CC BY
110ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРСКОЙ СРЕДЫ Черепанова А.Е.
Черепанова Анастасия Евгеньевна - магистрант, кафедра производственного менеджмента и трансферы технологий, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург
Аннотация: ничто так неважно, как поддержание гомеостатического равновесия Земли, выгодного для всех её жителей, включая человечество. И в наше время - ничто так не угрожает его существованию, как загрязнения вдоль побережий и в открытом море, добыча ресурсов, производимая на глубине нескольких километров под толщей воды, повышение атмосферного уровня углекислого газа, буферизуемые углеродные сливы в океан (изменяющие условия для жизни в этом океане), избыточный вылов, который может привести к уничтожению всех коммерческих запасов рыбы к 2020 году, инвазивные виды, развозимые во все части мира, постоянно растущим числом коммерческих судов, уровень шума заглушает китовые песни и повреждает уши дельфинам.
Ключевые слова: загрязнения, морская среда, экосистема.
Введение
«"Контроль природы" является фразой, задуманной с надменностью, родившейся в Неандертальском возрасте биологии и философии, когда предполагалось, что природа существует для удобства человека». Включая это предложение в заключительных параграфах ее прославленной эпохальной книги, «Безмолвная Весна», выдающийся американский эколог Рэйчел Карсон (1962) подчеркивает решающую и печально известную роль человека в ухудшении его собственной естественной среды обитания. Книга была призвана обратить внимание ученого мира, а также заинтересованной широкой публики на решение проблемы неконтролируемого выпуска многих химикатов, главным образом пестицидов в естественную среду1. Таким образом «Безмолвная Весна» немедленно стала рождением крика развития движения за охрану окружающей среды на Земле -движение, состоявшее из множества людей, с различными традициями, различными принципами и даже различными целями в жизни, но у всех был один и тот же стимул сделать планету лучше и благоприятнее для жизни наших детей и следующих поколений. За публикацией этой книги последовал ряд событий, который действительно усиливал начинающуюся заботу об окружающей среде: большое количество разливов нефти (танкер Каньон Торри в 1967 вдоль побережья юго -западной Англии, оффшорные скважины в 1969 в канале Санта-Барбара в Калифорнии, Амоко Кадис в 1978), а также несколько крупномасштабных отравлений (подведомственные слушания на случай отравления ртутью жителей Минамата, Япония в 1971, бедствие Севезо в Италии в 1976 и выпуск метилизотиоцианатавого газа в 1984 на заводе по производству пестицидов Юнион Карбайд Лимитед в Индии в Бхопале).
В то же время некоторое беспокойство начало назревать относительно возможного существования ограничений экспоненциального расширения народонаселения на Земле, выдвинутое в 1968 году в книге «Демографическая бомба» Пола Эрлиха. Это беспокойство было подкреплено первыми снимками Земли из космоса, которое помогло нам понять, что Земля действительно имеет пределы, и ее ресурсов может не хватить для поддержания дальнейшего роста народонаселения и дальнейшей хозяйственной деятельности человека. На этот вопрос ("есть ли пределы для человеческого роста?") был дан в первый раз ответ многопрофильной группой ученых и политиков, широко известных как Римский клуб. Их доклад "пределы роста" в 1972
г. был первым из многих, указывающий на нарастающее давление человечества на их родную планету и ее ресурсы.
Все это дало знания постоянно растущей части народонаселения о том, что должны быть предприняты какие-либо меры для предотвращения дальнейшего ухудшения условий на планете. У нас есть только один шанс, и он должен длиться как можно дольше.
Одной из экосистем, где сильно ощущалось влияние человечества, является морской мир. Долгое время человек чувствовал, что океаны были так обширны и так полны жизни, что они не могли быть исчерпаны, и они могли стерпеть любое количество загрязнений, которое мы сбросим в них. Считается, что химические вещества, которые были сброшены в глубокое море, исчезли навсегда. Ничто еще не было настолько неверным, как мы можем видеть сейчас: человечество сумело исчерпать большой процент популяции рыб и подвергло ряд крупнейших млекопитающих на планете вымиранию. Животные и растения были транспортированы сознательно и бессознательно на другую сторону земного шара и, как было выявлено, процветали в их новом местоположении и даже вытесняли местные разновидности. Экосистемы побережья были охвачены большим количеством азота, фосфора и тяжелых металлов, изменяя пищевые отношения организмов в этой среде обитания. И наконец, человечество создало сотни тысяч химических веществ, никогда прежде невиданных на планете, влияющих на здоровье всех существ в океане, в том числе и на человечество в целом.
Только тогда, когда эти последствия нашего поведения дали о себе знать, действия были наконец-то предприняты.
Классификация форм загрязнения
Загрязняющие вещества могут быть классифицированы по-разному. Прежде всего, они различаются в зависимости от их физико-химического устройства. Некоторые неорганические соединения (например, атмосферные загрязняющие вещества N0, N02 и SO2 или ионы металла); другие типы загрязнения имеют органический характер (например, сточные воды, азот и богатые фосфором стоки аграрных или нефтяных производств). Более новые формы не химического происхождения - это звук, свет. Физическое состояние является еще одним параметром для того, чтобы различить разные загрязняющие вещества. Некоторые типы находятся в твердой форме, такие как пластмассовый мусор в Тихом океане, а также остатки осадка после работ мешконасыпателя. Другие виды встречаются в атмосфере, либо в виде дрейфующих твердых частиц (летучей золы, тяжелых металлов, прилипших частиц пыли и твердых частиц), либо в виде газов (летучие органические соединения). Реки тоже несут ряд растворенных веществ (азотное удобрение, сток с аграрных земель, остатки антибиотиков, лекарств и гормонов). [1]
Третий способ классификации загрязняющих веществ основывается на использовании их стойкости в окружающей среде.[8] Некоторые загрязняющие вещества поддаются биологическому разложению (т.е., они будут минерализоваться бактериями или иначе усваивается в метаболизме любого из организмов в окружающей среде), и поэтому не продолжат существовать в экосистеме долгое время, например, требующие теплой обработки отходы, сточные воды и удобрения. Другие загрязняющие вещества рассеиваются спонтанно: тепло, сбрасываемое с электростанций, охлаждающих воду; кислоты и щелочи, обусловленные буферизующей емкостью и большим объемом океана, в котором они остаются; цианиды, произведенные в металлургических промышленностях, также быстро отделяются и растворяются в морской воде (только в непосредственной близости от стока чувствуются негативные последствия яда). Третья группа загрязняющих веществ является консервативными или постоянными.[6] Примерами являются: металлические загрязнения, радиоактивные источники, хлорфторуглероды в атмосфере, диоксины и пестициды.[3] Даже более того, неполярные загрязняющие
вещества, как правило, демонстрируют тенденцию к биоаккумуляции, т. е. животные на более высоких трофических уровнях накапливают значительно более высокую концентрацию этих химических соединений.
Наконец, загрязнение может быть классифицировано как точечный или неточечный источник загрязнения. Загрязнение точечного источника может быть прослежено до единственного, идентифицируемого пятна, где возникло загрязнение -например, канализационная труба компании, шум от ветряной мельницы или течь из нефтяных буровых платформ «Дипуотер Хорайзен». [7]
Таблица 1-1. Типы, источники и эффекты загрязнения морской среды
Питательные вещества Сток примерно 50% -канализация, 50% от лесного хозяйства, сельского хозяйства и других видов землепользования. Кроме того, переносимые по воздуху окиси азота от электростанции, автомобилей, и т.д. - Содействует цветению водорослей в прибрежных водах. - Разлагающиеся морские водоросли истощают наличие кислорода в воде, убивая других морских обитателей. - Могут породить цветение воды (красные потоки), выпускающее токсины, которые могут убить рыбу и отравить людей.
Отложения Эрозия от горной промышленности, лесоводства, сельского хозяйства, и другого землепользования; прибрежная выемка грунта и горная промышленность. - Водяное облако; препятствуют фотосинтезу нижей поверхности вод; забивают рыбе жабры. - Могут «задушить» и «похоронить» прибрежные экосистемы. - Несут токсины и избыток питательных веществ.
Болезнетворные микроорганизмы Сточные воды, домашний скот - Загрязняют прибрежные зоны для плавания и морепродуктов. - Являются причиной холеры, тифа и других болезней.
Чужеродные виды Несколько тысяч в день транспортируется в водяном балласте; также распространяется через каналы, соединяющие водоемы и рыболовные части вод. - Вытесняют коренной вид и уменьшают биологическое разнообразие. - Вводят новые морские болезни. - Связан с увеличением уровня красных потоков и других форм цветения воды. Проблема кроется в крупнейших портах.
Стойкие токсины (Полихлорированные бифенилы, тяжелые металлы, ДДТ и др.) Промышленный выброс; сточные воды из городов; пестициды от ферм, лесов, бытового применения, и т.д.; утечки от свалок. - Могут отравить или вызвать заболевание прибрежных морских обитателей, особенно возле крупных городов или возле производств. - Заражение морепродуктов. - Жирорастворимые токсины, которые бионакапливаются у хищников могут вызвать болезнь и привести к репродуктивной недостаточности.
Нефть 46% от автомобилей, тяжелого машиностроения, промышленности и других наземных источников; 32% от нефтяного танкера- его операций и других отгрузок; 13% от несчастных случаев в море; остающиеся источники включают в себя добычу нефти и естественную утечку. - Низкий уровень загрязнения может убить личинки и вызывать заболевание в морской жизни. - Нефтяные пятна приводят к гибели морских обитателей, особенно в прибрежных местообитаниях. - Смолистые шары из свернувшейся нефти, мусор с пляжей и прибрежной среды обитания. - Нефтяное загрязнение снизилось на 60% с 1981 года.
Пластмасс Рыболовные сети, грузовые и круизные корабли; мусор с пляжей; отходы от пластмассовой промышленности и свалок. - Выброшенные орудия лова продолжают ловить рыбу. - Другой пластиковый мусор опутывает морских обитателей или они могут принять это за еду. - Пластмасса с пляжей и побережий может сохраняться от 200 до 400 лет.
Радиоактивные вещества Выбросы от атомных подлодок и военные отходы; атмосферные выбросы; промышленные отходы. - Создание "горячих точек" радиоактивности. - Может войти в пищевую цепь и вызвать заболевание у морских обитателей. - Накапливаются в организме крупных хищников и моллюсков, которых едят люди.
Тепловое воздействие Охлаждение воды с помощью электростанций и промышленных объектов. - Убивает кораллы и другие, чувствительные к температуре, оседлые виды. - Вытеснение других морских обитателей.
Шум Супертанкер, другие большие суда и машинное оборудование. - Может быть слышен за тысячи километров под водой. - Может вызвать стресс и нарушить морскую жизнь.
Составитель: Институт всемирного наблюдения.
Источники
В целом загрязнения, которые оседают в морях и океанах, исходят из четырех различных источников.[2] Как представлено на рис. 1-1, большая часть всех загрязнений исходит от земли, либо через стоки и сбросы (через водотоки; 44%) или в атмосферу (33%). Только 12% всех загрязнений происходит из-за деятельности, связанной с морем и морскими авариями. Сброс мусора и сточные воды, а также последствия из-за морского бурения и горной промышленности восполняют остальные проценты (соответственно 10% и 1%) [5].
Сброс отходое е океан
Отгрузка и аварийные разлиеы; 12%
промышленность, добыча нефти и газа; 1%
Стоки и сбросы и: земли; 44%
Выбросы б атмосферу от земли; 33%
Рис. 1-1. Доля различных источников загрязнения морской среды (после ММО 2012)
Список литературы
1. Drake L.A., Doblin M.A., & Dobbs F.C. (2007). Potential microbial bioinvasions via ships' ballast water, sediment, and biofilm. Marine Pollution Bulletin, 55(7), 333-341.
2. Gordon J. and Moscrop A. 1996. Underwater noise pollution and its significance for whales and dolphins. In The Conservation of Whales and Dolphins (ed. M.P. Simmonds and J.D. Hutchinson), 281-319. New York: Wiley and Sons.
3. Griffiths O., Cook A., & Wells S.M. (1993). The diet of the introduced carnivorous snail Euglandina rosea in Mauritius and its implications for threatened island gastropod faunas. Journal of Zoology, 229(1), 79-89.
4. HebertP.D., MuncasterB.W., &Mackie, G.L. (1989). Ecological and genetic studies on Dreissena polymorpha (Pallas): a new mollusc in the Great Lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 46(9), 1587-1591.
5. Hebert P.D., Wilson C.C., Murdoch M.H., & Lazar, R. (1991). Demography and ecological impacts of the invading mollusc Dreissena polymorpha. Canadian Journal of Zoology, 69(2), 405-409.
6. Hildebrand J. (2005) Impacts of anthropogenic sound. In: Marine mammal research -Conservation beyond crisis (ed. Reynolds, J.E., III, Perrin, W.F., Reeves, R.R., Montgomery, S., Ragen T.J.), Johns Hopkins University Press, Baltimore, p. 100-123.
7. Hulme P.E. (2009). Trade, transport and trouble: managing invasive species pathways in an era of globalization. Journal of Applied Ecology, 46(1), 10-18.
8. Ivanov V.P., Kamakin A.M., Ushivtzev V.B., Shiganova T., Zhukova O., Aladin N., Wilson S.I., Harbison G.R., Dumont H.J. (2000). Invasion of the Caspian Sea by the comb jellyfish Mnemiopsis leidyi (Ctenophora). Biological Invasions, 2(3), 255-258.
