceánu ropou // Príroda.-1983.-No5.-str.111.

2 V.V. Izmailov - Vplyv ropných produktov na snehovú a ľadovú pokrývku Arktídy // Správy All-Union Geographical Society. - 1980 (marec-apríl). - ročník 112. - číslo 2. - str. 147-152.

3 D.P. Nikitin, Yu.V. Novikov, Životné prostredie a človek - Moskva: Vyššia škola - 1986. - 416 s.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Koncept svetového oceánu. Bohatstvo svetového oceánu. Minerálne, energetické a biologické druhy zdrojov. Ekologické problémy svetového oceánu. Priemyselné znečistenie odpadových vôd. Znečistenie morských vôd ropou. Spôsoby čistenia vody.

prezentácia, pridané 21.01.2015


Hydrosféra a jej ochrana pred znečistením. Opatrenia na ochranu vôd morí a svetového oceánu. Ochrana vodných zdrojov pred znečistením a vyčerpaním. Vlastnosti znečistenia svetového oceánu a povrchu pevninských vôd. Problémy so sladkou vodou, dôvody jej nedostatku.

test, pridané 09.06.2010


Fyziografické charakteristiky svetového oceánu. Chemické a ropné znečistenie oceánov. Vyčerpanie biologických zdrojov Svetového oceánu a zníženie biodiverzity oceánov. Likvidácia nebezpečného odpadu – skládkovanie. Znečistenie ťažkými kovmi.

abstrakt, pridaný 13.12.2010


Hydrosféra je vodné prostredie, ktoré zahŕňa povrchové a podzemné vody. Charakteristika zdrojov znečistenia svetových oceánov: vodná doprava, zahrabávanie rádioaktívneho odpadu na morskom dne. Analýza biologických faktorov samočistenia nádrže.

prezentácia, pridané 16.12.2013


Priemyselné a chemické znečistenie oceánu, spôsoby vstupu do neho ropou a ropnými produktmi. Hlavné anorganické (minerálne) znečisťujúce látky sladkých a morských vôd. Vyhadzovanie odpadu do mora na likvidáciu. Samočistenie morí a oceánov, ich ochrana.

abstrakt, pridaný 28.10.2014


Množstvo znečisťujúcich látok v oceáne. Nebezpečenstvo znečistenia ropou pre morský život. Kolobeh vody v biosfére. Význam vody pre život človeka a celého života na planéte. Hlavné spôsoby znečistenia hydrosféry. Ochrana svetového oceánu.

prezentácia, pridané 11.09.2011


Ropa a ropné produkty. Pesticídy. Syntetické povrchovo aktívne látky. Zlúčeniny s karcinogénnymi vlastnosťami. Ťažké kovy. Vyhadzovanie odpadu do mora za účelom zneškodnenia (vysypanie). Tepelné znečistenie.

abstrakt, pridaný 14.10.2002


Štúdium teórií o pôvode života na Zemi. Problém znečistenia svetového oceánu ropnými produktmi. Vypúšťanie, pochovávanie (ukladanie) do mora rôznych materiálov a látok, priemyselného odpadu, stavebného odpadu, chemických a rádioaktívnych látok.

prezentácia, pridané 10.09.2014


Hlavné typy znečistenia hydrosférou. Znečistenie oceánov a morí. Znečistenie riek a jazier. Pitná voda. Znečistenie podzemných vôd. Relevantnosť problému znečistenia vôd. Vypúšťanie odpadových vôd do vodných útvarov. Boj proti znečisťovaniu oceánov.

abstrakt, pridaný 11.12.2007


Svetový oceán a jeho zdroje. Znečistenie svetového oceánu: ropa a ropné produkty, pesticídy, syntetické povrchovo aktívne látky, zlúčeniny s karcinogénnymi vlastnosťami, vypúšťanie odpadu do mora na zneškodnenie (skládka). Ochrana morí a oceánov.

Odvoz, spracovanie a zneškodnenie odpadov z triedy nebezpečnosti 1 až 5

Spolupracujeme so všetkými regiónmi Ruska. Platná licencia. Kompletná sada záverečných dokumentov. Individuálny prístup ku klientovi a flexibilná cenová politika.

Pomocou tohto formulára môžete odoslať požiadavku na služby, požiadať o komerčnú ponuku alebo získať bezplatnú konzultáciu od našich špecialistov.

Odoslať

Odborníci tvrdia, že environmentálne problémy svetových oceánov sa musia vyriešiť v 21. storočí, inak možno očakávať vážne následky. Čo ohrozuje svetové oceány? Čo spôsobuje zvýšené obavy medzi environmentalistami? Aké zdroje stráca planéta v dôsledku znečistenia vody?

Environmentálna situácia v 21. storočí

O znečistení svetových vôd sa vedú diskusie už dlhšie. A nielen rozprávať – stačí sa pozrieť na množstvo veľkých environmentálnych štúdií – len od začiatku 21. storočia sa ich uskutočnilo viac ako tisíc. Pod znečistením ekológovia rozumejú vstup látok do vôd Svetového oceánu, ktoré môžu narušiť prirodzenú biologickú a anorganickú rovnováhu hmoty a viesť k vážnym zmenám v zložení či dynamike oceánskych vôd.

V súčasnosti už znečistenie svetového oceánu viedlo k týmto dôsledkom:

1. Narušenie ekosystémov – v niektorých častiach oceánu zanikajú unikátne ekosystémy, ničia sa vzácne druhy, mení sa zloženie vegetácie, znižuje sa biodiverzita.
2. Progresívna eutrofizácia – voda sa stáva menej čistou, objavuje sa čoraz viac organických a anorganických nečistôt, počet živočíchov sa zvyšuje s poklesom druhovej diverzity.
3. Chemické znečisťujúce látky – toxické látky – sa hromadia v biote.
4. Výsledkom komplexného vplyvu je zníženie biologickej produktivity. Je to badateľné na klesajúcom úlovku voľných rýb.
5. Zvýšená koncentrácia karcinogénnych zlúčenín v morskej vode.
6. Vysoký stupeň mikrobiologického znečistenia pobrežných vôd.

Všetky uvedené dôsledky znečistenia svetového oceánu sú deštruktívne nielen pre obyvateľov mora, ale aj pre civilizáciu. Moria sú vážnym zdrojom zdrojov, od ropy po... Preto je rozumné využívanie vodných zdrojov prvoradou environmentálnou úlohou.

Napriek schopnosti svetových vôd samočistiť sa nedokáže vyrovnať so súčasnými objemami znečistenia.

Najnebezpečnejšie a najvýznamnejšie faktory znečistenia:

• Ropa a ropné produkty.
• Rádioaktívne látky.
• Priemyselný odpad, odpad z domácností.
• Kontinentálny odtok.
• Znečistenie atmosféry.

Posledné dva body sú vonkajšie zdroje znečistenia, ktoré sú síce závislé od prírodných faktorov, ale sú spojené aj s ľudskou činnosťou.

V minulom storočí malo znečistenie lokálny charakter. Najviac znečisťujúcich látok bolo pozorovaných v pobrežných oblastiach, na pobrežiach kontinentov, v blízkosti priemyselných centier a tiež v blízkosti hlavných námorných trás. Za posledných 20 rokov sa situácia zmenila – v súčasnosti sa znečisťujúce látky nachádzajú aj vo vodách vysokej zemepisnej šírky – v blízkosti pólov. Znečistenie je teda rozšírené a postihuje všetky vody svetového oceánu.

Hlavné príčiny znečistenia:

• Rozvoj nerastných a energetických zdrojov.
• Zvýšenie ťažby biologických zdrojov.
• Intenzifikácia hospodárskej činnosti.
• Zvýšenie objemu produkcie ropy.
• Rast priemyslu.

V súčasnosti sa za najviac znečistené oceány považujú Tichý a Atlantický oceán a za najviac znečistené moria sú Severné, Stredozemné, Baltské more, ako aj vnútorné vody Perzského zálivu.

Znečistenie ropou

Toto je jeden z hlavných faktorov znečistenia svetového oceánu. Existujú výpočty, ktoré ukazujú, že priemerné ročné vypúšťanie ropy do oceánu je asi 15 miliónov ton. To zahŕňa neúmyselné úniky a nehody tankerov a úmyselný únik z ropných rafinérií. Opatrenia sa teraz sprísňujú, ale stále je cítiť vplyv doby, keď neexistovali zákony na ochranu oceánu pred vyplavením tankerov a továrenským odpadom.

Najväčšie oblasti znečistenia ropou sa nachádzajú v pobrežných vodách, ako aj pozdĺž trasy ropných tankerov. V týchto zónach ekológovia zaznamenávajú prudké zníženie druhovej diverzity flóry a fauny.

Environmentálnymi problémami Tichého a Atlantického oceánu je predovšetkým ropný film, ktorý podľa rôznych zdrojov pokrýva 2 až 4 % vodnej plochy. Do vôd týchto dvoch oceánov sa ročne dostane 6 miliónov ton ropy a odpadu z ropného priemyslu – a to je len vypočítaný odpad. Polovica odpadu pochádza z ťažby na mori. Znečistenie z kontinentálnej ťažby sa do vody dostáva riečnym odtokom.

Keď sa ropa dostane do oceánu, stane sa toto:

• Vytvára sa film pokrývajúci povrch vody. Hrúbka filmu sa pohybuje od zlomkov milimetra až po niekoľko centimetrov. Všetky zvieratá chytené v tomto filme zomierajú.
• Film sa zmení na emulziu - zmes vody a oleja.
• Ropa sa zhromažďuje v konglomerátoch - ťažkých hrudách, ktoré zostávajú plávať v povrchovej vrstve vody.
• Veľké ryby a cicavce, ako sú veľryby, požierajú olej. Ropa sa tak šíri po celom oceáne. Ryby, ktoré prehltli ropný agregát, buď uhynú, alebo pokračujú v živote, ale po ulovení už nie sú vhodné na potravu.
• Poslednou etapou je pokles biodiverzity, zmena druhovej štruktúry biotopu.

Výsledkom je pokles biologickej produktivity. Je to dôležité najmä pre oblasti, ktorých ekonomiky sú postavené na rybolove a produkcii morských plodov. Dlhodobým výsledkom je nepredvídateľná zmena v biológii oceánu.

Dumping – vysypanie odpadu do oceánu

Vyhadzovanie alebo pochovávanie toxického odpadu v oceánoch sa nazýva skládkovanie. Toto je bežná prax vo všetkých priemyselných centrách planéty. Napriek súčasným zákazom odtok z priemyselných podnikov každým rokom rastie.

V priemere predstavuje skládkovanie až 10 % všetkých znečisťujúcich látok vstupujúcich do oceánu.

K znečisteniu dochádza najmä v nasledujúcich situáciách:

• Zámerná likvidácia materiálov získaných pri výrobe toxických látok.
• Vypúšťanie materiálov pri práci na morskom dne a v pobrežnej zóne.
• Likvidácia stavebného odpadu.
• Likvidácia chemikálií, výbušnín, rádioaktívnych látok, ktoré predstavujú hrozbu pri skladovaní na súši.

Odpad sa rozpúšťa vo vode a hromadí sa v spodných sedimentoch. Po vypustení nie je možné vody vyčistiť a vrátiť do pôvodného stavu. Spočiatku malo skládkovanie environmentálne opodstatnenie - schopnosti Svetového oceánu, ktorý je schopný spracovať určité množstvo toxických látok bez poškodenia.

Dumping sa dlho považoval za dočasné opatrenie. Teraz je jasné, že pokiaľ existuje priemysel, odpad sa vyhadzoval do morských vôd rovnako dlho. Svetové oceány nedokážu zvládnuť spracovanie takého množstva odpadu a ekológia morských vôd je ohrozená. V súčasnosti je celosvetová likvidácia odpadu jedným z najdôležitejších problémov svetového spoločenstva.

Dôsledky neregulovanej likvidácie odpadu:

• Smrť bentosu.
• Znížená rýchlosť rastu rýb a bezstavovcov.
• Zmena v druhovom zložení.

Výsledkom je zníženie základne pre ťažbu potravinových zdrojov.

Znečistenie môže byť aj nepriame. Stav vôd teda ovplyvňujú aj podniky chemického priemyslu nachádzajúce sa ďaleko od pobrežných oblastí. Škodliviny sa uvoľňujú do atmosféry, odkiaľ sa škodlivé látky spolu s usadeninami dostávajú do morskej vody.

Rádioaktívna kontaminácia tvorí malý podiel na celkovom znečistení, ale môže byť nebezpečnejšia ako skládka ropy. Dôvodom je schopnosť rádioaktívnych zlúčenín zachovať si vlastnosti, ktoré sú pre živé organizmy po dlhú dobu deštruktívne.

Žiarenie má škodlivý vplyv na rastliny aj živočíchy. Radiačná záťaž sa časom sčítava, radiačná záťaž neprejde bez zanechania stopy. Infekcia sa prenáša prostredníctvom potravinových reťazcov – z jedného zvieraťa na druhé. V dôsledku toho sa škodlivé dávky žiarenia koncentrujú v živých organizmoch. Existujú teda oblasti, kde je planktón 1000-krát rádioaktívnejší ako voda.

Medzinárodné zmluvy o zákaze jadrových testov zastavili masívne znečistenie oceánov rádioaktívnym odpadom. Ale predchádzajúce pohreby zostávajú a stále ovplyvňujú život morského života.

Hlavné spôsoby akumulácie jadrového odpadu vo vodách Svetového oceánu:

• Nasadenie ponoriek s jadrovými odstrašujúcimi prostriedkami.
• Použitie jadrových elektrární na ponorkách.
• Preprava odpadu po vode.
• Likvidácia neneutralizovaného jadrového odpadu a jadrového paliva sú hlavnými environmentálnymi problémami Severného ľadového oceánu.
• Testovanie jadrových zbraní je problémom v Atlantickom oceáne a vo väčšej miere aj v Tichomorí. Testy vedú k znečisteniu kontinentu aj k úniku rádioaktívneho odpadu do vodnej plochy.
• Podzemné testovanie – rádioaktívny odpad sa dostáva do oceánu s riečnym odtokom.

Jadrový odpad spôsobuje celý rad problémov – trpí tým nielen ekológia živých vecí, ale narúša sa aj prirodzená rovnováha anorganických látok.

Znečistenie svetových vôd je jedným z najväčších environmentálnych problémov súčasnosti. Napriek všetkým prijatým opatreniam na ochranu vody pred škodlivými vplyvmi priemyslu sa zatiaľ nepodarilo dosiahnuť žiadne vážnejšie výsledky.

1. Vlastnosti správania sa znečisťujúcich látok v oceáne

2. Antropogénna ekológia oceánu - nový vedecký smer v oceánológii

3. Koncept asimilačnej kapacity

4. Závery z hodnotenia asimilačnej kapacity morského ekosystému pre znečisťujúce látky na príklade Baltského mora

1 Vlastnosti správania sa znečisťujúcich látok v oceáne. Posledné desaťročia boli poznačené zvýšenými antropogénnymi vplyvmi na morské ekosystémy v dôsledku znečistenia morí a oceánov. Distribúcia mnohých znečisťujúcich látok sa stala lokálnou, regionálnou a dokonca aj globálnou. Znečistenie morí, oceánov a ich bioty sa preto stalo veľkým medzinárodným problémom a potreba chrániť morské prostredie pred znečistením je diktovaná požiadavkami racionálneho využívania prírodných zdrojov.

Znečistenie mora je definované ako: „priame alebo nepriame vnášanie látok alebo energie do morského prostredia (vrátane ústí riek) ľuďmi, čo má škodlivé následky, ako je poškodenie živých zdrojov, nebezpečenstvo pre ľudské zdravie, zasahovanie do morských činností vrátane rybolov, zhoršenie kvality morskej vody a zníženie jej prospešných vlastností.“ Tento zoznam zahŕňa látky s toxickými vlastnosťami, vypúšťanie ohriatej vody (tepelné znečistenie), mikrobiálne patogény, pevný odpad, nerozpustné látky, živiny a niekoľko ďalších foriem antropogénnych vplyvov.

Najpálčivejším problémom našej doby sa stal problém chemického znečistenia oceánu.

Medzi zdroje znečistenia oceánov a morí patria:

Vypúšťanie priemyselných a domácich vôd priamo do mora alebo riečnym tokom;

Príjem z pôdy rôznych látok používaných v poľnohospodárstve a lesníctve;

Zámerná likvidácia znečisťujúcich látok v mori; únik rôznych látok počas prevádzky lode;

náhodné úniky z lodí alebo podmorských potrubí;

Ťažba na morskom dne;

Transport znečisťujúcich látok cez atmosféru.

Zoznam znečisťujúcich látok produkovaných oceánom je mimoriadne rozsiahly. Všetky sa líšia stupňom toxicity a rozsahom distribúcie - od pobrežných (lokálnych) po globálne.

Vo svetovom oceáne sa nachádza stále viac nových znečisťujúcich látok. Najnebezpečnejšie organochlórové zlúčeniny, polyaromatické uhľovodíky a niektoré ďalšie sú celosvetovo rozšírené. Majú vysokú bioakumulačnú kapacitu, ostrý toxický a karcinogénny účinok.

Neustále zvyšovanie celkového vplyvu mnohých zdrojov znečistenia vedie k postupnej eutrofizácii pobrežných morských zón a mikrobiologickému znečisteniu vôd, čo výrazne komplikuje využívanie vody na rôzne ľudské potreby.

Ropa a ropné produkty. Ropa je viskózna olejovitá kvapalina, zvyčajne tmavohnedej farby a slabo fluoreskujúca. Olej pozostáva prevažne z nasýtených alifatických a hydroaromatických uhľovodíkov (od C5 do C70) a obsahuje 80 – 85 % C, 10 – 14 % H, 0,01 – 7 % S, 0,01 % N a 0 – 7 % O2.

Hlavné zložky ropy – uhľovodíky (až 98 %) – sa delia do štyroch tried.

1. Parafíny (alkány) (až 90 % z celkového zloženia ropy) sú stabilné nasýtené zlúčeniny C n H 2n-2, ktorých molekuly sú vyjadrené priamym alebo rozvetveným (izoalkány) reťazcom atómov uhlíka. Medzi parafíny patria plyny metán, etán, propán a iné; zlúčeniny s 5 až 17 atómami uhlíka sú kvapaliny a zlúčeniny s veľkým počtom atómov uhlíka sú pevné látky. Ľahké parafíny majú maximálnu prchavosť a rozpustnosť vo vode.

2. Cykloparafíny. (naftény) sú nasýtené cyklické zlúčeniny C n H 2 n s 5-6 atómami uhlíka v kruhu (30-60 % z celkového zloženia oleja). Okrem cyklopentánu a cyklohexánu sa v oleji nachádzajú bicyklické a polycyklické naftény. Tieto zlúčeniny sú veľmi stabilné a zle biologicky odbúrateľné.

3. Aromatické uhľovodíky (20-40% z celkového zloženia ropy) - nenasýtené cyklické zlúčeniny benzénového radu, obsahujúce o 6 atómov uhlíka v kruhu menej ako zodpovedajúce naftény. Atómy uhlíka v týchto zlúčeninách môžu byť tiež nahradené alkylovými skupinami. Ropa obsahuje prchavé zlúčeniny s molekulou vo forme jedného kruhu (benzén, toluén, xylén), ďalej bicyklických (naftalén), tricyklických (antracén, fenantrén) a polycyklických (napríklad pyrén so 4 kruhmi) uhľovodíkov.

4. Olefipy (alkény) (až 10 % z celkového zloženia oleja) - nenasýtené necyklické zlúčeniny s jedným alebo dvoma atómami vodíka na každom atóme uhlíka v molekule s priamym alebo rozvetveným reťazcom.

V závislosti od oblasti sa oleje výrazne líšia svojim zložením. Pensylvánske a kuvajtské oleje sú teda klasifikované ako parafínové, Baku a Kalifornia sú prevažne nafténové a zvyšné oleje sú stredného typu.

Ropa obsahuje aj zlúčeniny obsahujúce síru (do 7 % síry), mastné kyseliny (do 5 % kyslíka), zlúčeniny dusíka (do 1 % dusíka) a niektoré organokovové deriváty (s vanádom, kobaltom a niklom).

Kvantitatívna analýza a identifikácia ropných produktov v morskom prostredí predstavuje značné ťažkosti nielen z dôvodu ich viaczložkového charakteru a rôznych foriem existencie, ale aj z dôvodu prirodzeného pozadia uhľovodíkov prírodného a biogénneho pôvodu. Napríklad asi 90 % uhľovodíkov s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako je etylén rozpustených v povrchových vodách oceánu, súvisí s metabolickou aktivitou organizmov a rozkladom ich zvyškov. V oblastiach intenzívneho znečistenia sa však hladina takýchto uhľovodíkov zvyšuje o 4-5 rádov.

Uhľovodíky biogénneho a ropného pôvodu majú podľa experimentálnych štúdií množstvo rozdielov.

1. Ropa je komplexnejšia zmes uhľovodíkov so širokým rozsahom štruktúr a relatívnej molekulovej hmotnosti.

2. Olej obsahuje niekoľko homologických sérií, v ktorých susedné členy majú zvyčajne rovnaké koncentrácie. Napríklad v rade alkánov C12-C22 sa pomer párnych a nepárnych členov rovná jednotke, zatiaľ čo biogénne uhľovodíky v tej istej sérii obsahujú prevažne nepárne členy.

3. Ropa obsahuje širšiu škálu cykloalkánov a aromatických uhľovodíkov. Mnohé zlúčeniny, ako sú mono-, di-, tri- a tetrametylbenzény, sa v morských organizmoch nenachádzajú.

4. Ropa obsahuje početné naftenicko-aromatické uhľovodíky, rôzne heterozlúčeniny (obsahujúce síru, dusík, kyslík, ióny kovov), ťažké látky podobné asfaltu – všetky sa v organizmoch prakticky nevyskytujú.

Ropa a ropné produkty sú najbežnejšími znečisťujúcimi látkami vo svetovom oceáne.

Cesty vstupu a formy existencie ropných uhľovodíkov sú rôznorodé (rozpustené, emulgované, filmové, pevné). M. P. Nesterová (1984) uvádza tieto spôsoby prijímania:

vypúšťanie v prístavoch a prístavných vodách vrátane strát pri nakladaní tankerov (17 %~);

Vypúšťanie priemyselného odpadu a odpadových vôd (10%);

dažďová voda (5 %);

Katastrofy lodí a vrtných súprav na mori (6 %);

ťažba na mori (1 %);

Atmosférický spad (10%)",

Odstraňovanie riečnym odtokom v celej jeho rozmanitosti foriem (28 %).

vypúšťanie pracej, balastnej a útorovej vody do mora z lodí (23 %);

Najväčšie straty ropy sú spojené s jej prepravou z výrobných oblastí. Núdzové situácie, ako napríklad tankery vypúšťajúce umývaciu a balastovú vodu cez palubu – to všetko spôsobuje prítomnosť trvalých polí znečistenia pozdĺž námorných ciest.

Vlastnosťou olejov je ich fluorescencia pod ultrafialovým žiarením. Maximálna intenzita fluorescencie sa pozoruje v rozsahu vlnových dĺžok 440-483 nm.

Rozdiel v optických charakteristikách ropných filmov a morskej vody umožňuje vzdialenú detekciu a hodnotenie ropného znečistenia na hladine mora v ultrafialovej, viditeľnej a infračervenej časti spektra. Používajú sa na to pasívne a aktívne metódy. Veľké masy ropy z pevniny sa dostávajú do morí cez rieky s domácimi a búrkovými odtokmi.

Osud ropy vyliatej do mora je určený súčtom týchto procesov: odparovanie, emulgácia, rozpúšťanie, oxidácia, tvorba ropných agregátov, sedimentácia a biodegradácia.

Keď sa ropa dostane do morského prostredia, najskôr sa rozšíri ako povrchový film a vytvorí škvrny rôznej hrúbky. Podľa farby fólie môžete približne odhadnúť jej hrúbku. Olejový film mení intenzitu a spektrálne zloženie svetla prenikajúceho do vodnej hmoty. Svetelná priepustnosť tenkých vrstiev ropy je 1-10 % (280 nm), 60-70 % (400 nm). Olejový film s hrúbkou 30-40 mikrónov úplne absorbuje infračervené žiarenie.

V prvom období existencie ropných škvŕn má veľký význam proces vyparovania uhľovodíkov. Podľa pozorovacích údajov sa za 12 hodín odparí až 25 % frakcií ľahkého oleja, pri teplote vody 15 °C sa všetky uhľovodíky do C 15 odparia za 10 dní (Nesterova, Nemirovskaya, 1985).

Všetky uhľovodíky majú nízku rozpustnosť vo vode, ktorá klesá so zvyšujúcim sa počtom atómov uhlíka v molekule. Asi 10 mg zlúčenín s C6, 1 mg zlúčenín s C8 a 0,01 mg zlúčenín s C12 sa rozpustí v 1 litri destilovanej vody. Napríklad pri priemernej teplote morskej vody je rozpustnosť benzénu 820 ug/l, toluénu - 470, pentánu - 360, hexánu - 138 a heptánu - 52 ug/l. Najtoxickejšie pre vodné organizmy sú rozpustné zložky, ktorých obsah v rope nepresahuje 0,01 %. Patria sem aj látky ako benzo(a)pyrén.

Po zmiešaní s vodou olej tvorí dva typy emulzií: priama „olej vo vode“ a reverzná „voda v oleji“. Priame emulzie, zložené z kvapôčok oleja s priemerom do 0,5 mikrónu, sú menej stabilné a sú charakteristické najmä pre oleje obsahujúce povrchovo aktívne látky. Po odstránení prchavých a rozpustných frakcií zvyškový olej často vytvára viskózne inverzné emulzie, ktoré sú stabilizované vysokomolekulárnymi zlúčeninami, ako sú živice a asfaltény a obsahujú 50 – 80 % vody („čokoládová pena“). Vplyvom abiotických procesov sa zvyšuje viskozita „peny“ a začína sa zlepovať do agregátov - olejových hrudiek s veľkosťou od 1 mm do 10 cm (zvyčajne 1-20 mm). Kamenivo je zmesou uhľovodíkov s vysokou molekulovou hmotnosťou, živíc a asfalténov. Straty ropy pri tvorbe agregátov dosahujú 5-10%.Vysoko viskózne štruktúrované útvary – „čokoládová pena“ a hrudky oleja – môžu zostať dlho na morskej hladine, môžu byť transportované prúdmi, vyplavené na breh a usadzovať sa na dne . Ropné hrudky sú často kolonizované perifytónom (modrozelené riasy a rozsievky, mreny a iné bezstavovce).

Pesticídy tvoria veľkú skupinu umelo vytvorených látok používaných na boj proti škodcom a chorobám rastlín. V závislosti od účelu použitia sa pesticídy delia do nasledujúcich skupín: insekticídy - na boj proti škodlivému hmyzu, fungicídy a baktericídy - na boj proti hubovým a bakteriálnym chorobám rastlín, herbicídy - proti burine atď. Podľa výpočtov ekonómov každý rubeľ vynaložený na chemická ochrana rastlín pred škodcami a chorobami, zabezpečuje zachovanie úrody a jej kvality pri pestovaní obilnín a zeleniny v priemere za 10 rubľov, technické a ovocné plodiny - do 30 rubľov. Environmentálne štúdie zároveň preukázali, že pesticídy, ktoré ničia škodcov plodín, spôsobujú obrovské škody mnohým užitočným organizmom a podkopávajú zdravie prirodzených biocenóz. V poľnohospodárstve je dlhodobo problém prechodu od chemických (znečisťujúcich) na biologické (ekologické) metódy kontroly škodcov.

V súčasnosti prichádza na svetový trh viac ako 5 miliónov ton pesticídov ročne. Približne 1,5 milióna ton týchto látok sa už stalo súčasťou suchozemských a morských ekosystémov eolickými alebo vodnými prostriedkami. Priemyselnú výrobu pesticídov sprevádza vznik veľkého množstva vedľajších produktov, ktoré znečisťujú odpadové vody.

Vo vodnom prostredí sa najčastejšie vyskytujú zástupcovia insekticídov, fungicídov a herbicídov.

Syntetizované insekticídy sú rozdelené do troch hlavných skupín: organochlórové, organofosforové a karbamáty.

Organochlórové insekticídy sa vyrábajú chloráciou aromatických alebo heterocyklických kvapalných uhľovodíkov. Patria sem DDT (dichlórdifenyltrichlóretán) a jeho deriváty, v ktorých molekulách sa zvyšuje stabilita alifatických a aromatických skupín v spoločnej prítomnosti, všetky druhy chlórovaných derivátov cyklodiénu (eldrin, dil-drin, heptachlor atď.), ako aj početné izoméry hexachlórcyklohexánu (y -HCH), z ktorých je najnebezpečnejší lindán. Tieto látky majú polčas rozpadu až niekoľko desaťročí a sú veľmi odolné voči biodegradácii.

Vo vodnom prostredí sa často nachádzajú polychlórované bifenyly (PCB), deriváty DDT bez alifatickej časti, obsahujúce 210 teoretických homológov a izomérov.

Za posledných 40 rokov sa pri výrobe plastov, farbív, transformátorov, kondenzátorov atď. použilo viac ako 1,2 milióna ton PCB. Polychlórované bifenyly sa dostávajú do životného prostredia v dôsledku vypúšťania priemyselných odpadových vôd a spaľovania pevných odpadov na skládkach . Druhý zdroj dodáva PCB do atmosféry, odkiaľ padajú so zrážkami vo všetkých oblastiach zemegule. Vo vzorkách snehu odobratých v Antarktíde bol teda obsah PCB 0,03 - 1,2 ng/l.

Organofosfátové pesticídy sú estery rôznych alkoholov kyseliny ortofosforečnej alebo jedného z jej derivátov, kyseliny tiofosforečnej. Do tejto skupiny patria moderné insekticídy s charakteristickou selektivitou pôsobenia na hmyz. Väčšina organofosfátov podlieha pomerne rýchlemu (do jedného mesiaca) biochemickému rozkladu v pôde a vo vode. Bolo syntetizovaných viac ako 50 tisíc účinných látok, z ktorých sú známe najmä paratión, malatión, fosalong a dursban.

Karbamáty sú spravidla estery kyseliny n-metakarbámovej. Väčšina z nich má tiež selektívne pôsobenie.

Soli medi a niektoré minerálne zlúčeniny síry sa predtým používali ako fungicídy používané na boj proti hubovým chorobám rastlín. Potom našli rozšírené využitie organoortuťové látky, ako je chlórovaná metylortuť, ktorá bola pre svoju extrémnu toxicitu pre zvieratá nahradená metoxyetylortuťou a acetátmi fenylortuti.

Do skupiny herbicídov patria deriváty kyseliny fenoxyoctovej, ktoré majú silný fyziologický účinok. Triazíny (napríklad simazín) a substituované močoviny (monurón, diurón, pichloram) tvoria ďalšiu skupinu herbicídov, ktoré sú dobre rozpustné vo vode a stabilné v pôde. Najsilnejší zo všetkých herbicídov je pichloram. Na úplné zničenie niektorých druhov rastlín je potrebných iba 0,06 kg tejto látky na 1 hektár.

DDT a jeho metabolity, PCB, HCH, deldrín, tetrachlórfenol a iné sa neustále nachádzajú v morskom prostredí.

Syntetické povrchovo aktívne látky. Detergenty (tenzidy) patria do veľkej skupiny látok, ktoré znižujú povrchové napätie vody. Sú súčasťou syntetických detergentov (CMC), široko používaných v každodennom živote a priemysle. Spolu s odpadovou vodou sa povrchovo aktívne látky dostávajú do kontinentálnych povrchových vôd a do morského prostredia. Syntetické pracie prostriedky obsahujú polyfosforečnany sodné, v ktorých sú pracie prostriedky rozpustené, ako aj množstvo doplnkových zložiek, ktoré sú toxické pre vodné organizmy: vonné látky, bielidlá (persírany, perboritany), sódu, karboxymetylcelulózu, kremičitany sodné a iné.

Molekuly všetkých povrchovo aktívnych látok pozostávajú z hydrofilných a hydrofóbnych častí. Hydrofilnou časťou sú karboxylové (COO -), sulfátové (OSO 3 -) a sulfonátové (SO 3 -) skupiny, ako aj akumulácie zvyškov so skupinami -CH2-CH2-O-CH2-CH2-, príp. skupiny obsahujúce dusík a fosfor. Hydrofóbna časť sa zvyčajne skladá z priameho reťazca obsahujúceho 10 až 18 atómov uhlíka alebo z rozvetveného parafínového reťazca z benzénového alebo naftalénového kruhu s alkylovými radikálmi.

Podľa povahy a štruktúry hydrofilnej časti molekuly tenzidu sa delia na aniónové (organický ión je záporne nabitý), katiónové (organický ión je kladne nabitý), amfotérne (vykazujúce katiónové vlastnosti v kyslom roztoku a aniónové). alkalický roztok) a neiónové. Posledne menované netvoria vo vode ióny. Ich rozpustnosť je spôsobená funkčnými skupinami, ktoré majú silnú afinitu k vode a tvorbou vodíkových väzieb medzi molekulami vody a atómami kyslíka, ktoré sú súčasťou polyetylénglykolového radikálu povrchovo aktívnej látky.

Najbežnejšie povrchovo aktívne látky sú aniónové látky. Tvoria viac ako 50 % všetkých povrchovo aktívnych látok vyrobených na svete. Najbežnejšie sú alkylarylsulfonáty (sulfonoly) a alkylsulfáty. Sulfonolové molekuly obsahujú aromatický kruh, ktorého vodíkové atómy sú nahradené jednou alebo viacerými alkylovými skupinami, a zvyšok kyseliny sírovej ako solvatujúcu skupinu. Pri výrobe rôznych domácich a priemyselných CMC sa často používajú mnohé alkylbenzénsulfonáty a alkylnaftalénsulfonáty.

Prítomnosť povrchovo aktívnych látok v priemyselných odpadových vodách je spojená s ich použitím v procesoch, ako je flotačná koncentrácia rúd, separácia produktov chemickej technológie, výroba polymérov, zlepšenie podmienok pre vŕtanie ropných a plynových vrtov a boj proti korózii zariadení.

V poľnohospodárstve sa povrchovo aktívne látky používajú ako súčasť pesticídov. Pomocou povrchovo aktívnych látok sa emulgujú kvapalné a práškové toxické látky, ktoré sú nerozpustné vo vode, ale sú rozpustné v organických rozpúšťadlách a mnohé povrchovo aktívne látky samotné majú insekticídne a herbicídne vlastnosti.

Karcinogény- ide o chemicky homogénne zlúčeniny, ktoré vykazujú transformačnú aktivitu a môžu spôsobiť karcinogénne, teratogénne (narušenie procesov embryonálneho vývoja) alebo mutagénne zmeny v organizmoch. V závislosti od podmienok expozície môžu viesť k inhibícii rastu, zrýchlenému starnutiu, toxikogenéze, narušeniu individuálneho vývoja a zmenám v genofonde organizmov. Medzi látky s karcinogénnymi vlastnosťami patria chlórované alifatické uhľovodíky s krátkym kúskom uhlíkových atómov v molekule, vinylchlorid, pesticídy a najmä polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH). Posledne menované sú vysokomolekulárne organické zlúčeniny, v ktorých molekulách je benzénový kruh hlavným štruktúrnym prvkom. Mnohé nesubstituované PAH obsahujú v molekule 3 až 7 benzénových kruhov, ktoré sú navzájom rôzne spojené. Existuje tiež veľké množstvo polycyklických štruktúr obsahujúcich funkčnú skupinu buď na benzénovom kruhu alebo na bočnom reťazci. Ide o halogén-, amino-, sulfo-, nitroderiváty, ako aj alkoholy, aldehydy, étery, ketóny, kyseliny, chinóny a iné aromatické zlúčeniny.

Rozpustnosť PAH vo vode je nízka a klesá so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou: od 16 100 μg/l (acenaftylén) po 0,11 μg/l (3,4-benzpyrén). Prítomnosť solí vo vode nemá prakticky žiadny vplyv na rozpustnosť PAH. V prítomnosti benzénu, ropy, ropných produktov, detergentov a iných organických látok sa však rozpustnosť PAU prudko zvyšuje. Zo skupiny nesubstituovaných PAH v prírodných podmienkach je najznámejší a najrozšírenejší 3,4-benzpyrén (BP).

Zdrojmi PAU v životnom prostredí môžu byť prirodzené a antropogénne procesy. Koncentrácia BP v sopečnom popole je 0,3-0,9 μg/kg. To znamená, že s popolom sa môže do životného prostredia uvoľniť 1,2-24 ton BP ročne. Maximálne množstvo PAU v moderných spodných sedimentoch Svetového oceánu (viac ako 100 μg/kg hmotnosti sušiny) sa preto našlo v tektonicky aktívnych zónach vystavených hlbokým tepelným účinkom.

Uvádza sa, že niektoré morské rastliny a živočíchy sú schopné syntetizovať PAH. V riasach a morských trávach v blízkosti západného pobrežia Strednej Ameriky dosahuje obsah BP 0,44 μg / g a u niektorých kôrovcov v Arktíde - 0,23 μg / g. Anaeróbne baktérie produkujú až 8,0 μg BP z 1 g lipidových extraktov planktónu. Na druhej strane existujú špeciálne druhy morských a pôdnych baktérií, ktoré rozkladajú uhľovodíky vrátane PAU.

Podľa odhadov L. M. Shabada (1973) a A. P. Ilnitského (1975) je koncentrácia pozadia BP vytvorená ako výsledok syntézy BP rastlinnými organizmami a sopečnou činnosťou: v pôdach 5-10 μg/kg (sušina) v rastlinách 1-5 µg/kg, v sladkej vode 0,0001 µg/l. Podľa toho sú odvodené gradácie stupňa znečistenia objektov životného prostredia (tab. 1.5).

Hlavnými antropogénnymi zdrojmi PAU v životnom prostredí sú pyrolýza organických látok pri spaľovaní rôznych materiálov, dreva a palív. K pyrolytickej tvorbe PAH dochádza pri teplotách 650-900 °C a nedostatku kyslíka v plameni. Tvorba BP bola pozorovaná počas pyrolýzy dreva s maximálnou výťažnosťou pri 300-350 °C (Dikun, 1970).

Podľa M. Suessa (G976) boli celosvetové emisie BP v 70. rokoch okolo 5000 ton ročne, pričom 72 % pochádzalo z priemyslu a 27 % zo všetkých typov otvoreného spaľovania.

Ťažké kovy(ortuť, olovo, kadmium, zinok, meď, arzén a iné) patria medzi bežné a vysoko toxické škodliviny. Široko sa používajú v rôznych priemyselných procesoch, preto je obsah zlúčenín ťažkých kovov v priemyselných odpadových vodách napriek opatreniam na čistenie pomerne vysoký. Veľké masy týchto zlúčenín sa dostávajú do oceánu cez atmosféru. Pre morské biocenózy sú najnebezpečnejšie ortuť, olovo a kadmium.

Ortuť je transportovaná do oceánu kontinentálnym odtokom a atmosférou. Pri zvetrávaní sedimentárnych a vyvrelých hornín sa ročne uvoľní 3,5 tisíc ton ortuti. Atmosférický prach obsahuje asi 12 tisíc ton ortuti, z čoho značná časť je antropogénneho pôvodu. V dôsledku sopečných erupcií a atmosférických zrážok sa na povrch oceánu dostane 50 tisíc ton ortuti ročne a pri odplyňovaní litosféry - 25-150 tisíc ton. Približne polovica ročnej priemyselnej výroby tohto kovu (9-10 tisíc ton /rok) rôznymi spôsobmi padá do oceánu. Obsah ortuti v uhlí a rope je v priemere 1 mg/kg, takže pri spaľovaní fosílnych palív sa do Svetového oceánu dostáva viac ako 2 tisíc ton/rok. Ročná produkcia ortuti presahuje 0,1 % jej celkového obsahu vo Svetovom oceáne, ale antropogénny prílev už prevyšuje prirodzené odstraňovanie riekami, čo je typické pre mnohé kovy.

V oblastiach znečistených priemyselnou odpadovou vodou sa koncentrácia ortuti v roztoku a suspendovaných látkach výrazne zvyšuje. Niektoré bentické baktérie zároveň premieňajú chloridy na vysoko toxickú (mono- a di-) metylortuť CH 3 Hg. Kontaminácia morských plodov opakovane viedla k otrave ortuťou v pobrežných populáciách. V roku 1977 bolo v Japonsku 2 800 obetí choroby Minamata. Príčinou bol odpad zo závodov vyrábajúcich vinylchlorid a acetaldehyd, ktoré ako katalyzátor používali chlorid ortuťnatý. Do zálivu Minamata prúdila nedostatočne vyčistená odpadová voda z tovární.

Olovo je typický stopový prvok, ktorý sa nachádza vo všetkých zložkách životného prostredia: horninách, pôdach, prírodných vodách, atmosfére, živých organizmoch. Nakoniec sa olovo aktívne rozptýli do životného prostredia počas ľudskej ekonomickej činnosti. Ide o emisie z priemyselných a domácich odpadových vôd, z dymu a prachu z priemyselných podnikov a z výfukových plynov zo spaľovacích motorov.

Podľa V. V. Dobrovolského (1987) má prerozdelenie olovených más medzi pevninou a svetovým oceánom nasledujúcu podobu. C. riečny odtok pri priemernej koncentrácii olova vo vode 1 μg/l odvádza do oceánu asi 40 10 3 t/rok vo vode rozpustného olova, približne 2800-10 3 t/rok v tuhej fáze riečnych plavených látok. a 10 10 3 t/rok v jemnom organickom detrite./rok. Ak vezmeme do úvahy, že viac ako 90 % riečnych suspendovaných látok sa usadzuje v úzkom pobrežnom páse šelfu a značná časť vo vode rozpustných zlúčenín kovov je zachytená gélmi oxidu železa, potom pelagický oceán dostáva len asi (200-300) 10 3 ton v zložení jemných suspendovaných látok a (25- 30) 10 3 t rozpustených zlúčenín.

Migračný tok olova z kontinentov do oceánu nastáva nielen odtokom z riek, ale aj cez atmosféru. S kontinentálnym prachom oceán dostáva (20-30)-10 3 ton olova ročne. Jeho zásoba povrchu oceánu kvapalnými zrážkami sa odhaduje na (400-2500) 10 3 t/rok s koncentráciou v dažďovej vode 1-6 μg/l. Zdrojmi olova vstupujúceho do atmosféry sú sopečné emisie (15-30 t/rok v produktoch pelitických erupcií a 4 10 3 t/rok v submikrónových časticiach), prchavé organické zlúčeniny z vegetácie (250-300 t/rok), splodiny horenia pri požiaroch ((6-7) 10 3 t/rok) a moderný priemysel. Produkcia olova sa začiatkom 19. storočia zvýšila z 20-10 3 ton/rok. až 3500 10 3 t/rok začiatkom 80. rokov XX. Súčasné uvoľňovanie olova do životného prostredia prostredníctvom priemyselného a domového odpadu sa odhaduje na (100-400) 10 3 ton/rok.

Kadmium, ktorého celosvetová produkcia dosiahla v 70. rokoch 15 10 3 ton/rok, sa tiež dostáva do oceánu odtokom z riek a cez atmosféru. Objem odstraňovania kadmia z atmosféry je podľa rôznych odhadov (1,7-8,6) 10 3 ton/rok.

Vyhadzovanie odpadu do mora za účelom zakopania (vysypanie). Mnohé krajiny s prístupom k moru vykonávajú námornú likvidáciu rôznych materiálov a látok, najmä bagrovanie pôdy, vrtných rezkov, priemyselného odpadu, stavebného odpadu, pevného odpadu, výbušnín a chemikálií, rádioaktívneho odpadu atď. z celkového množstva znečisťujúcich látok vstupujúcich do svetového oceánu. Od roku 1976 do roku 1980 sa tak ročne vyhodilo viac ako 150 miliónov ton rôzneho odpadu za účelom likvidácie, čo definuje pojem „skládka“.

Základom skládkovania do mora je schopnosť morského prostredia spracovať veľké množstvá organických a anorganických látok bez veľkého poškodenia kvality vody. Táto schopnosť však nie je neobmedzená. Preto je dumping vnímaný ako vynútené opatrenie, dočasný hold spoločnosti nedokonalosti technológie. Preto je mimoriadne dôležitý vývoj a vedecké zdôvodnenie spôsobov regulácie vypúšťania odpadu do mora.

Priemyselný kal obsahuje rôzne organické látky a zlúčeniny ťažkých kovov. Odpad z domácností obsahuje v priemere (podľa hmotnosti sušiny) 32-40 % organických látok, 0,56 % dusíka, 0,44 % fosforu, 0,155 % zinku, 0,085 % olova, 0,001 % kadmia, 0,001 ortuti. Kal z komunálnych čistiarní odpadových vôd obsahuje (podľa hmotnosti sušiny) až. 12% humínových látok, do 3% celkového dusíka, do 3,8% fosfátov, 9-13% tukov, 7-10% sacharidov a kontaminovaných ťažkými kovmi. Podobné zloženie majú aj bagrovacie materiály.

Počas vypúšťania, keď materiál prechádza stĺpcom vody, časť znečisťujúcich látok prechádza do roztoku, čím sa mení kvalita vody, zatiaľ čo druhá je sorbovaná suspendovanými časticami a prechádza do spodných sedimentov. Zároveň sa zvyšuje zákal vody. Prítomnosť organických látok často vedie k rýchlej spotrebe kyslíka vo vode a často k jeho úplnému vymiznutiu, rozpusteniu suspendovaných látok, hromadeniu kovov v rozpustenej forme a objaveniu sa sírovodíka. Prítomnosť veľkého množstva organických látok vytvára v pôde stabilné redukčné prostredie, v ktorom sa objavuje špeciálny typ kalovej vody s obsahom sírovodíka, amoniaku a kovových iónov v redukovanej forme. V tomto prípade sa redukujú sírany a dusičnany a uvoľňujú sa fosforečnany.

Organizmy neustonu, pelagického a bentosu sú v rôznej miere ovplyvnené vylučovanými materiálmi. V prípade tvorby povrchových filmov obsahujúcich ropné uhľovodíky a povrchovo aktívne látky dochádza k narušeniu výmeny plynov na rozhraní vzduch-voda. To vedie k smrti lariev bezstavovcov, lariev rýb a plôdika a spôsobuje zvýšenie počtu mikroorganizmov oxidujúcich olej a patogénnych mikroorganizmov. Prítomnosť suspendovaných škodlivín vo vode zhoršuje podmienky výživy, dýchania a metabolizmu vodných organizmov, znižuje rýchlosť rastu a inhibuje sexuálne dospievanie planktónnych kôrovcov. Znečisťujúce látky vstupujúce do roztoku sa môžu hromadiť v tkanivách a orgánoch vodných organizmov a pôsobiť na ne toxicky. Vypúšťanie sypaných látok na dno a dlhotrvajúci zvýšený zákal spodnej vody vedie k zasypávaniu a úhynu udusením prisatých a sedavých foriem bentosu. U prežívajúcich rýb, mäkkýšov a kôrovcov je rýchlosť ich rastu znížená v dôsledku zhoršujúcich sa podmienok kŕmenia a dýchania. Druhové zloženie bentického spoločenstva sa často mení.

Pri organizovaní systému kontroly vypúšťania odpadu do mora je rozhodujúce určenie oblastí skládkovania s prihliadnutím na vlastnosti materiálov a charakteristiky morského prostredia. Nevyhnutné kritériá na vyriešenie problému sú obsiahnuté v „Dohovore o zabránení znečisťovania mora ukladaním odpadov a iných materiálov“ (Londýnsky dohovor o skládkach odpadu, 1972). Hlavné požiadavky dohovoru sú nasledovné.

1. Hodnotenie množstva, stavu a vlastností (fyzikálnych, chemických, biochemických, biologických) vypúšťaných materiálov, ich toxicity, stability, sklonu k akumulácii a biotransformácii vo vodnom prostredí a morských organizmoch. Využitie možností neutralizácie, neutralizácie a recyklácie odpadov.

2. Výber oblastí vypúšťania s prihliadnutím na požiadavky na maximálne riedenie látok, minimálnu distribúciu za limitmi vypúšťania a priaznivú kombináciu hydrologických a hydrofyzikálnych podmienok.

3. Zabezpečenie odľahlosti oblastí vypúšťania od oblastí kŕmenia a neresenia rýb, od biotopov vzácnych a citlivých druhov vodných organizmov, od oblastí rekreácie a hospodárskeho využitia.

Technogénne rádionuklidy. Oceán sa vyznačuje prirodzenou rádioaktivitou v dôsledku prítomnosti 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C, ako aj rádionuklidov radu uránu a tória. Viac ako 90 % prirodzenej rádioaktivity oceánskej vody je 40 K, čo je 18,5-10 21 Bq. Jednotkou aktivity v sústave SI je becquerel (Bq), ktorý sa rovná aktivite izotopu, v ktorom nastane 1 rozpad za 1 s. Predtým bola široko používaná extrasystémová jednotka rádioaktivity curie (Ci), zodpovedajúca aktivite izotopu, v ktorom sa vyskytuje 3,7-1010 rozpadových udalostí za 1 s.

Rádioaktívne látky technogénneho pôvodu, najmä štiepne produkty uránu a plutónia, sa do oceánu začali vo veľkom dostávať po roku 1945, t. j. od začiatku testovania jadrových zbraní a rozsiahleho rozvoja priemyselnej výroby štiepnych materiálov a rádioaktívnych nuklidov. Identifikujú sa tri skupiny zdrojov: 1) testovanie jadrových zbraní, 2) skládkovanie rádioaktívneho odpadu, 3) havárie lodí s jadrovými motormi a havárie spojené s použitím, prepravou a výrobou rádionuklidov.

Mnoho rádioaktívnych izotopov s krátkym polčasom rozpadu, hoci sa po výbuchu dá zistiť vo vode a morských organizmoch, sa takmer nikdy nenachádza v globálnom rádioaktívnom spade. Tu sú prítomné predovšetkým 90 Sr a 137 Cs s polčasom rozpadu približne 30 rokov. Najnebezpečnejší rádionuklid z nezreagovaných zvyškov jadrových náloží je 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 roky), veľmi toxický ako chemická látka. Pri rozpade štiepnych produktov 90 Sr a 137 Cs sa stáva hlavnou zložkou znečistenia. V čase moratória na atmosférické skúšky jadrových zbraní (1963) bola aktivita 239 Pu v životnom prostredí 2,5-10 16 Bq.

Samostatnú skupinu rádionuklidov tvoria 3 H, 24 Na, 65 Zn, 59 Fe, 14 C, 31 Si, 35 S, 45 Ca, 54 Mn, 57,60 Co a ďalšie, vznikajúce interakciou neutrónov so štruktúrnymi prvkami a vonkajšie prostredie. Hlavnými produktmi jadrových reakcií s neutrónmi v morskom prostredí sú rádioizotopy sodíka, draslíka, fosforu, chlóru, brómu, vápnika, mangánu, síry, zinku, pochádzajúce z prvkov rozpustených v morskej vode. Toto je indukovaná aktivita.

Väčšina rádionuklidov vstupujúcich do morského prostredia má analógy, ktoré sú neustále prítomné vo vode, ako napríklad 239 Pu, 239 Np, 99 T C) transplutónium nie sú charakteristické pre zloženie morskej vody a živá hmota oceánu sa im musí prispôsobiť. nanovo.

V dôsledku prepracovania jadrového paliva vzniká značné množstvo rádioaktívneho odpadu v kvapalnej, pevnej a plynnej forme. Prevažnú časť odpadu tvoria rádioaktívne roztoky. Vzhľadom na vysoké náklady na spracovanie a skladovanie koncentrátov v špeciálnych skladovacích zariadeniach niektoré krajiny uprednostňujú vylievanie odpadu do oceánu riečnym tokom alebo ho vysypávajú v betónových blokoch na dno hlbokých oceánskych priekop. Pre rádioaktívne izotopy Ar, Xe, Em a T zatiaľ neboli vyvinuté spoľahlivé metódy koncentrácie, takže môžu skončiť v oceánoch s dažďom a odpadovými vodami.

Pri prevádzke jadrových elektrární na hladinových a podvodných plavidlách, ktorých je už niekoľko stoviek, cca 3,7 – 10 16 Bq s iónomeničovými živicami, cca 18,5 – 10 13 Bq s kvapalným odpadom a 12,6 – 10 13 Bq z dôvodu netesností . K rádioaktivite oceánov významne prispievajú aj núdzové situácie. K dnešnému dňu množstvo rádioaktivity vnesenej do oceánu človekom nepresahuje 5,5-10 19 Bq, čo je stále málo v porovnaní s prirodzenou úrovňou (18,5-10 21 Bq). Koncentrácia a nerovnomernosť rádionuklidového spadu však vytvára vážne nebezpečenstvo rádioaktívnej kontaminácie vody a vodných organizmov v určitých oblastiach oceánu.

2 Antropogénna ekológia oceánov–nový vedecký smer v oceánológii. V dôsledku antropogénneho vplyvu v oceáne vznikajú ďalšie environmentálne faktory, ktoré prispievajú k negatívnemu vývoju morských ekosystémov. Objav týchto faktorov podnietil rozvoj rozsiahleho základného výskumu vo Svetovom oceáne a vznik nových vedeckých smerov. Patrí medzi ne antropogénna ekológia oceánov. Tento nový smer je určený na štúdium mechanizmov reakcie organizmov na antropogénne vplyvy na úrovni bunky, organizmu, populácie, biocenózy, ekosystému, ako aj na štúdium vlastností interakcií medzi živými organizmami a prostredím v zmenených podmienkach.

Predmetom štúdia antropogénnej ekológie oceánov sú zmeny v ekologických charakteristikách oceánu, predovšetkým tie zmeny, ktoré sú dôležité pre ekologické hodnotenie stavu biosféry ako celku. Tieto štúdie sú založené na komplexnej analýze stavu morských ekosystémov, pričom sa zohľadňuje geografická zonálnosť a stupeň antropogénneho vplyvu.

Antropogénna ekológia oceánu využíva na svoje účely tieto metódy analýzy: genetické (hodnotenie karcinogénnych a mutagénnych rizík), cytologické (štúdium bunkovej štruktúry morských organizmov v normálnych a patologických stavoch), mikrobiologické (štúdium adaptácie mikroorganizmov). k toxickým polutantom), environmentálne (poznanie zákonitostí vzniku a vývoja populácií a biocenóz v špecifických životných podmienkach s cieľom predpovedať ich stav v meniacich sa podmienkach prostredia), ekologicko-toxikologické (štúdium reakcie morských organizmov na účinky znečistenia a stanovenia kritických koncentrácií znečisťujúcich látok), chemický (štúdium celého komplexu prírodných a antropogénnych chemikálií v morskom prostredí).

Hlavnou úlohou antropogénnej ekológie oceánov je vyvinúť vedecký základ na určovanie kritických úrovní znečisťujúcich látok v morských ekosystémoch, hodnotenie asimilačnej kapacity morských ekosystémov, normalizáciu antropogénnych vplyvov na svetový oceán, ako aj vytváranie matematických modelov environmentálnych procesov na predpovedanie environmentálne situácie v oceáne.

Vedomosti o najdôležitejších environmentálnych javoch v oceáne (ako sú procesy výroby a ničenia, prechod biogeochemických cyklov znečisťujúcich látok atď.) sú obmedzené nedostatkom informácií. To sťažuje predpovedanie environmentálnej situácie v oceáne a implementáciu environmentálnych opatrení. V súčasnosti má mimoriadny význam environmentálny monitoring oceánu, ktorého stratégia je zameraná na dlhodobé pozorovania v určitých oblastiach oceánu za účelom vytvorenia databanky pokrývajúcej globálne zmeny v oceánskych ekosystémoch.

3 Pojem asimilačnej kapacity. Podľa definície Yu.A. Israela a A. V. Tsybana (1983, 1985), asimilačná kapacita morského ekosystému A i pre túto znečisťujúcu látku i(resp. množstvo znečisťujúcich látok) a pre m-tý ekosystém - ide o maximálnu dynamickú kapacitu takého množstva znečisťujúcich látok (v zmysle celej zóny alebo jednotkového objemu morského ekosystému), ktoré je možné akumulovať, ničiť, transformovať (biologickými alebo chemickými premenami) za jednotku času) a odstraňované prostredníctvom procesov sedimentácie, difúzie alebo akéhokoľvek iného prenosu mimo objemu ekosystému bez narušenia jeho normálneho fungovania.

Celkové odstránenie (Ai) znečisťujúcej látky z morského ekosystému možno zapísať ako

kde K i je bezpečnostný faktor odrážajúci environmentálne podmienky procesu znečisťovania v rôznych zónach morského ekosystému; τ i je čas zotrvania znečisťujúcej látky v morskom ekosystéme.

Táto podmienka je splnená pri , kde C 0 i je kritická koncentrácia znečisťujúcej látky v morskej vode. Odtiaľ možno odhadnúť kapacitu asimilácie pomocou vzorca (1) pri ;.

Všetky veličiny zahrnuté v pravej strane rovnice (1) je možné priamo merať pomocou údajov získaných v procese dlhodobých komplexných štúdií stavu morského ekosystému. Postupnosť určovania asimilačnej kapacity morského ekosystému pre špecifické znečisťujúce látky zároveň zahŕňa tri hlavné etapy: 1) výpočet hmotnostných bilancií a životnosti znečisťujúcich látok v ekosystéme, 2) analýzu biotickej rovnováhy v ekosystéme a 3) hodnotenie kritických koncentrácií vplyvu znečisťujúcich látok (alebo environmentálnych MPC) na fungovanie bioty.

Na riešenie otázok environmentálnej regulácie antropogénnych vplyvov na morské ekosystémy je najreprezentatívnejší výpočet asimilačnej kapacity, pretože zohľadňuje asimilačnú kapacitu maximálneho prípustného zaťaženia životného prostredia (MPEL) znečisťujúcej nádrže a počíta sa pomerne jednoducho. V stacionárnom režime znečistenia nádrží sa teda PDEN bude rovnať asimilačnej kapacite.

4 Závery z hodnotenia asimilačnej kapacity morského ekosystému pre znečisťujúce látky na príklade Baltského mora. Na príklade Baltského mora boli vypočítané hodnoty asimilačnej kapacity pre množstvo toxických kovov (Zn, Cu, Pb, Cd, Hg) a organických látok (PCB a BP) (Izrael, Tsyban, Ventzel, Shigaev, 1988).

Priemerné koncentrácie toxických kovov v morskej vode sa ukázali byť o jeden až dva rády nižšie ako ich prahové dávky a koncentrácie PCB a BP boli len rádovo nižšie. Preto sa bezpečnostné faktory pre PCB a BP ukázali byť nižšie ako pre kovy. V prvej etape práce autori výpočtu pomocou materiálov z dlhodobých environmentálnych štúdií v Baltskom mori a literárnych zdrojov stanovili koncentrácie škodlivín v zložkách ekosystému, rýchlosť biosedimentácie, prietok látok na hraniciach ekosystému a činnosť mikrobiálnej deštrukcie organických látok. To všetko umožnilo zostaviť bilancie a vypočítať „životnosť“ príslušných látok v ekosystéme. Ukázalo sa, že „životnosť“ kovov v baltskom ekosystéme je pomerne krátka pre olovo, kadmium a ortuť, o niečo dlhšia pre zinok a maximálna pre meď. „Životnosť“ PCB a benzo(a)pyrénu je 35 a 20 rokov, čo určuje potrebu zavedenia systému genetického monitorovania pre Baltské more.

V druhej etape výskumu sa ukázalo, že najcitlivejším prvkom bioty na znečisťujúce látky a zmeny v ekologickej situácii sú planktónové mikroriasy, a preto by sa mal ako „cieľový“ proces zvoliť proces primárnej produkcie organickej hmoty. Preto sa tu používajú prahové dávky znečisťujúcich látok stanovené pre fytoplanktón.

Odhady asimilačnej kapacity zón v otvorenej časti Baltského mora ukazujú, že existujúci odtok zinku, kadmia a ortuti je 2, 20 a 15-krát menší ako minimálne hodnoty asimilačnej kapacity ekosystému. pre tieto kovy a nepredstavuje priame ohrozenie prvovýroby. Zároveň dodávky medi a olova už presahujú ich asimilačné kapacity, čo si vyžaduje zavedenie špeciálnych opatrení na obmedzenie prietoku. Súčasná zásoba BP ešte nedosiahla minimálnu hodnotu asimilačnej kapacity, ale PCB ju prevyšuje. To naznačuje naliehavú potrebu ďalej znižovať vypúšťanie PCB do Baltského mora.