CC BY
87
“ОКЕАН ВОЗМОЖНОСТЕЙ” ИЛИ “ОКЕАН ПРОБЛЕМ” ?
Ю.В.Спичкин, С.В.Скрыль
Океан - с этим словом ассоциируется что-то грандиозное, бесконечное, неисчерпаемое. Невозможно переоценить роль Мирового океана в жизни человечества. Он является кладовой минеральных ресурсов, энергии, кислорода, растительных и животных богатств. Обладая огромной природоемкостью ( ассимиляционным потенциалом ), океан способен бесследно, на первый взгляд, поглощать все поступающие в него отходы производственной деятельности. Покрывая более 70 % по, .
Однако, начиная с середины ХХ-го века, стала совершенно очевидна уязвимость океана под действием все возрастающих антропогенных нагрузок . Поэтому , ,
“океаном возможностей”, сколько с “океаном проблем”, причем в основном экологи.
Негативное антропогенное воздействие на океан можно свести к двум основным факторам: истощение природных ресурсов океана и загрязнение океана.
Остановимся вначале на первом аспекте антропогенного воздействия - на истощении природных ресурсов. До настоящего времени одним из главных богатств Мирового океана являются его биологические, в том числе и пищевые ресурсы: рыба и различные морепродукты. Долгое время существовавшие представления о неисчерпаемости пищевых ресурсов Мирового океана являлись явным преувеличением. Во многом это объяснялось тем, что продуктивность “открытого океана” предполагалась той же, что и в прибрежных зонах. А это абсолютно не соответствует реальности. В прибрежной зоне, занимающей менее 10 % общей площади океана, сосредоточено до 90 % биомассы океанических растений, животных и рыбы [ 1 ]. Биологическая продуктивность Мирового океана особенно велика в области подъема у побережья глубинных вод - в области апвеллингов. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, дает более 15 % мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более 0,02 % от всей поверхности Мирового океана [ 2 ]. По современным оценкам ученых, максимальный годовой вылов рыбы не должен превышать 150 - 180 млн т. Стремительный рост населения планеты, и самое главное техническое совершенствование рыболовецкого флота, привели к тому, что ежегодный мировой улов рыбы приближается к указанным цифрам. Если в 1800 году было выловлено всего 1,2 млн т рыбы, в 1900 году - 4 млн т, то в настоящее время годовой улов рыбы составляет 90 - 100 млн т [ 3 ].
, , хищническую добычу рыбы, морских животных и морепродуктов. Достаточно вспомнить о безвозвратно утерянных крупных млекопитающих - морских коровах ( ), -вов. Активный китобойный промысел, а во многих странах, в том числе и в СССР, существовали целые китобойные флотилии, привел к исчезновению гренландских китов и практически полному истреблению синих китов. В настоящее время их численность составляет всего несколько сотен и их дальнейшая судьба не ясна -возможно уже пересечена та грань, за которой последует неизбежное вымирание вида [4]. Вызывает серьезные опасения дальнейшая судьба моржей, некоторых видов
, .
ценных промысловых рыб. Достаточно привести следующие цифры. В Баренцевом море до середины ХХ-го века улов на 95% состоял из сельди, трески, морского оку, . процентов. А уже к 80-м годам на долю минтая приходилось две трети улова [ 5 ].
Все это не может не вызывать серьезной тревоги, так как уменьшение видового разнообразия экосистемы неизбежно приводит к опасным глобальным послед-
- .
Остановимся теперь на втором важнейшем аспекте антропогенного воздействия на океан - загрязнении океана. Совершенно очевидно, что все возрастающее воздействие человеческой деятельности на океан затрагивает, в первую очередь, его .
В настоящее время более 60% населения Земли проживает вблизи океана или в его прибрежной зоне (до 100 км шириной) [ 1 ]. Одних только крупных портов с грузооборотом более 10 млн т каждый, имеется более сотни, среди которых такие гиганты, как Роттердам, Иокогама, Лондон, Нью-Йорк и другие. Серьезную экологическую опасность вызывает резко возросшие антропогенные воздействия на береговую зону в тропических районах Мирового океана: в Индонезии,Таиланде, Шри Ланке, на Филиппинских островах, в странах Карибского бассейна. Крайне негативным является то, что более 90 % загрязнений, поступающих с суши, остается в пределах прибрежного мелководья и в “открытый” океан не поступает. Относительная замкнутость экосистем морских мелководий делает их особенно уязвимыми.
В Мировой океан ежегодно сбрасывается до 300 млрд м сточных вод, в которых содержится более 30 тыс. различных химических соединений, общая масса которых составляет 1,2 млрд т [ 1 ]. В океан в огромном количестве поступают самые различные отходы (производственные, сельскохозяйственные и др.), бытовой мусор и другие загрязнения самого различного происхождения и агрегатного состояния. Здесь уместно вспомнить слова В.И.Вернадского: “Ни один живой организм не мо, ”. наблюдения известного путешественника Тура Хейердала, сделанные им во время плавания на папирусном судне “Ра-2”. Он писал: “Проснувшись утром мы увидели, что из голубого Атлантический океан стал серо-зеленым и мутным, и повсюду плавали комки мазута. В этой каше болтались пластиковые бутылки. Ничего подобного я не видел, когда сто один день сидел в 1954 году в океане на бревнах “Кон-Тики”. Мы воочию убедились, что люди отравляют важнейший источник жизни, могучий фильтр земного шара - Мировой океан” [6]. Красноречивы и следующие цифры: до 2 100 . , какие-либо пластмассовые изделия или запутавшись в обрывках сетей и тросов [6].
Самыми опасными загрязнителями океана являются нефть и нефтепродукты, пестициды, токсичные металлы (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк и др.) и радиоак-.
Еще одна особенность сегодняшнего времени состоит в том, что в океан все в больших масштабах поступают загрязняющие вещества “искусственного” происхождения: пластмассы, стекло, различные композитные материалы, которые природа утилизирует с большим трудом. Так, например, нейлоновые чулки годами находятся в морской воде без каких-либо существенных изменений.
Здесь уместно развеять миф о том, что в природе все утилизируется. Нет не все. Если бы биосфера была “безотходной”, откуда взялись бы все биогенные осадочные породы - мел, известняки, мрамор, уголь, нефть [ 7 ]. Секрет природы не в том, что она безотходна, а в том, что неизбежные отходы утилизированы ею так, что они не оказывают вредного воздействия на природу на будущих этапах ее развития. , , , -рого на биосферу в целом, и на морские экосистемы в частности, неуклонно возрастает. Это особенно заметно проявляется во “внутренних морях”: Балтийском, Чер-, . -становки можно привести ситуацию, сложившуюся в Балтийском море. Это сравнительно небольшое море вклинилось в Европейский континент и поэтому как бы ускользает от влияния Мирового океана. В Балтийское море непрерывно поступает
огромное количество не только промышленных, но и сельскохозяйственных отходов: пестицидов и других ядохимикатов, азотных и фосфорных удобрений. В результате море становится переудобренным, что стимулирует избыточное развитие водорос-, . -ной массы тратится почти весь кислород, содержащийся в воде. Дефицит кислорода стал уже не периодическим, а постоянным - рыбам и другим морским организмам недостает его для дыхания. Вот почему становятся уже почти сказкой воспоминания о былых огромных уловах балтийской сельди. Более того, в последние годы в Балтийском море отмечается явление никогда прежде не наблюдавшееся: во впадинах возникли устойчивые сероводородные зоны - грозный симптом надвигающейся мор.
Очень актуальной и до сих пор малоизученной является опасность радиоактивного заражения океана. По данным ООН, на нашей планете было проведено около 2 000 ядерных испытаний, в том числе несколько десятков под водой. В течение 40 -
сфере, в том числе и в океане. Кроме того, Россией (СССР) было захоронено в Япон-
7 000 ( ).
22 . .
эти моря отходы деятельности атомных электростанций. Крайне тяжелой является обстановка в Баренцевом и Карском морях, вокруг ядерного полигона на Новой Земле. Там, помимо бесчисленных контейнеров с РАО затоплено 17 атомных реакторов с , , отсек ледокола “Ленин” с тремя аварийными реакторами [6]. Кроме того, Северный 1991 10 . 3 .
нерешенными остаются вопросы, связанные с утилизацией атомных подводных ло.
130 , . ,
, “ ”.
Загрязняющие вещества изменяют физико-химические свойства воды, определяющие процессы фотосинтеза, газообмена между атмосферой и гидросферой, потоки солнечной радиации и теплоты через поверхность океана. Пожалуй самыми негативными в этом аспекте веществами являются нефть и нефтепродукты. По самым скромным подсчетам ежегодно в Мировой океан поступает свыше 6 млн т нефти и нефтепродуктов. Здесь уместно вспомнить поговорку о ложке дегтя, которой можно испортить бочку меда. Так вот не бочку, а огромную поверхность воды. Учитывая, что 1 тонна нефти покрывает тонкой пленкой порядка 12 км водной поверх, , менее 20 % акватории Мирового океана [ 8 ].
При всей огромности океана это всего-навсего очень тонкая оболочка нашей планеты. Причем основная биомасса океана сосредоточена в его самом поверхностном слое толщиной около 100 м, или 0,001 % радиуса Земли. Если сравнить земной шар с яблоком, то биологически активный слой будет представлять собой даже не его кожицу, а тончайшую пленку толщиной не более 30 мкм. Это заставляет задуматься об уязвимости океана, о “хрупкости” жизни на нашей планете.
Тончайшая пленка нефти (толщиной ~ 0,001мм) заметно влияет на отражательную способность поверхности океана. Достаточно привести лишь пару цифр: изменение отражательной способности поверхности океана всего лишь на 1 % повышает среднюю температуру пограничного слоя воздуха на 1-2 0С [3]. Более толстая пленка нефти начинает заметно влиять на обмен океана с атмосферой не только , . -мен с атмосферой - своеобразное “дыхание” океана. Наиболее важен для океана его обмен с атмосферой кислородом и углекислым газом.
При толщине пленки нефти более 1 мм кислород практически не проникает
. 2,
затрудняет газообмен с океаном. Растворимость С02 в воде достаточно высока - в несколько раз выше, чем для остальных газов атмосферы. Значительная доля молекул С02 атмосферы химически связывается водой в угольную кислоту Н2С03, которая диссоциирует до НСО, а затем до СО, которые, в свою очередь, связываются ионами кальция в нерастворимый СаСОз , оседающий на дно океана в виде известковой породы. Такая карбонатная система работает как химический насос, перекачивающий углекислый газ из атмосферы в донные отложения. Работая по такому механизму Мировой океан достаточно эффективно противостоит парниковому эффекту - одному из самых негативных глобальных экологических эффектов. Загрязнения же океана существенно снижают эффективность его борьбы с этим эффектом.
Можно вполне обоснованно утверждать, что загрязнения океана должны приводить к глобальным экологическим эффектам, в частности влиять на климат как отдельных регионов, так и всей планеты в целом. Важнейшими элементами, определяющими климат Земли, являются атмосфера и верхние слои океана и суши. Наиболее массивный и энергетически емкий элемент этой системы - океан. Он во много
100 . -этому океан смягчает (демпфирует) локальные колебания климатических факторов и играет роль долговременной “энергетической памяти”, определяющей запаздывание отклика климатической системы на внешние воздействия. Как это ни парадоксально , , , . , , 70- -
открыта новая форма движения в поверхностном слое океана - вихревые диполи [9]. Эти вихри в океане имеют достаточно большие размеры ( до 500 км и более) и энергию (до 1 400 Вт/м), чтобы считаться вихрями синоптического характера. Особая важность открытия таких вихрей состоит в том, что океан не так уж и консервативен, как это было принято считать раньше, а реагирует, и очень быстро, на кратковременные и локальные внешние воздействия. Эти вихри в океане играют вполне определенную роль в установлении климатического режима как в отдельных регионах, так и на всей планете в целом.
Одной из центральных задач изучения океана является установление его реакций на различные внешние воздействия, в том числе и антропогенные. Совершенно , -ба, каким является океан, невозможно. Поэтому единственный выход состоит в разработке климатических моделей, включающих математическое описание океана [1011].
параметров (температуры, плотности, поверхностного натяжения и др.) поверхностного слоя океана, потоков газов через поверхность воды и т.д. Модель океана должна содержать динамическое описание морского льда: площади его поверхности, температуры, отражательной способности (адьбедо) и др.
, -, , , , которых устанавливаются как экспериментально, так и задаются краевыми условиями [10]. Решения этих уравнений «неустойчивы», что связано с тем, что любые незначительные изменения параметров этих уравнений, любой, пусть даже самый ма, ,
.
По всей видимости создание адекватных климатических моделей океана возможно только в рамках синергетики - междисциплинарного научного направле-, -[12]. , -ных систем определяется не только интенсивностью внешних воздействий, но и их
продолжительностью. Поэтому при определенных обстоятельствах даже незначительные изменения в системах могут привести к их достаточно быстрому переходу в .
, « », -, « »,
« », , - , , -вторых, только с привлечением специалистов самых разных профилей: физиков, химиков, математиков, биологов, экологов и др.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Петров КМ. Общая экология: Взаимодействие общества и природы. - СПб: Химия, 1998. - 352 с.
2. Лори А. Живой океан. - Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 120 с.
3. Айзатуллгш ТА.. Лебедев В.Л., Хайнов КМ. Океан. Активные поверхности и жизнь. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 192 с.
4. Банников АТ., Флинт ВТ. Мы должны их спасти. - М.: Мысль, 1982. -174 с.
5. . . //
Природа. 1979. №8. С. 17 - 27.
6. . . . - .: , 2002.
- 480 с.
7. Реймерс Н. Мифы и утопии в экологии // Наука и жизнь, 1988. №7. С. 39 - 42.
8. . ., . ., . ., . . геофизики. - М.: МГУ, 2000. - 292 с.
9. Федоров КН. Изменчивый океан // Наука и жизнь, 1988. №10. С. 33-38.
10. Александров В.В., Моисеев Н.Н. Модели климата и глобальная экология // Природа. 1981. №9. С 68 - 77.
11. . . : ( , будущее цивилизации). - М.: Молодая гвардия, 1988. - 254 с.
12. Хакен Г. Синергетика. - М.: Мир, 1980.
ИНТЕГРАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЗАО “РОСВОДОКАНАЛ“
КАК ОДНА ИЗ ФОРМ МОНОПОЛИЗАЦИИ В ВОДОПРОВОДНОМ И КАНАЛИЗАЦИОННОМ ХОЗЯЙСТВЕ
..
Среди многих современных отраслей, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройства населенных мест и развития промышленности, водоснабжение занимает большое и почетное место.
Проблемы водоснабжения - это проблемы социально значимые. Предприятия, осуществляющие забор воды из водоисточников, ее очистку, по уровню решаемых задач и обороту денежных средств занимают одно из ведущих мест в регионе. А , , так или иначе, сказывается на общем уровне благосостояния и здоровья людей, проживающих на данной территории.
Основные источники водоснабжения в Ростовской области - р. Дон и реки его бассейна, в том числе реки Северский Донец, Кундрючья, Маныч. Для улучшения водохозяйственной обстановки необходимо сократить потребление свежей воды и ликвидировать ее потери, прекратить сброс сточных вод без очистки и недостаточно очищенных в поверхностные водные объекты. В настоящее время по сравнению с 2000 . 2,5%. -
требление увеличилось за счет более интенсивного потребления воды, в основном в сельском хозяйстве, рыбном хозяйстве, ЖКХ [1].
