Екологічні наслідки забруднення морського середовища

Лекція №9

Тема: ЗАБРУДНЕННЯ ВОД СВІТОВОГО ОКЕАНУ

ТА ЙОГО ОХОРОНА

1. Поняття про забруднення та основні забруднюючі речовини в океані.

Стосовно водного середовища джерелам забруднення (забруднюва­чем) вважається джерело, яке вносить в океани і моря забруднювальні речовини, мікроорганізми чи тепло. Забруднювальною речовиною нази­вається речовина, яка викликає порушення норми якості води. До джерел забруднення відносять підприємства нафтовидобувної і нафто­переробної промисловості, відходи морського транспорту, промислові та господарсько-побутові стічні води, сільськогосподарське виробницт­во. У морське середовище забруднювальні речовини можуть потрапля­ти водним, підземним та еоловим шляхом.

Нафта і нафтопродукти є найбільш поширеними забруднювальними речовинами у Світовому океані. У наш час в океан щорічно надходить така кількість нафтових вуглеводнів, що становить 0,25 % світового ви­добутку нафти за рік. Найбільші втрати нафти пов'язані з її транспор­туванням з районів видобутку. Аварійні ситуації, зливання за борт тан­керами промивних ібаластних вод - все це зумовлює наявність постій­них полів забруднення на трасах морських шляхів. У зв'язку із швидким розвитком видобутку нафти на шельфі не зменшуються втрати при бурінні та скиданні нафти в резервуари. Значним джерелом забруднення є винесення в океан материкових вод, які містять нафтоп­родукти у відходах промисловості та судноплавства. За сучасними даними, у Світовий океан надходить вже понад 10 млн т нафти і нафтопродуктів.

Надійшовши в морське середовище, нафта спочатку розтікається у вигляді поверхневої плівки, утворюючи нафтові плями - сліки різної потужності. При цьому відбувається випаровування легких фракцій: нафта втрачає до 50 % свого складу, дизельне пальне - до 75 %, дуже ефективно йде усунення бензинових і керосинових фракцій. Близько 5 % розлитої нафти розчиняється у воді. Через кілька днів (до 10) піс­ля розлиття у сліку залишаються важкі фракції з температурою ки­піння вище 370 °С. Паралельно йде сорбція (вибіркове поглинання) вуглеводнів на завислих частинках, емульгування (утворення емуль­сій) нафтових залишків, а в подальшому - ущільнення та осідання в донні відклади.

Сильно забруднені нафтою і нафтопродуктами Ірландське, Північ­не, Середземне, Аравійське, Південнокитайське, Жовте моря, а також Мексиканська, Венесуельська, Біскайська та Перська затоки.

У цілому частка нафти в морі визначається сумою таких процесів: випаровування, емульгування, розчинення, окислення, седиментація та біодеградація (розкладання нафти під дією мікроорганізмів). Спів­відношення між цими процесами вимагає детального вивчення. Само­очищення моря від нафтопродуктів переважно зумовлюється хімічним і мікробіологічним окисненням до простих сполук, інші процеси спри­яють лише видозміненню та перерозподілу нафти із сліку. Хімічне окиснення нафтових компонентів можливе під впливом деяких каталіза­торів (ванадій тощо) та ультрафіолетової радіації. Але швидкість біодеградації суттєво вища. Відомо понад 200 видів морських бактерій і грибів, які з різною швидкістю і вибірковістю утилізують вуглеводні.

Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, арсен тощо) - поширені і досить токсичні забруднювальні речовини. Вони широко застосовуються в різних виробництвах, тому промислові стічні води, незважаючи на очисні заходи, містять сполуки важких металів. Пев­на кількість цих сполук надходить в океан через атмосферу.

У світовій практиці застосовується близько 100 тис. препаратів на основі 900 хімічних сполук. Понад 250 тис. т пестицидів надходять щорічно на світовий ринок, близько 1,5 млн т уже ввійшло до складу водних і наземних екосистем водним та еоловим шляхом.

Усі пестициди токсичні і викликають швидке отруєння організ­мів, для яких вони призначені. Пестициди слабко розчиняються у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках і жирових тканинах тварин.

Як виявлено дослідженнями, багато хімічних сполук у морському середовищі проявляють канцерогенні та мутагенні властивості.

Екологічні наслідки забруднення морського середовища

Практично всі забруднювальні речовини є токсичними і здатні концентруватися в організмах з підвищенням трофічного рівня в морських екосистемах.

Нафтове забруднення утруднює газообмін води з атмосферою, зменшує запас розчиненого кисню, необхідного для живих організмів. Так, на повне окиснення 1 л нафти витрачається стільки кисню, скіль­ки розчинено в середньому в 400000 л морської води.

Тяжчими бувають наслідки нафтового забруднення у високих ши­ротах океану. Якщо в помірній зоні океану 50 % нафти окиснюється повністю через тиждень, то в арктичних морях розлита нафта може зберігатися близько 50 років.

Дизельне пальне набагато токсичніше, ніж сира нафта, і може при­зводити до масової загибелі риб у районах забруднення.

Нафтова плівка на поверхні океану може мати вплив на деякі важ­ливі фізичні процеси. Поверхневий натяг у нафти в 3-4 рази менший, ніж у чистої води, тому 1 т нафти може покрити плівкою 12 км² по­верхні океану; теплопровідність (молекулярна) набагато вища, ніж у води; обмін газами через нафтову плівку на 50 % слабший, ніж через водну поверхню. Звідси очевидно, що покриття нафтою плівкою зна­чних просторів океану буде впливати на випаровування, теплообмін між океаном і атмосферою, а це може призвести до зміни клімату.

У деяких місцях, особливо в портах, кількість нафти і нафтопроду­ктів у донних відкладах перевищує 20 % від їх сирої ваги. При хви­льовому перемішуванні накопичена в донних відкладах нафта знову надходить у поверхневі пласти і слугує джерелом вторинного забруд­нення морського середовища.

Підраховано, що при очищенні танкерів втрачається близько 1 % нафти від загального обсягу перевезень. Такий захід, як дозвіл на від­качування баластних вод не ближче 30-100 миль від берега, не розв'я­зує проблеми ліквідації забруднення моря, а лише дещо зменшує небе­зпеку надходження нафти і нафтопродуктів до берегової лінії.

При отруєнні живих клітин пестицидами відбувається сорбція от­рути, розчинення жирів і ліпоїдів, порушуються окисно-відновні та осмотичні процеси, поверхнево-молекулярні та біоелектричні явища. Накопичення пестицидів у живих організмах призводить до різкого зниження їх репродуктивної здатності.

Екологічні наслідки забруднення морського середовища за Ю. Ізраелем та О. Цибань можуть проявлятися в таких ефектах:

1. Біологічні ефекти забруднення, серед яких виділяються фізіологічні наслідки, що викликають в організмах зміни адаптивного характеру або зміни окремих функцій організму - дихання, росту, розмноження, виживання та ін.;

2. Популяційно-біоценотичні ефекти забруднення включають зміну середньої біомаси популяцій, зміну кількості родів або сімейств морсь­ких організмів, зміну співвідношення між чисельністю окремих таксо­номічних груп гідробіонтів і значний розвиток індикаторних видів.