Ookeani reostuse probleem. Maailmamere reostus on meie aja üks pakilisemaid keskkonnaprobleeme.

1. Ookeani saasteainete käitumise tunnused

2. Ookeani antropogeenne ökoloogia – uus teaduslik suund okeanoloogias

3. Assimilatsioonivõime mõiste

4. Järeldused mereökosüsteemi saasteainete assimilatsioonivõime hindamisest Läänemere näitel

1 Ookeani saasteainete käitumise tunnused. Viimaseid aastakümneid on iseloomustanud merede ja ookeanide reostuse tagajärjel suurenenud inimtekkeline mõju mere ökosüsteemidele. Paljude saasteainete levik on muutunud kohalikuks, piirkondlikuks ja isegi globaalseks. Seetõttu on merede, ookeanide ja nende elustiku reostus muutunud suureks rahvusvaheliseks probleemiks ning merekeskkonna kaitsmise vajaduse reostuse eest tingivad loodusvarade ratsionaalse kasutamise nõuded.

Merereostus on määratletud kui: „ainete või energia viimine inimeste poolt otse või kaudselt merekeskkonda (sealhulgas jõesuudmetesse), mis põhjustab kahjulikke tagajärgi, nagu näiteks elusressursside kahjustamine, oht inimeste tervisele, meretegevuse häirimine, sh. kalapüük, merevee kvaliteedi halvenemine ja selle kasulike omaduste vähenemine." See loetelu sisaldab toksiliste omadustega aineid, kuumutatud veeheitmeid (soojusreostus), mikroobseid patogeene, tahkeid jäätmeid, heljuvaid aineid, toitaineid ja mitmeid teisi inimtekkeliste mõjude vorme.

Meie aja kõige pakilisemaks probleemiks on saanud ookeani keemilise reostuse probleem.

Ookeani ja merereostuse allikad on järgmised:

Tööstus- ja olmevee juhtimine otse merre või jõevooluga;

Erinevate põllumajanduses ja metsanduses kasutatavate ainete saamine maalt;

Saasteainete tahtlik kõrvaldamine merre; erinevate ainete lekkimine laevaga töötamise ajal;

Juhuslikud lekked laevadelt või veealustest torujuhtmetest;

Merepõhja kaevandamine;

Saasteainete transport läbi atmosfääri.

Ookeani tekitatud saasteainete loetelu on äärmiselt ulatuslik. Need kõik erinevad toksilisuse astme ja leviku ulatuse poolest – rannikuäärsest (kohalikust) globaalseni.

Maailmamerest leitakse üha rohkem uusi saasteaineid. Kõige ohtlikumad kloororgaanilised ühendid, polüaromaatsed süsivesinikud ja mõned teised on ülemaailmselt levimas. Neil on kõrge bioakumulatsioonivõime, terav toksiline ja kantserogeenne toime.

Paljude saasteallikate kogumõju pidev suurenemine toob kaasa rannikualade merealade järkjärgulise eutrofeerumise ja vee mikrobioloogilise reostuse, mis raskendab oluliselt vee kasutamist erinevateks inimvajadusteks.

Nafta ja naftatooted. Nafta on viskoosne õline vedelik, tavaliselt tumepruuni värvusega ja nõrgalt fluorestseeruv. Õli koosneb valdavalt küllastunud alifaatsetest ja hüdroaromaatsetest süsivesinikest (C5-C70) ning sisaldab 80-85% C, 10-14% H, 0,01-7% S, 0,01% N ja 0-7% O2.

Nafta põhikomponendid – süsivesinikud (kuni 98%) – jagunevad nelja klassi.

1. Parafiinid (alkaanid) (kuni 90% õli kogukoostisest) on stabiilsed küllastunud ühendid C n H 2n-2, mille molekule väljendab sirge või hargnenud (isoalkaanid) süsinikuaatomite ahel. Parafiinide hulka kuuluvad gaasid metaan, etaan, propaan ja teised; 5–17 süsinikuaatomiga ühendid on vedelikud ja suure süsinikuaatomite arvuga ühendid on tahked ained. Kergetel parafiinidel on maksimaalne lenduvus ja vees lahustuvus.

2. Tsükloparafiinid. (nafteenid) on küllastunud tsüklilised ühendid C n H 2 n, mille tsüklis on 5-6 süsinikuaatomit (30-60% õli kogu koostisest). Lisaks tsüklopentaanile ja tsükloheksaanile leidub õlis bitsüklilisi ja polütsüklilisi nafteene. Need ühendid on väga stabiilsed ja halvasti biolagunevad.

3. Aromaatsed süsivesinikud (20-40% õli kogu koostisest) - benseeni seeria küllastumata tsüklilised ühendid, mis sisaldavad tsüklis 6 vähem süsinikuaatomit kui vastavad nafteenid. Nendes ühendites võib süsinikuaatomeid asendada ka alküülrühmadega. Õli sisaldab lenduvaid ühendeid, mille molekul on ühe ringi kujul (benseen, tolueen, ksüleen), seejärel bitsüklilised (naftaleen), tritsüklilised (antratseen, fenantreen) ja polütsüklilised (näiteks 4 tsükliga püreen) süsivesinikud.

4. Olefiibid (alkeenid) (kuni 10% õli kogu koostisest) - küllastumata mittetsüklilised ühendid, mille iga süsinikuaatomi juures on sirge või hargnenud ahelaga molekulis üks või kaks vesinikuaatomit.

Olenevalt valdkonnast on õlide koostis oluliselt erinev. Seega on Pennsylvania ja Kuveidi õlid klassifitseeritud parafiinseteks, Bakuu ja California õlid on valdavalt nafteensed ning ülejäänud õlid on vahepealset tüüpi.

Õli sisaldab ka väävlit sisaldavaid ühendeid (kuni 7% väävlit), rasvhappeid (kuni 5% hapnikku), lämmastikuühendeid (kuni 1% lämmastikku) ja mõningaid metallorgaanilisi derivaate (vanaadiumi, koobalti ja nikliga).

Naftasaaduste kvantitatiivne analüüs ja identifitseerimine merekeskkonnas valmistab olulisi raskusi mitte ainult nende mitmekomponentse olemuse ja erinevate eksisteerimisvormide tõttu, vaid ka loodusliku ja biogeense päritoluga süsivesinike loodusliku tausta tõttu. Näiteks umbes 90% madala molekulmassiga süsivesinikest, nagu näiteks ookeani pinnavees lahustunud etüleen, on seotud organismide metaboolse aktiivsusega ja nende jääkainete lagunemisega. Intensiivse reostusega piirkondades aga tõuseb selliste süsivesinike tase 4-5 suurusjärku.

Biogeense ja nafta päritolu süsivesinikel on eksperimentaalsete uuringute kohaselt mitmeid erinevusi.

1. Nafta on keerulisem süsivesinike segu, millel on palju erinevaid struktuure ja suhtelist molekulmassi.

2. Õli sisaldab mitmeid homoloogseid seeriaid, milles naaberliikmete kontsentratsioonid on tavaliselt võrdsed. Näiteks alkaanide reas C12-C22 on paaris- ja paarisliikmete suhe võrdne ühtsusega, samas kui samas reas olevad biogeensed süsivesinikud sisaldavad valdavalt paarituid liikmeid.

3. Nafta sisaldab laiemat hulka tsükloalkaane ja aromaatseid süsivesinikke. Paljusid ühendeid, nagu mono-, di-, tri- ja tetrametüülbenseenid, mereorganismides ei leidu.

4. Õli sisaldab arvukalt nafteen-aromaatseid süsivesinikke, erinevaid heteroühendeid (sisaldavad väävlit, lämmastikku, hapnikku, metalliioone), raskeid asfaldilaadseid aineid – neid kõiki organismides praktiliselt ei esine.

Nafta ja naftasaadused on maailma ookeani kõige levinumad saasteained.

Naftasüsivesinike sisenemisteed ja esinemisvormid on mitmekesised (lahustunud, emulgeeritud, kile, tahked). M. P. Nesterova (1984) märgib järgmisi sisseastumisviise:

heited sadamates ja sadamaakvatooriumis, sh kaod tankertankerite laadimisel (17%~);

Tööstusjäätmete ja reovee ärajuhtimine (10%);

Sademevesi (5%);

Laevade ja puurplatvormide katastroofid merel (6%);

Avamere puurimine (1%);

Sademed atmosfääris (10%)",

Jõe äravooluga eemaldamine kogu selle vormide mitmekesisuses (28%).

Pesu-, ballast- ja pilsivee merre laskmine laevadelt (23%);

Suurimad naftakaod on seotud selle transportimisega tootmispiirkondadest. Hädaolukorrad, nagu tankerid, mis juhivad pesu- ja ballastvett üle parda – kõik see põhjustab püsivate reostusväljade olemasolu mereteedel.

Õlide omadus on nende fluorestsents ultraviolettkiirguse käes. Maksimaalset fluorestsentsi intensiivsust täheldatakse lainepikkuste vahemikus 440-483 nm.

Naftakilede ja merevee optiliste omaduste erinevus võimaldab kaugtuvastada ja hinnata naftareostust merepinnal spektri ultraviolett-, nähtavas ja infrapunases osas. Selleks kasutatakse passiivseid ja aktiivseid meetodeid. Suured massid maismaalt pärit naftat satuvad jõgede kaudu merre olme- ja tormikanalisatsiooniga.

Merre lekkinud nafta saatuse määrab järgmiste protsesside summa: aurustumine, emulgeerimine, lahustumine, oksüdatsioon, naftaagregaatide teke, settimine ja biolagunemine.

Kui nafta satub merekeskkonda, levib see esmalt pinnakihina, moodustades erineva paksusega laike. Kile värvi järgi saate ligikaudselt hinnata selle paksust. Õlikile muudab veemassi tungiva valguse intensiivsust ja spektraalset koostist. Toornafta õhukeste kilede valguse läbilaskvus on 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm). 30-40 mikroni paksune õlikile neelab infrapunakiirgust täielikult.

Naftalaikude olemasolu esimesel perioodil on süsivesinike aurustumisprotsess väga oluline. Vaatlusandmetel aurustub kuni 25% kergõli fraktsioonidest 12 tunniga, veetemperatuuril 15 °C kõik süsivesinikud kuni C 15 aurustuvad 10 päevaga (Nesterova, Nemirovskaja, 1985).

Kõigil süsivesinikel on madal lahustuvus vees, mis väheneb süsinikuaatomite arvu suurenemisega molekulis. Umbes 10 mg C6-ga ühendeid, 1 mg C8-ga ühendeid ja 0,01 mg C12-ga ühendeid lahustatakse 1 liitris destilleeritud vees. Näiteks merevee keskmisel temperatuuril on benseeni lahustuvus 820 µg/l, tolueeni – 470, pentaani – 360, heksaani – 138 ja heptaani – 52 µg/l. Veeorganismidele on kõige mürgisemad lahustuvad komponendid, mille sisaldus toornaftas ei ületa 0,01%. Nende hulka kuuluvad ka sellised ained nagu benso(a)püreen.

Veega segades moodustab õli kahte tüüpi emulsioone: otsene "õli vees" ja vastupidine "vesi õlis". Otsemulsioonid, mis koosnevad kuni 0,5 mikroni läbimõõduga õlitilkadest, on vähem stabiilsed ja on eriti iseloomulikud pindaktiivseid aineid sisaldavatele õlidele. Pärast lenduvate ja lahustuvate fraktsioonide eemaldamist moodustab jääkõli sageli viskoosseid pöördemulsioone, mida stabiliseerivad kõrgmolekulaarsed ühendid nagu vaigud ja asfalteenid ning mis sisaldavad 50–80% vett (“šokolaadivaht”). Abiootiliste protsesside mõjul suureneb "vahu" viskoossus ja see hakkab kokku kleepuma agregaatideks - õlitükkideks, mille suurus on vahemikus 1 mm kuni 10 cm (tavaliselt 1-20 mm). Täitematerjalid on segu suure molekulmassiga süsivesinikest, vaikudest ja asfalteenidest. Naftakod täitematerjalide tekkeks on 5-10%.Väga viskoosse struktuuriga moodustised - “šokolaadivaht” ja õlitükid - võivad püsida merepinnal pikka aega, kanduda hoovuste toimel, uhtuda kaldale ja settida põhja. . Õlitükke koloniseerivad sageli perifütoonid (sinivetikad ja ränivetikad, kõre ja muud selgrootud).

Pestitsiidid moodustavad suure rühma kunstlikult loodud aineid, mida kasutatakse kahjurite ja taimehaiguste vastu võitlemiseks. Sõltuvalt kasutusotstarbest jagatakse pestitsiidid järgmistesse rühmadesse: insektitsiidid - kahjulike putukate tõrjeks, fungitsiidid ja bakteritsiidid - seen- ja bakteriaalsete taimehaiguste tõrjeks, herbitsiidid - umbrohutõrjeks jne. Majandusteadlaste arvutuste kohaselt on iga kulutatud rubla taimede keemiline kaitse kahjurite ja haiguste eest, tagab saagi ja selle kvaliteedi säilimise teravilja- ja köögiviljakultuuride kasvatamisel keskmiselt 10 rubla, tehniliste ja puuviljakultuuride - kuni 30 rubla eest. Samal ajal on keskkonnauuringud näidanud, et pestitsiidid, hävitades põllukultuuride kahjureid, põhjustavad tohutut kahju paljudele kasulikele organismidele ja kahjustavad looduslike biotsenooside tervist. Põllumajanduses on pikka aega olnud probleem üleminekul keemilistelt (saastavatelt) kahjuritõrjemeetoditelt bioloogilistele (keskkonnasõbralikele) meetoditele.

Praegu jõuab aastas maailmaturule üle 5 miljoni tonni pestitsiide. Umbes 1,5 miljonit tonni neist ainetest on juba maismaa- ja mereökosüsteemide osaks saanud eoolide või vee kaudu. Pestitsiidide tööstusliku tootmisega kaasneb suur hulk reovett saastavaid kõrvalsaadusi.

Insektitsiidide, fungitsiidide ja herbitsiidide esindajaid leidub kõige sagedamini veekeskkonnas.

Sünteesitud insektitsiidid jagunevad kolme põhirühma: kloororgaanilised, fosfororgaanilised ja karbamaadid.

Kloororgaanilisi insektitsiide toodetakse aromaatsete või heterotsükliliste vedelate süsivesinike kloorimisel. Nende hulka kuuluvad DDT (diklorodifenüültrikloroetaan) ja selle derivaadid, mille molekulides suureneb alifaatsete ja aromaatsete rühmade stabiilsus ühisel kohalolekul, kõikvõimalikud klooritud tsüklodieeni derivaadid (eldriin, dil-driin, heptakloor jne), aga ka arvukalt isomeere. heksaklorotsükloheksaani (y -HCH), millest lindaan on kõige ohtlikum. Nende ainete poolestusaeg on kuni mitu aastakümmet ja nad on väga vastupidavad biolagunemisele.

Veekeskkonnas leidub sageli polüklooritud bifenüüle (PCB), DDT derivaate, millel puudub alifaatne osa ja mis sisaldavad 210 teoreetilist homoloogi ja isomeeri.

Viimase 40 aasta jooksul on rohkem kui 1,2 miljonit tonni PCB-sid kasutatud plastide, värvainete, trafode, kondensaatorite jm tootmisel. Polüklooritud bifenüülid satuvad keskkonda tööstusliku reovee ärajuhtimise ja tahkete jäätmete põletamise tagajärjel prügilates. . Viimane allikas tarnib PCB-sid atmosfääri, kust need sademetega maakera kõikidesse piirkondadesse langevad. Nii oli Antarktikas võetud lumeproovides PCB sisaldus 0,03 - 1,2 ng/l.

Organofosfaatpestitsiidid on ortofosforhappe või selle ühe derivaadi, tiofosforhappe erinevate alkoholide estrid. Sellesse rühma kuuluvad kaasaegsed insektitsiidid, millel on putukate suhtes iseloomulik toime selektiivsus. Enamik orgaanilisi fosfaate laguneb pinnases ja vees üsna kiiresti (kuu jooksul) biokeemiliselt. Sünteesitud on üle 50 tuhande toimeaine, millest eriti kuulsad on paratioon, malatioon, fosalong ja dursban.

Karbamaadid on reeglina n-metakbaamhappe estrid. Enamikul neist on ka tegevuse selektiivsus.

Vase soolasid ja mõningaid mineraalseid väävliühendeid kasutati varem fungitsiididena, mida kasutati taimede seenhaiguste vastu võitlemisel. Seejärel leidsid laialdast kasutust elavhõbedaorgaanilised ained, nagu klooritud metüülelavhõbe, mis selle äärmise mürgisuse tõttu loomadele asendati metoksüetüülelavhõbeda ja fenüülelavhõbeatsetaatidega.

Herbitsiidide rühma kuuluvad fenoksüäädikhappe derivaadid, millel on tugev füsioloogiline toime. Triasiinid (näiteks simasiin) ja asendatud uuread (monuroon, diuroon, pikloraam) moodustavad veel ühe rühma herbitsiididest, mis on vees hästi lahustuvad ja mullas stabiilsed. Kõigist herbitsiididest võimsaim on pikloraam. Mõne taimeliigi täielikuks hävitamiseks on vaja ainult 0,06 kg seda ainet 1 hektari kohta.

DDT-d ja selle metaboliite, PCB-sid, HCH-d, deldriini, tetraklorofenooli ja teisi leidub merekeskkonnas pidevalt.

Sünteetilised pindaktiivsed ained. Detergendid (pindaktiivsed ained) kuuluvad suurde ainete rühma, mis vähendavad vee pindpinevust. Need on osa sünteetilistest detergentidest (CMC), mida kasutatakse laialdaselt igapäevaelus ja tööstuses. Koos reoveega satuvad pindaktiivsed ained mandri pinnavette ja merekeskkonda. Sünteetilised pesuvahendid sisaldavad naatriumpolüfosfaate, milles pesuained on lahustunud, aga ka mitmeid täiendavaid veeorganismidele mürgiseid koostisaineid: lõhnaaineid, pleegitusaineid (persulfaadid, perboraadid), soodat, karboksümetüültselluloosi, naatriumsilikaate jt.

Kõikide pindaktiivsete ainete molekulid koosnevad hüdrofiilsetest ja hüdrofoobsetest osadest. Hüdrofiilseks osaks on karboksüül- (COO -), sulfaat- (OSO 3 -) ja sulfonaat (SO 3 -) rühmad, samuti jääkide akumulatsioonid rühmadega -CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 - või lämmastikku ja fosforit sisaldavad rühmad. Hüdrofoobne osa koosneb tavaliselt sirgest, mis sisaldab 10-18 süsinikuaatomit, või hargnenud ahelaga parafiinahelat, mis pärineb benseeni- või naftaleenitsüklist koos alküülradikaalidega.

Sõltuvalt pindaktiivse aine molekuli hüdrofiilse osa olemusest ja struktuurist jaotatakse pindaktiivsed ained anioonseteks (orgaaniline ioon on negatiivselt laetud), katioonseks (orgaaniline ioon on positiivselt laetud), amfoteerseteks (ilmuvad katioonsed omadused happelises lahuses ja anioonseteks). leeliseline lahus) ja mitteioonne. Viimased ei moodusta vees ioone. Nende lahustuvus on tingitud funktsionaalrühmadest, millel on tugev afiinsus vee suhtes, ja vesiniksidemete moodustumisest veemolekulide ja pindaktiivse aine polüetüleenglükooli radikaalis sisalduvate hapnikuaatomite vahel.

Kõige tavalisemad pindaktiivsed ained on anioonsed ained. Need moodustavad üle 50% kõigist maailmas toodetud pindaktiivsetest ainetest. Levinumad on alküülarüülsulfonaadid (sulfonoolid) ja alküülsulfaadid. Sulfonooli molekulid sisaldavad aromaatset ringi, mille vesinikuaatomid on asendatud ühe või mitme alküülrühmaga, ja solvateeriva rühmana väävelhappejääki. Arvukalt alküülbenseensulfonaate ja alküülnaftaleensulfonaate kasutatakse sageli mitmesuguste kodumajapidamises kasutatavate ja tööstuslike CMC-de valmistamisel.

Pindaktiivsete ainete esinemine tööstuslikus reovees on seotud nende kasutamisega sellistes protsessides nagu maakide flotatsiooni kontsentreerimine, keemiatehnoloogia toodete eraldamine, polümeeride tootmine, nafta- ja gaasipuuraukude puurimise tingimuste parandamine ning seadmete korrosiooniga võitlemine.

Põllumajanduses kasutatakse pindaktiivseid aineid pestitsiidide osana. Pindaktiivsete ainete abil emulgeeritakse vedelad ja pulbrilised mürgised ained, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad orgaanilistes lahustites, ning paljudel pindaktiivsetel ainetel on endal insektitsiidsed ja herbitsiidsed omadused.

Kantserogeenid- need on keemiliselt homogeensed ühendid, millel on transformeeriv toime ja mis võivad organismides põhjustada kantserogeenseid, teratogeenseid (embrüonaalsete arenguprotsesside katkemine) või mutageenseid muutusi. Olenevalt kokkupuutetingimustest võivad need põhjustada kasvu pidurdumist, kiirenenud vananemist, toksikogeneesi, isendi arengu katkemist ja muutusi organismide genofondis. Kantserogeensete omadustega ainete hulka kuuluvad klooritud alifaatsed süsivesinikud, mille molekulis on lühike süsinikuaatom, vinüülkloriid, pestitsiidid ja eriti polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud (PAH). Viimased on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mille molekulides on peamiseks struktuurielemendiks benseenitsükkel. Paljud asendamata PAH-id sisaldavad molekulis 3 kuni 7 benseenitsüklit, mis on üksteisega erinevalt ühendatud. Samuti on suur hulk polütsüklilisi struktuure, mis sisaldavad funktsionaalrühma kas benseenitsüklis või külgahelas. Need on halogeen-, amino-, sulfo-, nitroderivaadid, aga ka alkoholid, aldehüüdid, eetrid, ketoonid, happed, kinoonid ja muud aromaatsed ühendid.

PAH-de lahustuvus vees on madal ja väheneb molekulmassi suurenedes: 16 100 μg/L (atsenaftüleen) kuni 0,11 μg/L (3,4-benspüreen). Soolade olemasolu vees ei mõjuta praktiliselt PAH-de lahustuvust. Kuid benseeni, õli, naftasaaduste, detergentide ja muude orgaaniliste ainete juuresolekul suureneb PAH-de lahustuvus järsult. Looduslikes tingimustes asendamata PAH-ide rühmast on 3,4-benspüreen (BP) kõige tuntum ja levinum.

PAH-de allikad keskkonnas võivad olla looduslikud ja inimtekkelised protsessid. BP kontsentratsioon vulkaanilises tuhas on 0,3-0,9 μg/kg. See tähendab, et aastas võib koos tuhaga keskkonda sattuda 1,2-24 tonni BP-d. Seetõttu leiti PAH-de maksimaalne kogus maailma ookeani tänapäevastes põhjasetetes (üle 100 μg/kg kuivainemassi kohta) tektooniliselt aktiivsetes tsoonides, mis alluvad sügavale termilisele mõjule.

Teatavasti suudavad mõned meretaimed ja -loomad PAH-e sünteesida. Kesk-Ameerika lääneranniku lähedal asuvates vetikates ja merekõrrelistes ulatub BP sisaldus 0,44 μg/g ja mõnel Arktika vähilaadsel - 0,23 μg/g. Anaeroobsed bakterid toodavad 1 g planktoni lipiidiekstraktist kuni 8,0 μg BP-d. Teisest küljest on olemas spetsiaalsed mere- ja pinnasebakterid, mis lagundavad süsivesinikke, sealhulgas PAH-e.

L. M. Shabadi (1973) ja A. P. Ilnitsky (1975) hinnangul on taimeorganismide poolt BP sünteesi ja vulkaanilise tegevuse tulemusena tekkiv BP taustkontsentratsioon: pinnases 5-10 μg/kg (kuivaine) , taimedes 1-5 µg/kg, mageveevees 0,0001 µg/l. Sellest lähtuvalt tuletatakse keskkonnaobjektide saastatusastme gradatsioonid (tabel 1.5).

Peamised inimtekkelised PAH-de allikad keskkonnas on orgaaniliste ainete pürolüüs erinevate materjalide, puidu ja kütuste põlemisel. PAH-de pürolüütiline moodustumine toimub temperatuuril 650–900 °C ja hapnikupuuduse korral leegis. BP teket täheldati puidu pürolüüsi käigus maksimaalse saagisega 300-350 °C juures (Dikun, 1970).

M. Suessi (G976) andmetel olid globaalsed BP heitkogused 70ndatel umbes 5000 tonni aastas, millest 72% pärines tööstusest ja 27% igat tüüpi lahtisest põletamisest.

Raskemetallid(elavhõbe, plii, kaadmium, tsink, vask, arseen jt) on levinud ja väga mürgised saasteained. Neid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusprotsessides, seetõttu on vaatamata puhastusmeetmetele raskemetallide ühendite sisaldus tööstuslikus reovees üsna kõrge. Suured massid neid ühendeid sisenevad atmosfääri kaudu ookeani. Mere biotsenooside puhul on kõige ohtlikumad elavhõbe, plii ja kaadmium.

Elavhõbe transporditakse ookeani mandri äravoolu ja atmosfääri kaudu. Sette- ja tardkivimite murenemise käigus eraldub aastas 3,5 tuhat tonni elavhõbedat. Atmosfääritolm sisaldab umbes 12 tuhat tonni elavhõbedat, millest märkimisväärne osa on inimtekkelist päritolu. Vulkaanipursete ja atmosfäärisademete tagajärjel satub aastas ookeani pinnale 50 tuhat tonni elavhõbedat ning litosfääri degaseerimisel 25-150 tuhat tonni.Umbes pool selle metalli aastasest tööstustoodangust (9-10 tuhat tonni) /aastas) langeb mitmel viisil ookeani. Elavhõbedasisaldus kivisöes ja naftas on keskmiselt 1 mg/kg, seega fossiilkütuste põletamisel saab Maailma ookeani üle 2 tuhande tonni aastas. Elavhõbeda aastane produktsioon ületab maailma ookeanis 0,1% selle kogusisaldusest, kuid inimtekkeline sissevool ületab juba paljudele metallidele omase loodusliku jõgede äravoolu.

Tööstusliku reoveega reostunud piirkondades suureneb elavhõbeda kontsentratsioon lahuses ja heljumis oluliselt. Samal ajal muudavad mõned põhjabakterid kloriidid väga mürgiseks (mono- ja di-) metüülelavhõbedaks CH 3 Hg. Mereandide saastumine on korduvalt põhjustanud rannikualade elanike elavhõbedamürgitust. 1977. aastaks oli Jaapanis Minamata haiguse ohvreid 2800. Põhjuseks olid vinüülkloriidi ja atsetaldehüüdi tootvate tehaste jäätmed, mis kasutasid katalüsaatorina elavhõbekloriidi. Tehaste ebapiisavalt puhastatud reovesi voolas Minamata lahte.

Plii on tüüpiline mikroelement, mida leidub kõigis keskkonnakomponentides: kivimites, pinnases, looduslikes vetes, atmosfääris, elusorganismides. Lõpuks hajub plii inimese majandustegevuse käigus aktiivselt keskkonda. Need on heitmed tööstus- ja olmereoveest, tööstusettevõtete suitsust ja tolmust ning sisepõlemismootorite heitgaasidest.

V. V. Dobrovolsky (1987) järgi on pliimasside ümberjaotumisel maismaa ja maailma ookeani vahel järgmine vorm. C. jõe äravool keskmise pliisisaldusega vees 1 μg/l kannab ookeani umbes 40 10 3 t/aastas vees lahustuvat pliid, jõe heljumi tahkes faasis ligikaudu 2800-10 3 t/aastas. ja 10 10 3 t/aastas peenes orgaanilises jäägis. Kui võtta arvesse, et üle 90% jõe heljumist settib kitsale šelfi rannikuribale ja oluline osa vees lahustuvatest metalliühenditest püütakse kinni raudoksiidgeelidega, siis selle tulemusena saab pelaagiline ookean vaid ca. (200-300) 10 3 tonni koostises peenhõljumeid ja (25- 30) 10 3 t lahustunud ühendeid.

Plii rändevoog mandritelt ookeani ei toimu mitte ainult jõgede äravooluga, vaid ka atmosfääri kaudu. Mandritolmuga saab ookean (20-30)-10 3 tonni pliid aastas. Selle tarnimist ookeani pinnale vedelate sademetega hinnatakse (400-2500) 10 3 t/aastas kontsentratsiooniga vihmavees 1-6 μg/l. Atmosfääri sattuva plii allikateks on vulkaaniheitmed (15-30 t/aastas peliitsete purskeproduktides ja 4 10 3 t/a submikronilistes osakestes), lenduvad orgaanilised ühendid taimestikust (250-300 t/aastas), põlemisproduktid tulekahjude ajal. ((6-7) 10 3 t/aastas) ja kaasaegne tööstus. Plii tootmine kasvas 19. sajandi alguse 20-10 3 tonnilt aastas. XX sajandi 80. aastate alguseks kuni 3500 10 3 t/aastas. Praegune plii sattumine keskkonda tööstus- ja olmejäätmete kaudu on hinnanguliselt (100-400) 10 3 tonni/aastas.

Kaadmium, mille globaalne toodang ulatus 70ndatel aastatel 15 10 3 tonnini aastas, satub ookeani ka jõgede äravoolu ja atmosfääri kaudu. Kaadmiumi õhust eemaldamise maht on erinevatel hinnangutel (1,7-8,6) 10 3 tonni/aastas.

Jäätmete merre ladestamine matmise eesmärgil (kaadamine). Paljud merele juurdepääsu omavad riigid teostavad mitmesuguste materjalide ja ainete, eelkõige süvenduspinnase, puurraiete, tööstusjäätmete, ehitusjäätmete, tahkete jäätmete, lõhkeainete ja kemikaalide, radioaktiivsete jäätmete jne meres kõrvaldamist. Mahulised matused moodustavad umbes 10%. maailma ookeani sattunud saasteainete kogumassist. Nii visati aastatel 1976–1980 igal aastal kõrvaldamise eesmärgil üle 150 miljoni tonni erinevaid jäätmeid, mis määratleb ka ladestamise mõiste.

Merre kaadamise aluseks on merekeskkonna võime töödelda suurtes kogustes orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid ilma vee kvaliteeti oluliselt kahjustamata. See võime pole aga piiramatu. Seetõttu nähakse dumpingut pealesunnitud meetmena, ühiskonna ajutise tunnustusena tehnoloogia ebatäiuslikkusele. Seetõttu on eriti oluline jäätmete merreheitmise reguleerimise viiside väljatöötamine ja teaduslik põhjendamine.

Tööstuslik muda sisaldab mitmesuguseid orgaanilisi aineid ja raskmetallide ühendeid. Majapidamisjäätmed sisaldavad keskmiselt (kuivaine massi järgi) 32-40% orgaanilist ainet, 0,56% lämmastikku, 0,44% fosforit, 0,155% tsinki, 0,085% pliid, 0,001% kaadmiumi, 0,001 elavhõbedat. Olmereoveepuhastite muda sisaldab (kuivaine massi järgi) kuni. Huumusaineid 12%, üldlämmastikku kuni 3%, fosfaate kuni 3,8%, rasvu 9-13%, süsivesikuid 7-10% ja saastunud raskmetallidega. Sarnase koostisega on ka süvendusmaterjalid.

Väljalaskmise ajal, kui materjal läbib veesamba, lahustub osa saasteainetest, muutes vee kvaliteeti, samas kui teine ​​​​sorbeerub hõljuvate osakeste poolt ja läheb põhjasetetesse. Samal ajal suureneb vee hägusus. Orgaaniliste ainete olemasolu põhjustab sageli hapniku kiiret tarbimist vees ja sageli selle täielikku kadumist, hõljuva aine lahustumist, metallide akumuleerumist lahustunud kujul ja vesiniksulfiidi ilmumist. Suure hulga orgaaniliste ainete olemasolu loob mullas stabiilse redutseeriva keskkonna, millesse ilmub eriline mudavesi, mis sisaldab redutseeritud kujul vesiniksulfiidi, ammoniaaki ja metalliioone. Sel juhul vähenevad sulfaadid ja nitraadid ning vabanevad fosfaadid.

Neustoni, pelaagilise ja bentose organisme mõjutavad heidetud materjalid erineval määral. Naftasüsivesinikke ja pindaktiivseid aineid sisaldavate pinnakilede moodustumise korral on gaasivahetus õhu-vee piirpinnal häiritud. See toob kaasa selgrootute vastsete, kalavastsete ja maimude hukkumise ning suurendab õli oksüdeerivate ja patogeensete mikroorganismide arvu. Hõljuvate saasteainete esinemine vees halvendab veeorganismide toitumis-, hingamis- ja ainevahetustingimusi, vähendab kasvukiirust ja pärsib planktoni vähilaadsete suguküpset. Lahusesse sattunud saasteained võivad koguneda veeorganismide kudedesse ja elunditesse ning avaldada neile toksilist mõju. Kaadavate materjalide põhja sattumine ja põhjavee pikaajaline suurenenud hägusus põhjustavad põhjaelustiku kinnitunud ja paiksete vormide tagasitäitumist ja surma lämbumise tõttu. Ellujäänud kaladel, molluskitel ja vähilaadsetel väheneb nende kasvukiirus halvenevate toitumis- ja hingamistingimuste tõttu. Põhjakoosluse liigiline koosseis muutub sageli.

Jäätmete merreheitmise kontrollisüsteemi korraldamisel on otsustava tähtsusega kaadamise alade määramine, võttes arvesse materjalide omadusi ja merekeskkonna omadusi. Probleemi lahendamiseks vajalikud kriteeriumid sisalduvad “Jäätmete ja muude materjalide kaadamisest põhjustatud merereostuse vältimise konventsioonis” (London Dumping Convention, 1972). Konventsiooni peamised nõuded on järgmised.

1. Heitvate materjalide koguse, seisundi ja omaduste (füüsikalised, keemilised, biokeemilised, bioloogilised), nende mürgisuse, stabiilsuse, akumuleerumis- ja biotransformatsioonikalduvuse hindamine veekeskkonnas ja mereorganismides. Jäätmete neutraliseerimise, neutraliseerimise ja taaskasutamise võimaluste kasutamine.

2. Väljalaskealade valik, võttes arvesse nõudeid ainete maksimaalsele lahjendusele, minimaalsele jaotumisele väljaspool heitepiire ning hüdroloogiliste ja hüdrofüüsikaliste tingimuste soodsat kombinatsiooni.

3. Suutmisalade kauguse tagamine kalade toitumis- ja kudealadest, haruldaste ja tundlike veeorganismide liikide elupaikadest, puhke- ja majanduskasutusaladest.

Tehnogeensed radionukliidid. Ookeani iseloomustab looduslik radioaktiivsus, mis on tingitud 40 K, 87 Rb, 3 H, 14 C ning uraani ja tooriumi seeria radionukliididest. Rohkem kui 90% ookeanivee looduslikust radioaktiivsusest on 40 K, mis on 18,5-10 21 Bq. Aktiivsuse ühikuks SI-süsteemis on bekerell (Bq), mis võrdub isotoobi aktiivsusega, mille puhul toimub 1 lagunemissündmus 1 sekundi jooksul. Varem kasutati laialdaselt süsteemivälist radioaktiivsuse curie (Ci) ühikut, mis vastab isotoobi aktiivsusele, milles 1 sekundi jooksul toimub 3,7–10 10 lagunemissündmust.

Tehnogeense päritoluga radioaktiivseid aineid, peamiselt uraani ja plutooniumi lõhustumisprodukte, hakkas ookeanidesse sattuma suurtes kogustes pärast 1945. aastat, s.o tuumarelvakatsetuste algusest ning lõhustuvate materjalide ja radioaktiivsete nukliidide tööstusliku tootmise laialdasest arengust. Eraldatud on kolm allikate rühma: 1) tuumarelvakatsetused, 2) radioaktiivsete jäätmete kaadamine, 3) tuumamootoritega laevade õnnetused ning radionukliidide kasutamise, transportimise ja tootmisega seotud õnnetused.

Kuigi paljusid lühikese poolestusajaga radioaktiivseid isotoope, mis on pärast plahvatust vees ja mereorganismides tuvastatavad, ei leidu ülemaailmses radioaktiivses sademetes peaaegu kunagi. Siin on peamiselt 90 Sr ja 137 Cs, mille poolestusaeg on umbes 30 aastat. Tuumalaengute reageerimata jäänustest kõige ohtlikum radionukliid on 239 Pu (T 1/2 = 24,4-10 3 aastat), keemilise ainena väga mürgine. Lõhustumisproduktide 90 Sr ja 137 Cs lagunemisel muutub see reostuse peamiseks komponendiks. Tuumarelvade atmosfäärikatsetuste moratooriumi ajaks (1963) oli 239 Pu aktiivsus keskkonnas 2,5-10 16 Bq.

Eraldi radionukliidide rühma moodustavad 3 H, 24 Na, 65 Zn, 59 Fe, 14 C, 31 Si, 35 S, 45 Ca, 54 Mn, 57,60 Co jt, mis tekivad neutronite vastasmõjul struktuurielementidega ja väliskeskkond. Merekeskkonnas neutronitega toimuvate tuumareaktsioonide peamised produktid on naatriumi, kaaliumi, fosfori, kloori, broomi, kaltsiumi, mangaani, väävli, tsingi radioisotoobid, mis pärinevad merevees lahustunud elementidest. See on indutseeritud tegevus.

Enamikul merekeskkonda sattuvatest radionukliididest on analoogid, mis on vees pidevalt olemas, näiteks 239 Pu, 239 Np, 99 T C) transplutoonium ei ole merevee koostisele iseloomulikud ning ookeani elusaine peab nendega kohanema. uuesti.

Tuumakütuse ümbertöötlemise tulemusena tekib märkimisväärne kogus radioaktiivseid jäätmeid vedelal, tahkel ja gaasilisel kujul. Põhiosa jäätmetest koosneb radioaktiivsetest lahustest. Arvestades kontsentraatide töötlemise ja ladustamise kõrgeid kulusid spetsiaalsetes hoidlates, eelistavad mõned riigid valada jäätmeid jõevooluga ookeani või visata need sügavate ookeanikraavide põhja betoonplokkidesse. Radioaktiivsete isotoopide Ar, Xe, Em ja T jaoks ei ole veel välja töötatud usaldusväärseid kontsentreerimismeetodeid, mistõttu võivad need sattuda koos vihma ja reoveega ookeanidesse.

Tuumaelektrijaamade töötamise ajal pinna- ja allveelaevadel, mida on juba mitusada, on ioonvahetusvaikudega umbes 3,7-10 16 Bq, vedelate jäätmetega umbes 18,5-10 13 Bq ja lekete tõttu 12,6-10 13 Bq . Hädaolukorrad aitavad oluliselt kaasa ka ookeanide radioaktiivsusele. Praeguseks ei ületa inimeste poolt ookeani viidud radioaktiivsuse hulk 5,5-10 19 Bq, mis on võrreldes loodusliku tasemega (18,5-10 21 Bq) siiski väike. Radionukliidide sademete kontsentratsioon ja ebaühtlus tekitab aga teatud ookeanipiirkondades tõsise vee ja veeorganismide radioaktiivse saastumise ohu.

2 Antropogeenne ookeaniökoloogia–uus teaduslik suund okeanoloogias. Ookeani inimtekkelise mõju tulemusena tekivad täiendavad keskkonnategurid, mis aitavad kaasa mere ökosüsteemide negatiivsele arengule. Nende tegurite avastamine ergutas ulatuslike fundamentaaluuringute arengut Maailma ookeanis ja uute teadussuundade esilekerkimist. Nende hulka kuulub antropogeenne ookeaniökoloogia. See uus suund on mõeldud organismide reageerimismehhanismide uurimiseks inimtekkeliste mõjude suhtes raku, organismi, populatsiooni, biotsenoosi, ökosüsteemi tasandil, samuti elusorganismide ja keskkonna vastastikmõju iseärasuste uurimiseks muutunud tingimustes.

Antropogeense ookeaniökoloogia uurimisobjektiks on muutused ookeani ökoloogilistes omadustes, eelkõige need muutused, mis on olulised biosfääri kui terviku seisundi ökoloogiliseks hindamiseks. Need uuringud põhinevad põhjalikul mereökosüsteemide seisundi analüüsil, võttes arvesse geograafilist tsoonilisust ja inimtekkelise mõju astet.

Antropogeenne ookeaniökoloogia kasutab oma eesmärkidel järgmisi analüüsimeetodeid: geneetiline (kantserogeensete ja mutageensete ohtude hindamine), tsütoloogiline (mereorganismide rakulise struktuuri uurimine normaalses ja patoloogilises seisundis), mikrobioloogiline (mikroorganismide kohanemise uuring toksiliste tingimustega). saasteained), keskkondlik (teadmised populatsioonide ja biotsenooside kujunemis- ja arengumustrite kohta konkreetsetes elutingimustes, et prognoosida nende seisundit muutuvates keskkonnatingimustes), ökoloogilis-toksikoloogiline (mereorganismide reaktsiooni uurimine reostuse mõjudele ja saasteainete kriitiliste kontsentratsioonide määramine), keemiline (looduslike ja inimtekkeliste kemikaalide kogu kompleksi uurimine merekeskkonnas).

Inimtekkelise ookeaniökoloogia põhiülesanne on arendada teaduslikku alust mereökosüsteemide saasteainete kriitiliste tasemete määramiseks, mereökosüsteemide assimilatsioonivõime hindamiseks, inimtekkeliste mõjude normaliseerimiseks maailma ookeanile, samuti keskkonnaprotsesside matemaatiliste mudelite loomine prognoosimiseks. keskkonnaolukorrad ookeanis.

Teadmised ookeani kõige olulisematest keskkonnanähtustest (nagu tootmis- ja hävitamisprotsessid, saasteainete biogeokeemiliste tsüklite läbimine jne) on piiratud teabe puudumisega. See muudab ookeani keskkonnaolukorra prognoosimise ja keskkonnameetmete rakendamise keeruliseks. Praegu on erilise tähtsusega ookeani keskkonnaseire, mille strateegia on keskendunud pikaajalistele vaatlustele ookeani teatud piirkondades, et luua globaalseid muutusi ookeanide ökosüsteemides kajastav andmepank.

3 Assimilatsioonivõime mõiste. Yu. A. Israeli ja A. V. Tsybani (1983, 1985) definitsiooni järgi on mere ökosüsteemi assimilatsioonivõime A i selle saasteaine jaoks i(või saasteainete kogus) ja m-nda ökosüsteemi jaoks - see on sellise saastekoguse maksimaalne dünaamiline võime (mereökosüsteemi kogu tsooni või ruumalaühiku kohta), mida saab akumuleerida, hävitada, transformeerida. (bioloogiliste või keemiliste muundumiste teel) ajaühiku kohta) ja eemaldatakse settimise, difusiooni või mis tahes muu ökosüsteemi mahust väljapoole ülekande käigus, häirimata selle normaalset toimimist.

Saasteaine täieliku eemaldamise (A i) mereökosüsteemist võib kirjutada järgmiselt

kus K i on mereökosüsteemi erinevates piirkondades reostusprotsessi keskkonnatingimusi kajastav ohutustegur; τ i on saasteaine viibimisaeg mere ökosüsteemis.

See tingimus on täidetud , kus C 0 i on saasteaine kriitiline kontsentratsioon merevees. Siit saab assimilatsioonivõimet hinnata valemi (1) abil ;.

Kõiki võrrandi (1) paremal pool olevaid koguseid saab otse mõõta, kasutades mereökosüsteemi seisundi pikaajaliste kõikehõlmavate uuringute käigus saadud andmeid. Samas hõlmab mereökosüsteemi konkreetsete saasteainete assimilatsioonivõime määramise järjekord kolme põhietappi: 1) ökosüsteemis sisalduvate saasteainete massibilansside ja eluea arvutamine, 2) biootilise tasakaalu analüüs ökosüsteemis ning 3) saasteainete (või keskkonna MPC-de) mõju elustiku toimimisele kriitiliste kontsentratsioonide hindamine.

Mere ökosüsteemidele avalduvate inimtekkeliste mõjude keskkonnaregulatsiooni küsimuste lahendamiseks on assimilatsioonivõime arvutamine kõige tüüpilisem, kuna see võtab arvesse saastereservuaari maksimaalse lubatud keskkonnakoormuse (MPEL) assimilatsioonivõimet ja arvutatakse üsna lihtsalt. Seega on veehoidla reostuse statsionaarses režiimis PDEN võrdne assimilatsioonivõimega.

4 Järeldused mereökosüsteemi saasteainete assimilatsioonivõime hindamisest Läänemere näitel. Läänemere näitel arvutati mitmete toksiliste metallide (Zn, Cu, Pb, Cd, Hg) ja orgaaniliste ainete (PCBd ja BP) assimilatsioonivõime väärtused (Izrael, Tsyban, Ventzel, Shigaev, 1988).

Mürgiste metallide keskmised kontsentratsioonid merevees osutusid nende lävidoosidest üks kuni kaks suurusjärku madalamaks ning PCB-de ja BP-de kontsentratsioonid olid vaid suurusjärgu võrra väiksemad. Seega osutusid PCBde ja BP ohutustegurid väiksemaks kui metallide puhul. Töö esimeses etapis määrasid arvutuse autorid, kasutades Läänemere pikaajaliste keskkonnauuringute materjale ja kirjanduslikke allikaid, saasteainete kontsentratsioonid ökosüsteemi komponentides, biosedimentatsiooni kiirust, vooluhulka. ained ökosüsteemi piiridel ja orgaaniliste ainete mikroobse hävitamise aktiivsus. Kõik see võimaldas koostada bilansid ja arvutada kõnealuste ainete “eluiga” ökosüsteemis. Metallide “eluiga” Balti ökosüsteemis osutus plii, kaadmiumi ja elavhõbeda puhul üsna lühikeseks, tsingi puhul mõnevõrra pikemaks ja vase puhul maksimaalseks. PCBde ja benso(a)püreeni “eluiga” on 35 ja 20 aastat, mis määrab Läänemere geneetilise seiresüsteemi juurutamise vajaduse.

Uuringu teises etapis selgus, et elustiku kõige tundlikumad elemendid saasteainete ja ökoloogilise olukorra muutuste suhtes on planktoni mikrovetikad, mistõttu tuleks nn sihtprotsessiks valida orgaanilise aine esmatootmise protsess. Seetõttu kasutatakse siin fütoplanktoni jaoks kehtestatud saasteainete lävidoose.

Läänemere avaosa tsoonide assimilatsioonivõime hinnangud näitavad, et olemasolev tsingi, kaadmiumi ja elavhõbeda äravool on vastavalt 2, 20 ja 15 korda väiksem kui ökosüsteemi assimilatsioonivõime miinimumväärtused. nende metallide jaoks ja ei kujuta otsest ohtu esmatootmisele. Samal ajal ületab vase ja plii tarne juba nende assimilatsioonivõimet, mis nõuab erimeetmete kasutuselevõttu voolu piiramiseks. BP praegune tarne ei ole veel saavutanud assimilatsioonivõime miinimumväärtust, kuid PCB ületab selle. Viimane viitab tungivale vajadusele veelgi vähendada PCB heidet Läänemerre.

Plaan

1. Saaste tunnused ja allikad

2. Reostusest põhjustatud keskkonnaprobleemid

3. Reostustõrje meetodid

4. Rakendused

5. Kasutatud kirjanduse loetelu

Saaste tunnused ja allikad

Iga veekogu või veeallikas on seotud teda ümbritseva väliskeskkonnaga. Seda mõjutavad pinna- või maa-aluse veevoolu kujunemise tingimused, erinevad loodusnähtused, tööstus, tööstus- ja munitsipaalehitus, transport, majanduslik ja olmeline inimtegevus. Nende mõjude tagajärjeks on uute, ebatavaliste ainete – vee kvaliteeti halvendavate saasteainete – sattumine veekeskkonda. Veekeskkonda sattuvad saasteained liigitatakse erinevalt, olenevalt lähenemisest, kriteeriumidest ja eesmärkidest. Seega eraldatakse tavaliselt keemilised, füüsikalised ja bioloogilised saasteained.

Keemiline reostus on vee looduslike keemiliste omaduste muutus, mis on tingitud nii anorgaaniliste (mineraalsoolad, happed, leelised, saviosakesed) kui ka orgaaniliste (nafta ja naftasaadused, orgaanilised jäägid, pindaktiivsed ained) sisalduse suurenemisest selles. , pestitsiidid).

Merevee peamised anorgaanilised (mineraalsed) saasteained on mitmesugused keemilised ühendid, mis on mürgised veekeskkonna elanikele. Need on arseeni, plii, kaadmiumi, elavhõbeda, kroomi, vase, fluori ühendid. Enamik neist satub vette inimtegevuse tagajärjel. Raskmetallid imenduvad fütoplanktoni poolt ja kanduvad seejärel mööda toiduahelat kõrgematele organismidele. Mõnede enamlevinud hüdrosfääri saasteainete toksilised mõjud on esitatud 1. lisas.

Ohtlikud nakkusallikad veekeskkonnas on lisaks tabelis loetletud ainetele ka anorgaanilised happed ja alused, mis muudavad vee happesust.

Peamistest mineraalide ja toitainetega merereostuse allikatest tuleb nimetada toiduainetööstuse ettevõtteid ja põllumajandust.

Maismaalt merre toodud lahustuvatest ainetest ei oma veekeskkonna elanike jaoks suurt tähtsust mitte ainult mineraalsed ja biogeensed elemendid, vaid ka orgaanilised jäägid. Orgaanilise aine viimist ookeani hinnatakse 300-380 miljonile tonnile aastas. Orgaanilise päritoluga suspensioone või lahustunud orgaanilist ainet sisaldav reovesi mõjutab veekogude seisundit halvasti. Sadestudes ujutavad suspensioonid põhja üle ja aeglustavad nende vee isepuhastusprotsessis osalevate mikroorganismide arengut või peatavad need täielikult. Nende setete mädanemisel võivad tekkida kahjulikud ühendid ja mürgised ained, näiteks vesiniksulfiid, mis põhjustavad jõe vee täielikku reostust. Suspensioonide olemasolu raskendab ka valguse tungimist sügavusse ja aeglustab fotosünteesi protsesse.

Üks peamisi veekvaliteedi sanitaarnõudeid on vajaliku hapniku koguse sisaldus selles. Kõik saasteained, mis ühel või teisel viisil aitavad kaasa vee hapnikusisalduse vähenemisele, avaldavad kahjulikku mõju. Pindaktiivsed ained – rasvad, õlid, määrdeained – moodustavad vee pinnale kile, mis takistab gaasivahetust vee ja atmosfääri vahel, mis vähendab vee hapnikuga küllastatuse astet.

Koos tööstus- ja olmereoveega juhitakse jõgedesse märkimisväärne kogus orgaanilisi aineid, millest enamik ei ole loodusvetele iseloomulikud. Veekogude ja drenaažide reostuse suurenemine on täheldatav kõigis tööstusriikides. Teave mõnede orgaaniliste ainete sisalduse kohta tööstuslikus reovees on toodud lisas 2.

Seoses linnastumise kiire tempoga ja puhastusrajatiste mõnevõrra aeglase ehitusega või nende ebarahuldava toimimisega on veekogud ja pinnas saastunud olmejäätmetega. Reostus on eriti märgatav aeglase vooluga või mittevooluveekogudes (reservuaarid, järved).

Veekeskkonnas lagunedes võivad orgaanilised jäätmed saada patogeensete organismide kasvulavaks. Orgaaniliste jäätmetega saastunud vesi muutub joogiks ja muudeks vajadusteks praktiliselt kõlbmatuks. Majapidamisjäätmed on ohtlikud mitte ainult seetõttu, et need on teatud inimeste haiguste (tüüfus, düsenteeria, koolera) allikaks, vaid ka seetõttu, et nende lagunemiseks on vaja palju hapnikku. Kui olmereovesi satub veekogusse väga suurtes kogustes, võib lahustunud hapniku sisaldus langeda allapoole mere- ja mageveeorganismide elutegevuseks vajalikku taset.

1) Nafta ja naftasaadused – õli on viskoosne õline tumepruuni värvusega vedelik. Nafta põhikomponendid on süsivesinikud (kuni 98%).

Nafta ja naftasaadused on kõige levinumad saasteained. 80. aastate alguseks jõudis aastas ookeani umbes 6 miljonit tonni naftat, mis moodustas 0,23% maailma toodangust.

Suurimad naftakaod on seotud selle transportimisega tootmispiirkondadest. Hädaolukorrad, kus tankerid tühjendavad pesu- ja ballastvett üle parda – kõik see põhjustab püsivate reostusväljade olemasolu mereteedel. Jõgede, olmereovee ja tormikanalisatsiooni kaudu satuvad merre suured naftamassid.

Merekeskkonda sattudes levib õli esmalt kile kujul, moodustades erineva paksusega kihte. Selle paksuse saate määrata kile värvi järgi (vt lisa 3).

Õlikile muudab spektri koostist ja valguse vette tungimise intensiivsust.

2) Pestitsiidid– Pestitsiidid moodustavad kunstlikult loodud ainete rühma, mida kasutatakse taimekahjurite ja -haiguste tõrjeks. Pestitsiidid jagunevad järgmistesse rühmadesse: insektitsiidid - kahjulike putukate tõrjeks, fungitsiidid ja bakteritsiidid - bakteriaalsete taimehaiguste vastu võitlemiseks, herbitsiidid - umbrohtude vastu.

On kindlaks tehtud, et pestitsiidid, hävitades kahjureid, kahjustavad paljusid kasulikke organisme ja kahjustavad biotsenooside tervist. Põllumajanduses on pikka aega olnud probleem üleminekul keemilistelt (saastavatelt) kahjuritõrjemeetoditelt bioloogilistele (keskkonnasõbralikele) meetoditele.

Pestitsiidide tööstusliku tootmisega kaasneb suur hulk reovett saastavaid kõrvalsaadusi. Insektitsiidide, fungitsiidide ja herbitsiidide esindajaid leidub kõige sagedamini veekeskkonnas.

3) Sünteetilised pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained)– kuuluvad suurde vee pindpinevust vähendavate ainete rühma. Need on osa sünteetilistest detergentidest (SDC), mida kasutatakse laialdaselt igapäevaelus ja tööstuses. Koos reoveega satuvad pindaktiivsed ained mandrivetesse ja merekeskkonda.

Pindaktiivsete ainete esinemine tööstuslikus reovees on seotud nende kasutamisega sellistes protsessides nagu keemiatehnoloogia toodete eraldamine, polümeeride tootmine, nafta- ja gaasipuuraukude puurimise tingimuste parandamine ning seadmete korrosioonivastane võitlus. Põllumajanduses kasutatakse pindaktiivseid aineid pestitsiidide osana.

4) Kantserogeensete omadustega ühendid. Kantserogeenid on keemilised ühendid, mis häirivad arenguprotsesse ja võivad põhjustada mutatsioone.

Kantserogeensete omadustega ainete hulka kuuluvad klooritud alifaatsed süsivesinikud, vinüülkloriid ja eriti polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud (PAH). PAH-de maksimaalne kogus maailma ookeani tänapäevastes setetes (üle 100 μg/km kuivaine massi kohta) leiti tentoniliselt aktiivsetes tsoonides.

5) Raskmetallid. Raskmetallid (elavhõbe, plii, kaadmium, tsink, vask, arseen) on tavalised ja väga mürgised saasteained. Neid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusprotsessides, seetõttu on vaatamata puhastusmeetmetele raskemetallide ühendite sisaldus tööstuslikus reovees üsna kõrge. Suured massid neid ühendeid satuvad meredesse atmosfääri kaudu. Kõige ohtlikumad: elavhõbe, plii ja kaadmium.

Mereandide saastumine on korduvalt põhjustanud rannikualade elanike elavhõbedamürgitust. 1977. aastaks oli tööstusjäätmetest põhjustatud Minomata haiguse ohvreid 2800. Tehaste ebapiisavalt puhastatud reovesi voolas Minomata lahte.

Plii on tüüpiline mikroelement, mida leidub kõigis keskkonnakomponentides: kivimites, pinnases, looduslikes vetes, atmosfääris, elusorganismides. Lõpuks hajub plii inimese majandustegevuse käigus aktiivselt keskkonda.

6) Jäätmete ladestamise eesmärgil merre ladestamine (kaadamine). Paljud merele juurdepääsu omavad riigid teostavad mitmesuguste materjalide ja ainete, eelkõige süvenduspinnase, puurimisräbu, tööstusjäätmete, ehitusjäätmete, tahkete jäätmete, lõhkeainete ja kemikaalide ning radioaktiivsete jäätmete mereladestamist. Matmiste maht moodustas umbes 10% maailma ookeani sattunud saasteainete kogumassist.

Merre kaadamise aluseks on merekeskkonna võime töödelda suurtes kogustes orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid ilma suuremat vett kahjustamata. See võime pole aga piiramatu.

Seetõttu nähakse dumpingut pealesunnitud meetmena, ühiskonna ajutise tunnustusena tehnoloogia ebatäiuslikkusele. Tööstuslik räbu sisaldab mitmesuguseid orgaanilisi aineid ja raskmetallide ühendeid.

Materjali väljalaskmisel ja veesambast läbimisel osa saasteaineid lahustub, muutes vee kvaliteeti, teised aga sorbeeritakse hõljuvate osakeste poolt ja lähevad põhjasetetesse.

Maal on tohutul hulgal vett, seda tõestavad ka pildid kosmosest. Ja praegu on mure nende vete kiire reostuse pärast. Saasteallikateks on olme- ja tööstusreovee heide maailmamerre.

Ookeanide reostuse põhjused

Inimesed on alati vee poole püüdlenud, just neid territooriume püüdsid inimesed kõigepealt arendada. Umbes kuuskümmend protsenti kõigist suurtest linnadest asub rannikuvööndis. Seega on Vahemere rannikul osariike, mille rahvaarv on kakssada viiskümmend miljonit inimest. Ja samal ajal viskavad suured tööstuskompleksid merre umbes mitu tuhat tonni kõikvõimalikke jäätmeid, sealhulgas suurlinnad, mis sinna ka reovett kallavad. Seetõttu ei tasu imestada, et kui vett testimiseks võtta, leitakse sealt tohutul hulgal erinevaid kahjulikke mikroorganisme.

Linnade arvu kasvades suureneb ka ookeanidesse valatavate jäätmete hulk. Isegi nii suur loodusvara ei suuda nii palju jäätmeid töödelda. Toimub nii ranniku- kui ka merepüügi mürgitamine ning püügi vähenemine.

Linn võitleb reostuse vastu järgmiselt: jäätmed visatakse kaldast kaugemale ja suurde sügavusse, kasutades mitmeid kilomeetreid torusid. Kuid see ei lahenda üldse midagi, vaid ainult lükkab edasi mere taimestiku ja loomastiku täieliku hävimise aega.

Ookeani reostuse tüübid

Üks olulisemaid ookeanivete saasteaineid on nafta. Ta jõuab sinna igal võimalikul viisil: naftamaagi kandjate kokkuvarisemise ajal; õnnetused avamere naftaväljadel nafta merepõhjast ammutamisel. Õli tapab kalad ning ellujääjatel on ebameeldiv maitse ja lõhn. Merelinnud surevad välja, ainuüksi eelmisel aastal suri Rootsi lähedal veepinnal tekkinud õlikilede tõttu kolmkümmend tuhat pikksaba-parti. Merevooludel hõljuv ja kaldale hõljuv nafta on muutnud paljud kuurortpiirkonnad puhkamiseks ja ujumiseks sobimatuks.

Nii koostas valitsustevaheline merendusühing lepingu, mille kohaselt on keelatud naftat vette lasta viiskümmend kilomeetrit rannikust, sellele kirjutas alla enamik mereriike.

Lisaks esineb pidevalt ookeani radioaktiivset saastumist. See toimub lekete kaudu tuumareaktorites või uppunud tuumaallveelaevadelt, mis toob kaasa kiirgusmuutused taimestikus ja loomastikus, teda aitas selles vool ja toiduahelad planktonist suurte kaladeni. Praegu kasutavad paljud tuumariigid Maailma ookeani tuumarakettide lõhkepeade paigutamiseks allveelaevadele ja kasutatud tuumajäätmete kõrvaldamiseks.

Teine ookeanikatastroof on vee õitsemine, mida seostatakse vetikate kasvuga. Ja see toob kaasa lõhepüügi vähenemise. Vetikate kiire levik tuleneb tööstusjäätmete heitkoguste tagajärjel tekkivate mikroorganismide suurest hulgast. Ja lõpuks, vaatame vee isepuhastuse mehhanisme. Need on jagatud kolme tüüpi.

• Keemiline - soolane vesi on rikas erinevate keemiliste ühendite poolest, milles hapniku sisenemisel toimuvad oksüdatiivsed protsessid, pluss valguskiiritus ning selle tulemusena töödeldakse tõhusalt inimtekkelisi toksiine. Reaktsioonist tekkivad soolad settivad lihtsalt põhja.
• Bioloogiline - kogu põhjas elavate mereloomade mass laseb kogu rannikuvööndi vee läbi oma lõpuste ja töötab seeläbi filtritena, kuigi neid sureb tuhandetes.
• Mehaaniline – kui vool aeglustub, sadestub hõljuv aine. Selle tulemusena toimub antropogeensete ainete lõplik matmine.

Ookeani keemiline reostus

Igal aastal saastavad Maailma ookeani vett üha enam keemiatööstuse jäätmed. Seega täheldati tendentsi arseeni hulga suurenemisele ookeanivetes. Ökoloogilist tasakaalu õõnestavad oluliselt raskemetallid plii ja tsink, nikkel ja kaadmium, kroom ja vask. Kahju tekitavad ka kõikvõimalikud pestitsiidid, nagu endriin, aldriin, dieldriin. Lisaks mõjub mereelustikule kahjulikult aine tributüültinakloriid, mida kasutatakse laevade värvimiseks. See kaitseb pinda vetikate ja karpidega kinnikasvamise eest. Seetõttu tuleks kõik need ained asendada vähemtoksilistega, et mitte kahjustada mere taimestikku ja loomastikku.

Maailma ookeani vete reostus on seotud mitte ainult keemiatööstusega, vaid ka teiste inimtegevuse valdkondadega, eriti energeetika, autotööstuse, metallurgia, toiduainete ja kergetööstusega. Sama kahjulik mõju on kommunaalteenustel, põllumajandusel ja transpordil. Levinumad veereostuse allikad on tööstus- ja kanalisatsioonijäätmed, samuti väetised ja herbitsiidid.

Veereostust põhjustavad kauba- ja kalalaevastike ning naftatankerite tekitatud jäätmed. Inimtegevuse tulemusena satuvad vette sellised elemendid nagu elavhõbe, dioksiinid ja PCB-d. Kehasse kogunevad kahjulikud ühendid provotseerivad tõsiste haiguste ilmnemist: ainevahetus on häiritud, immuunsus väheneb, reproduktiivsüsteem ei tööta korralikult ja tekivad tõsised probleemid maksaga. Lisaks võivad keemilised elemendid mõjutada ja muuta geneetikat.

Maailmamere plastiline reostus

Plastjäätmed moodustavad Vaikse ookeani, Atlandi ookeani ja India ookeani vetes terveid kogumeid ja laike. Suurem osa prügist tekib ranniku tiheasustusalade jäätmete ladestamisel. Sageli neelavad mereloomad kotte ja väikseid plastosakesi, ajades need toiduga segamini, mis viib nende surma.

Plastik on levinud nii laialt, et seda võib leida juba subpolaarsetes vetes. On kindlaks tehtud, et ainuüksi Vaikse ookeani vetes on plasti kogus kasvanud 100 korda (viimase neljakümne aasta jooksul tehtud uuringud). Isegi väikesed osakesed võivad muuta ookeani looduslikku keskkonda. Hinnanguliselt hukkub umbes 90% kaldal hukkunud loomadest plastpuru, mida peetakse ekslikult toiduks.

Lisaks on ohtlik plastmaterjalide lagunemisel tekkiv vedrustus. Keemiliste elementide allaneelamisel määravad mereelanikud end rasketele kannatustele ja isegi surmale. Ärge unustage, et inimesed võivad süüa ka jäätmetega saastunud kala. Selle liha sisaldab suures koguses pliid ja elavhõbedat.

Ookeani reostuse tagajärjed

Reostunud vesi põhjustab inimestel ja loomadel palju haigusi. Selle tulemusena vähenevad taimestiku ja loomastiku populatsioonid ning mõned neist on isegi väljasuremas. Kõik see toob kaasa globaalsed muutused kõigi veealade ökosüsteemides. Kõik ookeanid on piisavalt saastatud. Üks saastatumaid meresid on Vahemeri. Sinna voolab reovesi 20 linnast. Lisaks annavad negatiivse panuse turistid populaarsetest Vahemere kuurortidest. Maailma mustimad jõed on Citarum Indoneesias, Ganges Indias, Jangtse Hiinas ja King River Tasmaanias. Reostunud järvedest nimetavad eksperdid Põhja-Ameerika järvi, Onondagat USA-s ja Taid Hiinas.

Selle tulemusena toimuvad maailmamere vetes olulised muutused, mille tulemusena kaovad globaalsed kliimanähtused, tekivad prügisaared, vetikate vohamise tõttu õitseb vesi ning temperatuurid tõusevad, kutsudes esile globaalse soojenemise. Nende protsesside tagajärjed on liiga tõsised ja peamiseks ohuks on hapnikutootmise järkjärguline vähenemine, aga ka ookeani ressursside vähenemine. Lisaks võib erinevates piirkondades täheldada sündmuste ebasoodsaid arenguid: teatud piirkondades põuad, üleujutused ja tsunamid. Maailma ookeani kaitse peaks olema kogu inimkonna prioriteetne eesmärk.

Huvitav video ookeanireostusest

Sissejuhatus 3

I peatükk. Maailma ookean: hetkeseis 5

1.1. Loodusvarade kasutamise rahvusvaheline õiguslik režiim

Maailma ookean 5

1.2.Ressursikasutuse majanduslik alus

Maailma ookean 14

II peatükk. Ookeanireostus kui ülemaailmne probleem 18

2.1.Saasteliikide ja -allikate üldised omadused

Maailma ookean 18

2.2. Maailmamere reostustsoonid 27

III peatükk. Reostustõrje põhisuunad

Maailma ookean 34

3.1.Maailma ookeani reostuse likvideerimise põhimeetodid 34

3.2.Teadusliku uurimistöö korraldamine mittejäätme- ja

jäätmevaese tehnoloogia 37

3.3.Maailma ookeani energiaressursside kasutamine 43

Järeldus 56

Viited 59

Sissejuhatus

See töö on pühendatud maailma ookeani reostusele. Teema aktuaalsuse määrab hüdrosfääri seisukorra üldine probleem.

Hüdrosfäär on veekeskkond, mis hõlmab pinna- ja põhjavett. Pinnavesi on peamiselt koondunud ookeanidesse, mis sisaldavad umbes 91% kogu Maa veest. Ookeani pind (veepindala) on 361 miljonit ruutmeetrit. km. See on ligikaudu 2,4 korda suurem kui maapind – pindala on 149 miljonit ruutmeetrit. km. Kui vesi jaotada ühtlase kihina, katab see Maa paksusega 3000 m. Vesi ookeanis (94%) ja maa all on soolane. Magevee kogus moodustab 6% kogu Maa veest, millest väga väike osa (ainult 0,36%) on saadaval kohtades, mis on kaevandamiseks kergesti ligipääsetavad. Kõige rohkem magevett leidub lumes, mageveejäämägedes ja liustikestes (1,7%), mida leidub peamiselt polaarjoonel ning ka sügaval maa all (4%). Ülemaailmne magevee vooluhulk maailmas on 37,3-47 tuhat kuupmeetrit. km. Lisaks saab kasutada osa põhjaveest, mis võrdub 13 tuhande kuupmeetriga. km.

Inimesed ei kasuta mitte ainult magedat, vaid ka soolast vett, eriti kalastamiseks.

Veevarude reostus on vee füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste omaduste mis tahes muutused veehoidlates seoses vedelate, tahkete ja gaasiliste ainete sattumisega neisse, mis põhjustavad või võivad tekitada ebamugavusi, muutes nende veehoidlate vee kasutusohtlikuks. , põhjustades kahju riigi majandusele, tervisele ja avalikule turvalisusele. Saasteallikateks loetakse objekte, kust väljuvad või muul viisil veekogudesse satuvad kahjulikud ained, mis halvendavad pinnavee kvaliteeti, piiravad nende kasutamist ning mõjutavad negatiivselt ka põhja- ja rannikuveekogude seisundit.

Käesoleva töö eesmärk on maailmamere reostuse üldine kirjeldus ja selle eesmärgi kohaselt on töö ülesanded järgmised:

Maailmamere ressursside kasutamise õigusliku ja majandusliku aluse analüüs (kuna vee saastamine on võimalik ainult seoses selle ressursside kasutamisega või tööstuse kasutuselevõtuga).

Maailma ookeani reostuse liigid ja geograafilised omadused.

ettepanekud maailma ookeani reostuse ärahoidmiseks, eelkõige teadus- ja arendustegevus vähejäätmete tehnoloogiate ja taastuvate ressursside valdkonnas.

Teos koosneb kolmest peatükist. Esimeses peatükis vaadeldakse maailmamere ressursside kasutamise põhitõdesid ja antakse üldkirjeldus määratud ressurssidest.

Teine peatükk on pühendatud maailmamere enda reostusele ning seda probleemi käsitletakse kahes aspektis: saastetüübid ja -allikad ning reostuse geograafia.

Kolmas peatükk räägib maailmamere reostuse vastu võitlemise viisidest, selleteemalistest teadus- ja arendustegevusest, ka liikide ja geograafiliste aspektide osas.

Töö kirjutamise allikad jagunevad kahte rühma – keskkonna- ja geograafilised. Enamasti on neis aga tööteema mõlemad pooled, seda võib märkida selliste autorite puhul nagu N.F. Gromov ja S.G. Gorshkov (“Inimene ja ookean”), K.Ya. Kondratiev ("Globaalse ökoloogia võtmeküsimused"), D. Cormack ("Võitlus nafta ja kemikaalide põhjustatud merereostusega"), V.N. Stepanov (“Maailmaookean” ja “Maailmaookeani olemus”). Mõned autorid käsitlevad ka hüdrosfääri reostuse probleemi õiguslikku aspekti, eelkõige K. Hakapaa (“Merereostus ja rahvusvaheline õigus”) G.F. Kalinkin (“Mereruumide režiim”).

PeatükkI.Maailmaookean: hetkeseis

1.1.Maailma ookeani ressursside kasutamise rahvusvaheline õiguskord

Maakera 510 miljonist km 2 pindalast moodustab Maailma ookean 361 miljonit km 2 ehk peaaegu 71%. . Kui maakera kiiresti keerutada, tundub, et see on ühte värvi - sinine. Ja kõik sellepärast, et seda värvi on tal palju rohkem kui kollast, valget, pruuni, rohelist. Lõunapoolkera on ookeanilisem (81%) kui põhjapoolkera (61%).

Ühendatud Maailmaookean jaguneb 4 ookeaniks: suurim ookean on Vaikne ookean. See võtab enda alla peaaegu kolmandiku kogu maakera pinnast. Suuruselt teine ​​ookean on Atlandi ookean. See on poole väiksem kui Vaikne ookean. India ookean on kolmandal kohal ja väikseim ookean on Põhja-Jäämeri. Maailmas on ainult neli ookeani, kuid meresid on palju rohkem – kolmkümmend. Aga need on ikka seesama Maailmaookean. Sest ükskõik millisest neist pääseb veeteid pidi ookeani äärde ja ookeanist pääseb sinna, kuhu tahad. On ainult kaks merd, mis on igast küljest maismaaga ookeanist tarastatud: Kaspia meri ja Aral.

Mõned teadlased tuvastavad viienda – lõunaookeani. See hõlmab Maa lõunapoolkera vett Antarktika ja Lõuna-Ameerika, Aafrika ja Austraalia mandrite lõunatippude vahel. Seda maailma ookeani piirkonda iseloomustab vee liikumine läänest itta läänetuulte voolusüsteemis.

Igal ookeanil on oma ainulaadne temperatuuri- ja jäärežiim, soolsus, iseseisvad tuulte ja hoovuste süsteemid, iseloomulikud mõõnad ja voolud, spetsiifiline põhja topograafia ja teatud põhjasetted, erinevad loodusvarad jne. Ookeani vesi on nõrk lahendus, milles peaaegu kõik kemikaalid. Selles on lahustunud gaasid, mineraalid ja orgaanilised ained. Vesi on üks hämmastavamaid aineid maa peal. Pilved taevas, vihm, lumi, jõed, järved, allikad – kõik need on ookeani osakesed, mis on sellest vaid ajutiselt lahkunud.

Maailma ookeani keskmine sügavus on umbes 4 tuhat m - see on vaid 0,0007 maakera raadiusest. Arvestades, et selle vee tihedus on ligikaudu 1 ja Maa tahke keha tihedus on ligikaudu 5,5, moodustab ookean vaid väikese osa meie planeedi massist. Kui aga pöörduda Maa geograafilise kesta poole - mitmekümne kilomeetri pikkune õhuke kiht, siis moodustab sellest suurima osa Maailma ookean. Seetõttu on see geograafia jaoks kõige olulisem uurimisobjekt.

Avamere vabaduse printsiibi kujunemine ulatub 15.-18. sajandisse, mil puhkes terav võitlus suurte feodaalriikide - Hispaania ja Portugali vahel, mis jagasid omavahel mered, riikidega, kus kapitalistlik tootmisviis. oli juba arenemas – Inglismaa, Prantsusmaa ja siis Holland. Sel perioodil püüti avamere vabaduse ideed põhjendada. 16. ja 17. sajandi vahetusel. Vene diplomaadid kirjutasid Briti valitsusele: "Jumala tee, ookean-meri, kuidas saab seda üle võtta, rahustada või sulgeda?" 17. sajandil G. Grotius andis Ameerika Hollandi Ida-India Kompanii korraldusel, mis oli äärmiselt huvitatud takistamatust merekaubandusest, üksikasjaliku argumendi merevabaduse idee poolt. Oma töös “Mare liberum” püüdis Hollandi teadlane merede vabadust põhjendada vabakaubanduse realiseerimise vajadustega. Paljud kodanlikud juristid (L.B. Hautfeil, L. Oppenheim, F.F. Martens jt) juhtisid tähelepanu avamere vabaduse printsiibi ja rahvusvahelise kaubanduse vahelisele seosele, kuid neil ei õnnestunud avada tõelisi sotsiaal-majanduslikke põhjuseid, mis põhjustasid avamere vabaduse tekkimise. uus riikidevaheliste suhete põhimõte . Vaid marksistlik-leninlik teadus tõestas veenvalt, et tootmisjõudude kasv erinevates riikides ning selle tulemusena rahvusvaheline tööjaotus ja juurdepääs uutele turgudele määrasid ette riikide ülemaailmsete majandussuhete arengu, mille elluviimine mõeldamatu ilma avamere vabaduseta. Ülemaailmsete majandussuhete arendamise vajadused on avamere vabaduse põhimõtte üha laialdasema tunnustamise objektiivseks põhjuseks. Kapitalistlike suhete arengut ja maailmaturu kujunemist soodustasid suuresti suured geograafilised avastused. Avamere vabaduse lõplik kehtestamine rahvusvahelise õiguse tavanormina pärineb 18. sajandi teisest poolest.

Avamere vabadus ei saa olla absoluutne, see tähendab, et see tähendab riikide piiramatut tegevust mereruumis. G. Grotius kirjutas, et avameri ei saa olla riigi või eraisikute poolt arestimise objektiks; mõned riigid ei tohiks takistada teisi seda kasutamast. Järk-järgult laienes ja rikastus avamere vabaduse põhimõtte sisu. Algselt peeti selle iseseisva tähtsusega elemente (vähem üldistatud põhimõtetena) meresõidu- ja kalapüügivabaduseks 1 .

Laevasõiduvabadus tähendab, et igal osariigil, olgu see rannikuäärne või sisemaa, on õigus lasta oma lipu all sõitvaid laevu avamerel seilata. See vabadus on alati laienenud nii kaubanduslikule kui ka sõjalisele navigatsioonile.

Kalapüügivabadus on kõikide riikide õigus lasta oma juriidilistel ja üksikisikutel tegeleda kalapüügiga avamerel. Seoses püügivahendite täiustamisega hõlmas selle põhimõtte sisu järk-järgult ka riikide kohustust otsida koostöövõimalusi avamere elusressursside kaitsel. 19. sajandi viimasel kolmandikul. tekkis uus avamere vabaduse element – ​​vabadus paigaldada merealuseid kaableid ja torujuhtmeid. 20. sajandi esimesel veerandil. Rahvusvahelises lennuõiguses kehtestati riigi täieliku ja ainuõigusliku suveräänsuse põhimõte oma territooriumi kohal oleva õhuruumi üle ning samal ajal õhusõidukite (nii tsiviil- kui ka sõjalise) lennuvabaduse põhimõte avamere kohal.

19. sajandi lõpuks - 20. sajandi alguseks. viitab teadusliku uurimistöö vabaduse põhimõtte kehtestamisele avamerel. Selle järgimine loob reaalsed võimalused riikidevaheliseks koostööks Maailma ookeani erinevatel eesmärkidel kasutamiseks nii igaühe kui ka kogu rahvusvahelise üldsuse huvides.

Oktoobri-eelsel perioodil ei välistanud avamere vabaduse põhimõte “vabadust” muuta see ruum sõjategevuse areeniks. Kaasaegsetes tingimustes rakendatakse seda tihedas seoses rahvusvahelise üldise õiguse aluspõhimõtete ja normidega, sealhulgas jõu kasutamise või jõuga ähvardamise keeluga.

Avamere vabaduse printsiibi kujundas ja kinnitas riikide praktika. Selle teaduse arengusse andsid suure panuse rahvusvahelised juristid, sealhulgas rahvusvahelistes valitsusvälistes organisatsioonides töötavad juristid. Avamere vabaduse sisu püüdsid määratleda mitteametliku kodifitseerimise kaudu eelkõige Rahvusvahelise Õiguse Instituut 1927. aastal Lausanne'is vastu võetud deklaratsioonis ja Rahvusvahelise Õiguse Assotsiatsioon projektis „Seadused. merejurisdiktsiooni rahuaegadel”, välja töötatud 1926. aastal. Nendes dokumentides sõnastatud sätted on väga sarnased Genfi 1958. aasta avamerekonventsiooni sätetega. See kehtestab avamerevabaduste, sealhulgas meresõiduvabaduste loetelu. , kalastamine, veealuste kaablite ja torujuhtmete paigaldamine ning avamere kohal lendamine. Nimetatud konventsiooni preambulis rõhutatakse, et konverents võttis rahvusvahelise õiguse väljakujunenud põhimõtete deklaratsioonina vastu üldist laadi resolutsioonid. Avamere vabaduse põhimõtet arendati edasi 1982. aasta uues ÜRO mereõiguse konventsioonis. Selle dokumendi artikkel 87 sätestab, et avamere vabadus hõlmab eelkõige nii rannikuäärsete kui ka merepiirita riikide jaoks: a) meresõiduvabadust; b) lennuvabadus; c) merealuste kaablite ja torujuhtmete paigaldamise vabadus; d) vabadus ehitada rahvusvahelise õiguse kohaselt lubatud tehissaareid ja -rajatisi; e) kalapüügivabadus; f) teadusliku uurimistöö vabadus 2.

See loetelu sisaldab kahte vabadust, mida Genfi avamerekonventsioon ei sisaldanud: teadusuuringute vabadus ning vabadus ehitada tehissaareid ja -rajatisi. Seda seletatakse teaduse ja tehnika kiire arenguga, mis on pakkunud uusi võimalusi avamere kasutamiseks. Viide üksnes rahvusvahelise õigusega lubatud regulatsioonide loomise õigusele rõhutab veel kord, et selle vabaduse kasutamine riikide poolt ei saa kaasa tuua rahvusvahelise õiguse aluspõhimõtete, eelkõige jõu kasutamise keelamise põhimõtte rikkumist või rikkumist. jõu oht. Tehissaartel ja rajatistel ei tohi olla tuumarelvi ega muid massihävitusrelvi. Selle vabaduse kasutamisel, nagu ka teiste avamere vabaduste puhul, tuleks lähtuda riikide erinevat tüüpi tegevusest avamerel. Seetõttu on vastuvõetamatu mereteedele tehissaarte ja -paigaldiste loomine, mis on näiteks olulised rahvusvahelise laevanduse jaoks.

Teadusliku uurimistöö vabadust muude avamere vabadust moodustavate põhimõtete hulgas määratleti esmakordselt universaalses rahvusvahelises konventsioonis. 1982. Lisaks sisaldab konventsioon eraldi jaotist (XIII osa) “Mereteaduslikud uuringud”. Kõik see viitab selliste uuringute kasvavale tähtsusele kui maailma ookeani edasise arengu olulisele eeldusele kõigi riikide ja rahvaste huvides.

Navigeerimis-, lennu- ning merekaablite ja torujuhtmete paigaldamise vabadus kehtib ka 1982. aasta konventsiooni kohaselt loodud 200-miilistes majandusvööndites. Niisiis, vastavalt Art. Konventsiooni artikli 58 kohaselt naudivad kõik riigid majandusvööndis artiklis sätestatud vabadusi. 87 ning nende vabadustega seotud rahvusvahelise õiguse seisukohast mere muu seaduslik kasutamine, eelkõige laevade, õhusõidukite, veealuste kaablite ja torustike käitamisega seotud.

Arvestada tuleb ka sellega, et artikli lõike 1 kohaselt on 1982. aasta konventsiooni artikli 87 kohaselt on kõigil riikidel vabadus paigaldada merealuseid kaableid ja torujuhtmeid, kui järgitakse VI osas „Mandrilaval“ sisalduvaid reegleid, mis näevad ette, et „rannikuriigi õiguste kasutamine seoses mandrilava ei tohiks rikkuda käesolevas konventsioonis sätestatud meresõidu- ega muid, teiste riikide õigusi ja vabadusi ega viia nende rakendamisesse põhjendamatut sekkumist” (artikli 78 punkt 2). Kõigil osariikidel on õigus paigutada mandrilavale merealuseid kaableid ja torujuhtmeid vastavalt artiklis toodud järgmistele sätetele. 79: 1) rannikuriik ei tohi sekkuda kaablite ja torustike paigaldamisse või hooldamisse, kui tal on õigus võtta mõistlikke meetmeid mandrilava uurimiseks, selle loodusvarade arendamiseks ning ennetamiseks ja kontrollimiseks. torujuhtmetest lähtuva reostuse suhtes; 2) selliste torustike mandrilavale paigaldamise trassi määramine toimub rannikuriigi nõusolekul.

Art. ÜRO 1982. aasta mereõiguse konventsiooni artiklis 87 on sätestatud, et kõikidel riikidel on kalapüügivabadus peatüki 2. jaos sätestatud tingimustel. VII, mis kannab pealkirja “Avamere elusressursside kaitse ja majandamine”. Selle paragrahvi sätted taanduvad järgmiselt: 1) kõigil riikidel on oma kodanikel õigus tegeleda kalapüügiga avamerel mitmetel tingimustel (artikkel 116); 2) kõik riigid võtavad oma kodanike suhtes meetmeid või teevad teiste riikidega koostööd selliste meetmete võtmisel, mis on vajalikud avamere elusressursside kaitseks.

Seega peavad kõik kalapüügivabadust kasutavad riigid üheaegselt väga tähtsaks avamere elusressursside kaitset.

Uus ÜRO mereõiguse konventsioon ja Genfi avamerekonventsioon kinnitavad, et kõik riigid kasutavad arutatud vabadusi, võttes nõuetekohaselt arvesse teiste riikide huve avamere vabaduse nautimisel (lõige 2 lk 87). See tähendab, et ükski riik ei naudi avamere vabadust; ei sega sama või mis tahes muu vabaduse kasutamist kõigi teiste riikide poolt.

Avamere vabadus on rahvusvahelise õiguse universaalne põhimõte, mis on mõeldud kohaldamiseks kõikidele riikidele, olenemata nende sotsiaal-majanduslikust süsteemist, suurusest, majanduslikust arengust või geograafilisest asukohast.

Lisaks on see kohustuslik põhimõte, sest riikidel ei ole õigust sõlmida omavahel lepinguid, mis rikuvad avamere vabaduse põhimõtet. Sellised kokkulepped on tühised. Avamere vabaduse imperatiivsuse määrab maailmamere uurimise ja kasutamise tohutu tähtsus, riikidevaheliste globaalsete majandussidemete arendamine ja nende koostöö väga erinevates valdkondades. Nõukogude kirjanduses märgitakse, et "rahvusvahelise õiguse kohustuslike normide tekkimise algpõhjus on ühiskonna, eriti majanduselu erinevate aspektide kasvav rahvusvahelistumine, globaalsete rahvusvaheliste probleemide suurenev roll." avamere vabadus, väljenduvad riikide rahvusvahelise õiguse meretegevusega seoses sellised üldpõhimõtete aluspõhimõtted nagu suveräänne võrdsus ja riikide võrdsus, ühe riigi mittesekkumine teise riigi asjadesse.

Kaasaegsetes tingimustes toimib avamere vabaduse põhimõte rahvusvahelise üldise õiguse tavapärase imperatiivse normina, mis on siduv kõikidele riikidele sõltumata nende osalemisest 1982. aasta konventsioonis. Välislepingute õiguse Viini konventsiooni artikkel 38 viitab lepingu normile, mis võib muutuda kolmandale riigile siduvaks, rahvusvahelise õiguse tavalise normina. Rahvusvaheline komme muutub õigusnormiks, kui riikide korduva tegevuse tulemusena tekib reegel, mida nad järgivad, ja kui riikide tahe on kokku leppinud tunnustada tava nende jaoks õiguslikult siduvana.

ÜRO III mereõiguskonverentsi töö käigus kujunes rahvusvahelise õiguse tavanormiks muudetud eeskiri avamere vabaduse sisu kohta. Samuti suudeti luua tasakaal rannikuriigi õiguste ja teiste majandusvööndi riikide õiguste vahel, st jõuda kompromissile tema õigusliku seisundi ja õigusrežiimi küsimuses. Kuni konverentsi lõpuleviimiseni ja konventsiooni allkirjastamiseni neid sätteid sisuliselt ei muudetud, mis viitab kõigi konverentsil osalejate ühtsele lähenemisele nende suhtes.

Nende normide kujunemine ja kinnitamine toimus seega riikide korduva tegevuse tulemusena ning need võeti konverentsil vastu konsensuse alusel, võimaldades maksimaalselt arvestada ja tasakaalustada kõigi riikide huve ning saavutada oma tahte kõrge kooskõlastamise tase nende normide õiguslikult siduvaks tunnistamisel. Seda soodustas riikide seadusandlik praktika, mis taastoodab oma majandustsooni käsitlevates seadustes põhilised konventsiooninormid. Selliste sätete lisamine paljude riikide seadusandlikesse aktidesse ei põhjusta teiste riikide proteste. Ja vastupidi, kõik kõrvalekalded neist saavad teiste riikide vastuväiteid. Sellest tulenevalt hinnatakse nende aktide seaduslikkust praegu konventsioonis sõnastatud ja kõikidele riikidele siduvaks rahvusvahelise õigustavana tunnustatud normide sisust. Uue konventsiooni olulisus seisneb selles, et see määratles selgelt uute tavaõigusnormide sisu ja selgitas olemasolevate reeglite sisu, mis on seotud riikide tegevusega maailmamere uurimisel ja erinevatel eesmärkidel kasutamisel 4 .

Lõpuks on avamere vabadus rahvusvahelise mereõiguse aluspõhimõte. Alates hetkest, mil see vormistati rahvusvahelise õiguse tavanormiks, mõjutas avamere vabaduse põhimõte teiste põhimõtete ja normide kujunemist ja kinnitamist, mis hiljem sai rahvusvahelise mereõiguse kui üldise rahvusvahelise õiguse haru aluseks. Nende hulka kuuluvad: rannikuriigi suveräänsus territoriaalvete üle, sealhulgas õigus välismaiste laevade süütuks läbimiseks nendest; kõikide laevade liikumisvabadus läbi rahvusvaheliste väinade, mis ühendavad kahte avamere osa; saarestiku läbipääs piki merekoridore ja läbipääs õhukoridore, mille saarestikuriik on rajanud oma saarestikuvetes jne.

1.2.Maailma ookeani ressursside kasutamise majanduslik alus

Meie ajal, “globaalsete probleemide ajastul”, mängib Maailma ookean inimkonna elus üha olulisemat rolli. Olles tohutu maavarade, energia, taimsete ja loomsete ressursside ladu, mida oma ratsionaalse tarbimise ja kunstliku taastootmisega võib pidada praktiliselt ammendamatuks, suudab ookean lahendada mõned kõige pakilisemad probleemid: vajadus tagada kiiresti kasvav ressurss. elanikkond toidu ja toorainega areneva tööstuse jaoks, energiakriisi oht, magevee puudus.

Maailma ookeani peamine ressurss on merevesi. See sisaldab 75 keemilist elementi, sealhulgas selliseid olulisi elemente nagu Uraan, kaalium, broomi, magneesium. Ja kuigi merevee põhitoode on ikka sool - 33% maailma toodangust, kuid magneesiumi ja broomi kaevandatakse juba; mitmete metallide tootmismeetodid on juba ammu patenteeritud, sealhulgas need, mida tööstus vajab vask Ja hõbedane, mille varud kahanevad pidevalt, kui ookeaniveed sisaldavad neid kuni pool miljardit tonni. Seoses tuumaenergeetika arenguga on head väljavaated uraani kaevandamiseks ja deuteerium Maailma ookeani vetest, eriti kuna uraanimaakide varud maa peal vähenevad ja ookeanis on seda 10 miljardit tonni, on deuteerium üldiselt praktiliselt ammendamatu - iga 5000 tavalise vesiniku aatomi kohta on üks aatom raske vesinik. Lisaks keemiliste elementide vabastamisele saab merevett kasutada inimestele vajaliku magevee saamiseks. Nüüd on saadaval palju tööstuslikke meetodeid magestamine: kasutatakse keemilisi reaktsioone, mille käigus eemaldatakse veest lisandid; soolane vesi juhitakse läbi spetsiaalsete filtrite; lõpuks viiakse läbi tavaline keetmine. Kuid magestamine ei ole ainus viis joogivee saamiseks. Olemas põhja allikad, mida leidub üha enam mandrilaval, st maismaa kaldaga külgnevatel mandrimadalatel, millel on sama geoloogiline struktuur. 5

Maailma ookeani maavarasid esindab mitte ainult merevesi, vaid ka see, mis on "vee all". Ookeani sügavused, selle põhi on rikas hoiuste poolest mineraalne. Mandrilaval on rannikualade lademed - kullast, plaatina; Seal on ka vääriskive - rubiinid, teemandid, safiirid, smaragdid. Näiteks veealune teemantkruusa kaevandamine on Namiibia lähedal toimunud 1962. aastast. Suured maardlad asuvad šelfil ja osaliselt ka ookeani mandrinõlval fosforiidid, mida saab kasutada väetisena ja tagavaradest jätkub järgmiseks paarisajaks aastaks. Maailma ookeani kõige huvitavamad mineraalsed toorained on kuulsad ferromangaani sõlmed, mis katavad suuri veealuseid tasandikke. Sõlmed on omamoodi metallide "kokteil": nende hulka kuuluvad vask, koobalt,nikkel,titaan, vanaadium, aga muidugi kõige enam nääre Ja mangaan. Nende asukohad on üldiselt teada, kuid tööstuse arengu tulemused on siiski väga tagasihoidlikud. Kuid ookeaniressursside uurimine ja tootmine on täies hoos. õli Ja gaas rannikualal on offshore-tootmise osakaal lähenemas 1/3-le nende energiaressursside maailmatoodangust. Eriti suures mahus arendatakse hoiuseid aastal pärslane, Venezuela, Mehhiko laht, V Põhjameri; rannikust laiuvad naftaplatvormid California, Indoneesia, V Vahemere Ja Kaspia mered. Mehhiko laht on kuulus ka naftauuringute käigus avastatud väävlimaardla poolest, mis sulatatakse põhjast ülekuumendatud vee abil. Teine, seni puutumata ookeani sahver on sügavad praod, kus moodustub uus põhi. Näiteks kuumad (üle 60 kraadi) ja rasked soolveed Punase mere depressioon sisaldavad suuri varusid hõbedane, tina, vask, raud ja muud metallid. Madalaveekogude kaevandamine muutub üha olulisemaks. Näiteks Jaapani ümbruses imetakse torude kaudu välja veealust rauda sisaldavat liiva, riik ammutab umbes 20% oma kivisöest avamerekaevandustest – kivimaardlate kohale ehitatakse tehissaar ja puuritakse šaht söekihtide paljastamiseks.

Paljud maailmameres toimuvad looduslikud protsessid – liikumine, veetemperatuur – on ammendamatud energiaressursse. Näiteks ookeani kogu loodete võimsus on hinnanguliselt 1–6 miljardit kWh. Seda mõõna ja mõõna omadust kasutati Prantsusmaal keskajal: 12. sajandil ehitati veskeid, mille rattaid vedasid tõusulained. Tänapäeval on Prantsusmaal kaasaegsed elektrijaamad, mis kasutavad sama tööpõhimõtet: turbiinid pöörlevad ühes suunas, kui mõõn on kõrge, ja teises, kui mõõn on madal.

Maailma ookeani peamine rikkus on tema bioloogilisi ressursse(kalad, loomaaia- ja fütoplankton jt). Ookeani biomassis on 150 tuhat loomaliiki ja 10 tuhat vetikaid ning selle kogumahuks hinnatakse 35 miljardit tonni, millest võib piisata 30 miljardi inimese toitmiseks. Püüdes aastas 85–90 miljonit tonni kala, mis moodustab 85% kasutatavatest meresaadustest, karbid, vetikad, tagab inimkond umbes 20% oma vajadustest loomsete valkude järele. Ookeani elusmaailm on tohutu toiduvarud, mis võib olla ammendamatu, kui seda õigesti ja hoolikalt kasutada. Maksimaalne kalasaak ei tohiks ületada 150-180 miljonit tonni aastas: selle piiri ületamine on väga ohtlik, kuna sellega kaasneb korvamatu kahju. Paljud kalasordid, vaalad ja loivalised on liigse küttimise tõttu ookeanivetest peaaegu kadunud ning pole teada, kas nende arvukus kunagi taastub. Kuid maailma rahvastik kasvab kiiresti ja vajab üha enam mereande. Selle tootlikkuse suurendamiseks on mitu võimalust. Esimene on eemaldada ookeanist mitte ainult kalad, vaid ka zooplankton, millest osa – Antarktika krill – on juba ära söödud. Ilma ookeani kahjustamata on võimalik seda püüda palju suuremates kogustes kui kõiki praegu püütud kalu. Teine võimalus on avatud ookeani bioloogiliste ressursside kasutamine. Ookeani bioloogiline produktiivsus on eriti suur süvavete tõusu piirkonnas. Üks neist allikatest, mis asub Peruu ranniku lähedal, annab 15% maailma kalatoodangust, kuigi selle pindala ei ole suurem kui kaks sajandikku protsenti kogu maailma ookeani pinnast. Lõpuks, kolmas viis on elusorganismide kultuuriline paljunemine, peamiselt rannikualadel. Kõiki neid kolme meetodit on edukalt katsetatud paljudes riikides üle maailma, kuid kohapeal, mistõttu on kalapüük jätkuvalt oma mahult hävitav. Kahekümnenda sajandi lõpus peeti kõige produktiivsemateks veealadeks Norra, Beringi, Okhotski ja Jaapani merd. 6

Ookean, mis on mitmesuguste ressursside ladu, on samuti tasuta ja mugav Kallis, mis ühendab üksteisest kaugel asuvaid kontinente ja saari. Meretransport moodustab peaaegu 80% riikidevahelisest transpordist, teenindades kasvavat ülemaailmset tootmist ja vahetust.

Maailma ookeanid võivad teenida jäätmete taaskasutaja. Tänu oma vete keemilisele ja füüsikalisele mõjule ning elusorganismide bioloogilisele mõjule hajutab ja puhastab see suurema osa sinna sattuvatest jäätmetest, säilitades Maa ökosüsteemide suhtelise tasakaalu. 3000 aasta jooksul uueneb looduses toimuva veeringe tulemusena kogu Maailma ookeani vesi.

PeatükkII. Ookeanireostus kui ülemaailmne probleem

2.1 Maailma ookeani saastetüüpide ja -allikate üldised omadused

Maa looduslike vete tänapäevase degradatsiooni peamiseks põhjuseks on inimtekkeline reostus. Selle peamised allikad on:

a) tööstusettevõtete reovesi;

b) linnade ja teiste asustatud piirkondade olmereovesi;

c) äravool niisutussüsteemidest, pindmine äravool põldudelt ja muudelt põllumajandusobjektidelt;

d) saasteainete sattumine atmosfääris veekogude ja valgalade pinnale. Lisaks reostab sademevee organiseerimata äravool (“tormi äravool”, sulavesi) veekogusid olulise osa inimtekkeliste terraosuainetega.

Hüdrosfääri inimtekkeline reostus on nüüdseks muutunud oma olemuselt globaalseks ja on oluliselt vähendanud planeedil kasutatavaid mageveevarusid.

Tööstuse, põllumajanduse ja olmereovee kogumaht ulatub 1300 km 3 veeni (mõnedel hinnangutel kuni 1800 km 3), mille lahjendamiseks kulub ligikaudu 8,5 tuhat km 3 vett, s.o. 20% maailma jõgede koguhulgast ja 60% jätkusuutlikust vooluhulgast.

Lisaks on inimtekkeline koormus üksikutes vesikondades palju suurem kui globaalne keskmine.

Hüdrosfääri saasteainete kogumass on tohutu – umbes 15 miljardit tonni aastas 7 .

Merede peamine saasteaine, mille tähtsus kasvab kiiresti, on nafta. Seda tüüpi saasteained satuvad merre erineval viisil: vee väljalaskmisel pärast naftatankide pesemist, laevaõnnetuste, eriti naftatankerite, merepõhja puurimise ja avamere naftaväljade õnnetuste ajal jne.

Õli on viskoosne õline vedelik, mis on tumepruuni värvi ja nõrga fluorestsentsiga. Õli koosneb peamiselt küllastunud hüdroaromaatsetest süsivesinikest. Õli põhikomponendid - süsivesinikud (kuni 98%) - jagunevad 4 klassi:

1.Parafiinid (alkeenid);

2. Tsükloparafiinid;

3.Aromaatsed süsivesinikud;

4.Olefiinid.

Nafta ja naftasaadused on maailma ookeani kõige levinumad saasteained. Naftaõlid kujutavad endast suurimat ohtu veekogude puhtusele. Need väga püsivad saasteained võivad levida oma allikast üle 300 km kaugusele. Kerged õlifraktsioonid, mis hõljuvad pinnal, moodustavad kile, mis isoleerib ja takistab gaasivahetust. Sel juhul moodustab üks tilk naftaõli, mis levib üle pinna, laigu läbimõõduga 30-150 cm ja 1t - umbes 12 km? õlikile. 8

Kile paksust mõõdetakse mikroni murdosadest kuni 2 cm Õlikile on suure liikuvusega ja oksüdatsioonikindel. Keskmised õlifraktsioonid moodustavad suspendeeritud vesiemulsiooni ja rasked fraktsioonid (kütteõli) settivad reservuaaride põhja, põhjustades toksilisi kahjustusi veeloomastikule. 80ndate alguseks jõudis aastas ookeani umbes 16 miljonit tonni naftat, mis moodustas 0,23% maailma toodangust. Ajavahemikul 1962-79. Õnnetuste tagajärjel sattus merekeskkonda umbes 2 miljonit tonni naftat. Viimase 30 aasta jooksul, alates 1964. aastast, on Maailma ookeanis puuritud umbes 2000 puurauku, millest 1000 ja 350 tööstuslikku puurauku on varustatud ainuüksi Põhjameres. Väikeste lekete tõttu läheb aastas kaotsi 0,1 miljonit tonni naftat. Jõgede, olmereovee ja tormikanalisatsiooni kaudu satuvad merre suured naftamassid. Sellest allikast lähtuva reostuse maht on 2 miljonit tonni aastas. Aastas siseneb tööstusjäätmetega 0,5 miljonit tonni naftat. Merekeskkonda sattudes levib õli esmalt kile kujul, moodustades erineva paksusega kihte. Veega segades moodustab õli kahte tüüpi emulsiooni: otsene "õli vees" ja vastupidine "vesi õlis". Otsemulsioonid, mis koosnevad kuni 0,5 mikroni suuruse läbimõõduga õlipiiskadest, on vähem stabiilsed ja on iseloomulikud õli sisaldavatele pinnaainetele. Lenduvate fraktsioonide eemaldamisel moodustab õli viskoosseid pöördemulsioone, mis võivad pinnale jääda, voolu toimel kanduda, kaldale uhtuda ja põhja settida.

Inglismaa ja Prantsusmaa ranniku lähedal paiskus tankeri Torrey Canyon (1968) uppumise tagajärjel ookeani 119 tuhat tonni naftat. 2 cm paksune õlikile kattis ookeani pinda 500 km ulatuses. Kuulus Norra rändur Thor Heyerdahl sümboolse pealkirjaga „Haavatav meri” raamatus tunnistab: „1947. aastal läbis Kon-Tiki parv Vaikses ookeanis 101 päevaga umbes 8 tuhat km; meeskond ei näinud kogu marsruudil inimtegevuse jälgi. Ookean oli puhas ja läbipaistev. Ja see oli meie jaoks tõeline löök, kui 1969. aastal papüüruslaeval “Ra” triivides nägime, kui saastunud oli Atlandi ookean. Mööda saime plastnõusid, nailontooteid, tühje pudeleid ja purke. Kuid mulle jäi silma kütteõli.

Kuid koos naftasaadustega visatakse ookeani sõna otseses mõttes sadu ja tuhandeid tonne elavhõbedat, vaske, pliid, põllumajanduses kasutatavate kemikaalide hulka kuuluvaid ühendeid ja lihtsalt olmejäätmeid. Mõnes riigis on avalikkuse survel vastu võetud seadused, mis keelavad puhastamata reovee juhtimise siseveekogudesse – jõgedesse, järvedesse jne. Et mitte teha vajalike ehitiste ehitamiseks “lisakulusid”, leidsid monopolid mugava väljapääsu. Nad ehitavad ümbersuunamiskanaleid, mis viivad reovee otse... merre, ja ei säästa kuurortidega: Nice'is kaevati 450 m pikkune kanal, Cannes'is 1200 m pikkune kanal, mille tulemusena näiteks vesi ranniku lähedal. Bretagne poolsaar Loode-Prantsusmaal, mida uhuvad La Manche'i väina ja Atlandi ookeani lained, on muutunud elusorganismide kalmistuks.

Vahemere põhjaranniku hiigelsuured liivarannad on isegi pühadehooaja kõrgajal inimtühjaks muutunud, mille tablood hoiatavad, et vesi on ujumiseks ohtlik.

Jäätmete kaadamine põhjustas ookeanielanike massilise surma. Kuulus allveeuurija Jacques Cousteau, kes naasis 1970. aastal pärast pikka reisi laeval “Calypso” üle kolme ookeani, kirjutas artiklis “Ookean surmateel”, et 20 aastaga on elu kahanenud 20% ja 50 aastaga igaveseks Vähemalt tuhat liiki mereloomi on kadunud.

Peamisteks veekogude reostusallikateks on musta ja värvilise metalli metallurgia, keemia- ja naftakeemia-, tselluloosi- ja paberitööstuse ning kergetööstuse ettevõtted 9 .

Mustmetallurgia.Ärajuhitava reovee maht on 11934 mln m3, saastunud reovee ärajuhtimine ulatus 850 mln m3-ni.

Värviline metallurgia. Reovee ärajuhtimise maht ületas 537,6 mln m Reovesi on saastunud mineraalide, raskmetallide soolade (vask, plii, tsink, nikkel, elavhõbe jt), arseeni, kloriididega jne.

Puidutööstus ning tselluloosi- ja paberitööstus. Peamiseks reovee tekkeallikaks tööstuses on tselluloosi tootmine, mis põhineb sulfaat- ja sulfitmeetodil puidumassi töötlemiseks ja pleegitamiseks.

Nafta rafineerimistööstus. Tööstusettevõtted juhtisid pinnaveekogudesse 543,9 mln m reovett. Selle tulemusena sattus veekogudesse märkimisväärses koguses naftasaadusi, sulfaate, kloriide, lämmastikuühendeid, fenoole, raskmetallide sooli jne.

Keemia- ja naftakeemiatööstus. looduslikesse veekogudesse juhiti 2467,9 mln m3? reovesi, millega koos sattus vette naftasaadusi, hõljuvaid aineid, üldlämmastikku, ammooniumlämmastikku, nitraadid, kloriidid, sulfaadid, üldfosfor, tsüaniidid, kaadmium, koobalt, vask, mangaan, nikkel, elavhõbe, plii, kroom, tsink, vesiniksulfiid kehad, süsinikdisulfiid, alkoholid, benseen, formaldehüüd, fenoolid, pindaktiivsed ained, uurea, pestitsiidid, pooltooted.

Masinaehitus. Näiteks masinaehitusettevõtete peitsimis- ja tsinkimistsehhide heitvee väljavool 1993. aastal oli 2,03 miljardit m, peamiselt naftasaadusi, sulfaate, kloriide, heljuvaid aineid, tsüaniide, lämmastikuühendeid, raua-, vase-, tsingi-, niklisoolasid. , kroom , molübdeen, fosfor, kaadmium.

Kergetööstus. Peamine veekogude reostus tuleneb tekstiilitootmisest ja nahaparkimisprotsessidest. Tekstiilitööstuse reovesi sisaldab hõljuvaid aineid, sulfaate, kloriide, fosfori- ja lämmastikuühendeid, nitraate, sünteetilisi pindaktiivseid aineid, rauda, ​​vaske, tsinki, niklit, kroomi, pliid, fluori. Parkimistööstus - lämmastikuühendid, fenoolid, sünteetilised pindaktiivsed ained, rasvad ja õlid, kroom, alumiinium, vesiniksulfiid, metanool, fenaldehüüd. 10

Veevarude termiline reostus. Veehoidlate ja rannikumerealade pinna termiline reostus tekib elektrijaamade ja mõne tööstusliku tootmise kuumutatud reovee ärajuhtimise tagajärjel. Kuumutatud vee väljavool põhjustab paljudel juhtudel veetemperatuuri tõusu reservuaarides 6-8 kraadi Celsiuse järgi. Soojendusega veepunktide pindala rannikualadel võib ulatuda 30 ruutmeetrini. km. Stabiilsem temperatuurikihistumine takistab veevahetust pinna- ja põhjakihi vahel. Hapniku lahustuvus väheneb ja selle tarbimine suureneb, kuna temperatuuri tõustes suureneb orgaanilist ainet lagundavate aeroobsete bakterite aktiivsus. Fütoplanktoni ja kogu vetikataimestiku liigiline mitmekesisus suureneb. üksteist

Radioaktiivne saaste ja mürgised ained. Inimese tervist otseselt ohustav oht on seotud ka mõne mürgise aine võimega jääda aktiivseks pikaks ajaks. Paljud neist, nagu DDT, elavhõbe, radioaktiivsetest ainetest rääkimata, võivad koguneda mereorganismidesse ja levida toiduahela kaudu pikkade vahemaade taha. DDT-d ja selle derivaate, polüklooritud bifenüüle ja muid selle klassi püsivaid ühendeid leidub nüüd kogu maailma ookeanides, sealhulgas Arktikas ja Antarktikas. Need lahustuvad kergesti rasvades ja kogunevad seetõttu kalade, imetajate ja merelindude elunditesse. Olles ksenobiootikumid, st. täiesti kunstliku päritoluga ained, neil ei ole mikroorganismide seas oma "tarbijaid" ja seetõttu nad peaaegu ei lagune looduslikes tingimustes, vaid kogunevad ainult maailma ookeanis. Samal ajal on need ägedalt toksilised, mõjutavad vereloomesüsteemi, pärsivad ensümaatilist aktiivsust ja mõjutavad suuresti pärilikkust. On teada, et pingviinide kehast avastati suhteliselt hiljuti märgatavad DDT annused. Pingviinid õnneks inimeste toidulauale ei kuulu, kuid seesama kaladesse, söödavatesse karploomadesse ja vetikatesse kogunenud DDT ehk plii võib inimkehasse sattudes kaasa tuua väga tõsiseid, kohati traagilisi tagajärgi. Paljudes lääneriikides esineb mürgistusjuhtumeid toiduga manustatud elavhõbedapreparaatidest. Kuid võib-olla kõige tuntum on Minimata haigus, mis sai nime Jaapani linna järgi, kus sellest teatati 1953. aastal.

Selle ravimatu haiguse sümptomiteks on kõne, nägemine ja halvatus. Selle puhangut täheldati 60ndate keskel tõusva päikese maa täiesti teises piirkonnas. Põhjus on sama: keemiafirmad kallasid elavhõbedat sisaldavaid ühendeid rannikuvette, kus need mõjutasid loomi, keda kohalik elanikkond toiduna tarbis. Saavutades inimkehas teatud kontsentratsioonitaseme, põhjustasid need ained haigusi. Tulemuseks on mitusada inimest haiglavoodites ja peaaegu 70 surma.

Klooritud süsivesinikud, mida kasutatakse laialdaselt põllumajandus- ja metsanduskahjurite ning nakkushaiguste kandjate tõrjevahendina, on jõudnud maailma ookeani koos jõgede äravooluga ja läbi atmosfääri juba aastakümneid.

Esimese maailmasõja lõppedes seisid Atlanta osariikide vastavad võimud küsimuse ees, mida teha vallutatud Saksa keemiarelvade varudega. Ta otsustati merre uputada. Teise maailmasõja lõpus, ilmselt seda meenutades. Mitmed kapitalistlikud riigid heitsid Saksamaa ja Taani ranniku lähedale üle 20 tuhande tonni mürgiseid aineid. 1970. aastal kattus veepind, kuhu visati keemilisi sõjaaineid, kummalised laigud. Õnneks tõsiseid tagajärgi ei olnud. 12

Maailma ookeani saastamine radioaktiivsete ainetega kujutab endast suurt ohtu. Kogemused on näidanud, et Ameerika Ühendriikide poolt Vaikses ookeanis (1954) korraldatud vesinikupommi plahvatuse tagajärjel 25 600 ruutmeetri suurusel alal. km. omas surmavat kiirgust. Kuue kuuga ulatus nakkuspiirkond 2,5 miljoni ruutmeetrini. km., seda soodustas vool.

Taimed ja loomad on vastuvõtlikud radioaktiivsete ainetega saastumisele. Nende kehas on nende ainete bioloogiline kontsentratsioon, mis edastatakse üksteisele toiduahelate kaudu. Nakatunud väikseid organisme söövad suuremad, mistõttu viimastes tekivad ohtlikud kontsentratsioonid. Mõnede planktoniorganismide radioaktiivsus võib olla 1000 korda kõrgem vee radioaktiivsusest ja mõnede kalade, mis on üks toiduahela kõrgemaid lülisid, isegi 50 tuhat korda.

1963. aastal on loomad endiselt saastunud. Moskva leping, mis keelustas tuumarelvade katsetamise atmosfääris, kosmoses ja vee all, peatas Maailma ookeani progresseeruva radioaktiivse massireostuse.

Selle saasteallikateks jäävad aga uraanimaagi puhastamise ja tuumakütuse töötlemise tehased, tuumaelektrijaamad ja reaktorid.

Palju ohtlikumad on mõnede osariikide katsed leida samalaadne "lahendus" radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamise probleemile.

Erinevalt kahe maailmasõja perioodi suhteliselt madala resistentsusega mürgistest ainetest säilib radioaktiivsus, näiteks strontsium-89 ja strontsium-90, igas keskkonnas aastakümneid. Olenemata sellest, kui tugevad on konteinerid, millesse jäätmed on maetud, on alati oht nende rõhu langetamiseks väliste keemiliste mõjurite aktiivse mõju, tohutu rõhu tõttu meresügavustes, tormi ajal tahketele esemetele. kunagi ei tea, millised põhjused on võimalikud? Mitte kaua aega tagasi leiti Venezuela rannikult tormi ajal konteinereid radioaktiivsete isotoopidega. Samal ajal ilmus samasse piirkonda palju surnud tuunikala. Uurimine näitas. Et selle konkreetse piirkonna valisid Ameerika laevad radioaktiivsete ainete mahalaadimiseks. Sarnane juhtus ka Iiri mere matmistega, kus plankton, kalad, vetikad ja rannad olid radioaktiivsete isotoopidega saastunud. Nii radioaktiivse kui ka muud tüüpi ookeanireostuse ohu vältimiseks näevad 1972. aasta Londoni konventsioon, 1973. aasta rahvusvaheline konventsioon ja teised rahvusvahelised õigusaktid ette teatud sanktsioonid reostusest tuleneva kahju eest. Kuid seda nii saastumise kui ka süüdlase tuvastamise korral. Vahepeal on ookean ettevõtja vaatevinklist kõige turvalisem ja odavam koht prügilasse ladestamiseks. Vaja on täiendavaid teadusuuringuid ja veekogude radioaktiivse saaste neutraliseerimise meetodite väljatöötamist13.

Mineraalne, orgaaniline, bakteriaalne ja bioloogiline saastumine. Mineraalseid saasteaineid esindavad tavaliselt liiv, saviosakesed, maagiosakesed, räbu, mineraalsoolad, hapete lahused, leelised jne.

Orgaaniline saaste jaguneb päritolu järgi taimseks ja loomseks. Reostust põhjustavad taimede, puuviljade, juur- ja teraviljajäänused, taimeõli jne.

Pestitsiidid. Pestitsiidid moodustavad kunstlikult loodud ainete rühma, mida kasutatakse taimekahjurite ja -haiguste tõrjeks. Pestitsiidid jagunevad järgmistesse rühmadesse:

1.insektitsiidid kahjulike putukate vastu võitlemiseks;

2.fungitsiidid ja bakteritsiidid – bakteriaalsete taimehaiguste vastu võitlemiseks;

3. herbitsiidid umbrohu vastu.

On kindlaks tehtud, et pestitsiidid, hävitades kahjureid, kahjustavad paljusid kasulikke organisme ja kahjustavad biotsenooside tervist. Põllumajanduses on juba probleemiks üleminek keemilistelt (saastavatelt) kahjuritõrjemeetoditelt bioloogilistele (keskkonnasõbralikele) meetoditele.

Merevetikad. Olmereovesi sisaldab suurel hulgal biogeenseid elemente (sh lämmastikku ja fosforit), mis aitavad kaasa massilisele vetikate arengule ja veekogude eutrofeerumisele.

Vetikad värvivad vett erinevat värvi ja seetõttu nimetatakse protsessi ennast "reservuaaride õitsenguks". Sinivetikate esindajad värvivad vee sinakasroheliseks, kohati punakaks ning moodustavad pinnale peaaegu musta kooriku. Diataanvetikad annavad veele kollakaspruuni värvuse, krüsofüüdid kuldkollase ja klorokokkvetikad rohelise värvi. Vetikate mõjul omandab vesi ebameeldiva lõhna ja muudab selle maitset. Kui need surevad, arenevad reservuaaris mädanemisprotsessid. Vetikate orgaanilisi aineid oksüdeerivad bakterid tarbivad hapnikku, mille tagajärjel tekib reservuaaris hapnikuvaegus. Vesi hakkab mädanema, eraldab ammoniaagi- ja metaanihaisu ning põhja kogunevad mustad kleepuvad vesiniksulfiidi ladestused. Lagunemisprotsessi käigus eraldavad surevad vetikad ka fenooli, indooli, skatooli ja muid mürgiseid aineid. Kalad lahkuvad sellistest reservuaaridest, neis olev vesi muutub joomiseks ja isegi ujumiseks kõlbmatuks 14.

2.2 Maailma ookeani reostuspiirkonnad

Nagu eespool märgitud, on maailma ookeani peamiseks reostusallikaks nafta, mistõttu peamised saastevööndid on naftat tootvad piirkonnad.

Igal aastal satub Maailmamerre üle 10 miljoni tonni naftat ja kuni 20% selle pindalast on juba kaetud õlikilega. Selle põhjuseks on eelkõige asjaolu, et nafta- ja gaasitootmine Maailma ookeanil on muutunud nafta- ja gaasikompleksi tähtsaimaks komponendiks. 90ndate lõpuks. Ookeanis toodeti 850 miljonit tonni naftat (ligi 30% maailma toodangust). Maailmas on puuritud umbes 2500 puurauku, millest 800 on USA-s, 540 Kagu-Aasias, 400 Põhjameres, 150 Pärsia lahes. Need kaevud on puuritud kuni 900 m sügavusele.

Hüdrosfääri saastamine veetranspordiga toimub kahe kanali kaudu. Esiteks reostavad laevad seda operatiivtegevuse tulemusena tekkivate jäätmetega ning teiseks avariide korral mürgise lasti, peamiselt nafta ja naftasaaduste heitkogustega. Laevaelektrijaamad (peamiselt diiselmootorid) saastavad pidevalt atmosfääri, kust mürgised ained satuvad osaliselt või peaaegu täielikult jõgede, merede ja ookeanide vetesse.

Nafta ja naftasaadused on vesikonna peamised saasteained. Nafta ja selle derivaate transportivatel tankeritel pestakse reeglina enne iga regulaarset laadimist konteinerid (paagid), et eemaldada eelnevalt transporditud lasti jäägid. Pesuvesi ja koos sellega ka ülejäänud lasti visatakse tavaliselt üle parda. Lisaks saadetakse tankerid pärast naftakauba toimetamist sihtsadamatesse kõige sagedamini tühjalt uude laadimispunkti. Sel juhul täidetakse laeva mahutid korraliku süvise ja ohutu navigeerimise tagamiseks ballastveega. See vesi on saastunud naftajääkidega ja valatakse merre enne nafta ja naftasaaduste laadimist. Maailma merelaevastiku kogu kaubakäibest langeb praegu 49% naftale ja selle derivaatidele. Igal aastal veavad umbes 6000 rahvusvaheliste laevastike tankerit 3 miljardit tonni naftat. Naftakaubaveo kasvades hakkas õnnetuste käigus üha rohkem naftat ookeani sattuma.

Tohutu kahju tekitas ookeanile Ameerika supertankeri Torrey Canyoni allakukkumine Inglismaa edelaranniku lähedal 1967. aasta märtsis: vette voolas 120 tuhat tonni naftat, mis põles lennukite süütepommidest. Õli põles mitu päeva. Inglismaa ja Prantsusmaa rannad ja rannikud olid saastatud.

Kümnendil pärast Torrey Canoni tankeri katastroofi läks meredes ja ookeanides kaduma üle 750 suure tankeri. Enamiku nende õnnetustega kaasnes ulatuslik nafta ja naftasaaduste sattumine merre. 1978. aastal toimus Prantsusmaa rannikul taas katastroof, mille tagajärjed olid veelgi olulisemad kui 1967. aastal. Siin kukkus tormis alla Ameerika supertanker Amono Kodis. Laevalt lekkis üle 220 tuhande tonni naftat, mille pindala on 3,5 tuhat ruutmeetrit. km. Tohutut kahju tekitati kalapüügile, kalakasvatusele, austrite istandustele ja kogu piirkonna mereelustikule. 180 km ulatuses oli rannajoon kaetud musta leinakrepiga.

1989. aastal Alaska ranniku lähedal toimunud Valdezi tankeriõnnetusest sai suurim omataoline keskkonnakatastroof USA ajaloos. Hiiglaslik poole kilomeetri pikkune tanker sõitis rannikust umbes 25 miili kaugusel madalikule. Seejärel voolas merre umbes 40 tuhat tonni naftat. Õnnetuspaigast 50 miili raadiuses levis tohutu õlilaik, mis kattis 80 ruutmeetri suuruse ala tiheda kilega. km. Põhja-Ameerika puhtaimad ja rikkaimad rannikualad said mürgituse.

Selliste katastroofide ärahoidmiseks arendatakse kahekordse põhjaga tankereid. Õnnetuse korral, kui üks kere saab vigastada, takistab teine ​​nafta merre sattumist.

Ookean on saastatud ka muud tüüpi tööstusjäätmetega. Umbes 20 miljardit tonni prügi visati kõigisse maailma meredesse (1988). Arvatakse, et 1 ruutmeetri kohta. km ookeanis on keskmiselt 17 tonni jäätmeid. Registreeriti, et ühe ööpäevaga (1987) visati Põhjamerre 98 tuhat tonni jäätmeid.

Kuulus rändur Thor Heyerdahl rääkis, et kui ta koos sõpradega 1954. aastal Kon-Tiki parvel seilas, ei väsinud nad ookeani puhtust imetlemast ning 1969. aastal papüüruslaeval Ra-2 sõites ei väsinud ta koos kaaslastega. , “Ärkasime hommikul selle peale, et ookean on nii reostunud, et hambaharja polnud kuhugi kasta...... Sinisest muutus Atlandi ookean hallikasroheliseks ja häguseks ning kütteõli tükid olid 100 meetri suurused. igal pool vedeles nööpnõelapea leivapätsi juurde. Selles segaduses rippusid plastpudelid, nagu oleksime sattunud räpasesse sadamasse. Ma ei näinud midagi sellist, kui istusin sada üks päev ookeanis Kon-Tiki palkide peal. Oleme oma silmaga näinud, et inimesed mürgitavad kõige tähtsamat eluallikat, maakera võimsat filtrit – Maailmaookeani.

Kuni 2 miljonit merelindu ja 100 tuhat merelooma, sealhulgas kuni 30 tuhat hüljest, sureb aastas pärast plasttoodete allaneelamist või võrgu- ja kaablijääkidega takerdumist 15 .

Saksamaa, Belgia, Holland, Inglismaa heitsid Põhjamerre mürgiseid happeid, peamiselt 18-20% väävelhapet, raskemetalle koos pinnase ja arseeni ja elavhõbedat sisaldava reoveesette ning süsivesinikke, sealhulgas mürgist dioksiini. Raskmetallide hulka kuuluvad mitmed tööstuses laialdaselt kasutatavad elemendid: tsink, plii, kroom, vask, nikkel, koobalt, molübdeen jne. Organismi sattudes on enamikku metalle väga raske eemaldada, need kipuvad pidevalt kudedesse kogunema. erinevate organite ja ületamisel Teatud lävikontsentratsioon põhjustab keha tugevat mürgistust.

Kolm Põhjamerre suubuvat jõge Rein, Meuse ja Elbe tõid aastas 28 miljonit tonni tsinki, ligi 11 000 tonni pliid, 5600 tonni vaske, samuti 950 tonni arseeni, kaadmiumi, elavhõbedat ja 150 tuhat tonni tsinki. nafta, 100 tuhat tonni fosfaate ja isegi radioaktiivseid jäätmeid erinevates kogustes (1996. aasta andmed). Laevad heitsid aastas välja 145 miljonit tonni tavalist prügi. Inglismaa heitis välja 5 miljonit tonni reovett aastas.

Naftaplatvorme mandriga ühendavatest torujuhtmetest naftatootmise tulemusena lekkis aastas merre umbes 30 000 tonni naftasaadusi. Selle reostuse tagajärgi pole raske märgata. Mitmed kunagi Põhjameres elanud liigid, sealhulgas lõhe, tuur, austrid, rai ja kilttursk, on lihtsalt kadunud. Hülged surevad, teised selle mere elanikud põevad sageli nakkuslikke nahahaigusi, neil on deformeerunud luustikud ja pahaloomulised kasvajad. Linnud, kes söövad kala või on mereveest mürgitatud, hukkuvad. Toimus toksiliste vetikate õitsemine, mis viis kalavarude vähenemiseni (1988).

Läänemeres suri 1989. aastal 17 tuhat hüljest. Uuringud on näidanud, et surnud loomade koed on sõna otseses mõttes küllastunud elavhõbedaga, mis sattus nende kehasse veest. Bioloogid usuvad, et veereostus põhjustas mereelanike immuunsüsteemi järsu nõrgenemise ja nende surma viirushaigustesse.

Suured naftareostused (tuhanded tonnid) toimuvad Ida-Baltikumis kord 3-5 aasta jooksul, väikesed (kümned tonnid) lekked kord kuus. Suur leke mõjutab ökosüsteeme mitme tuhande hektari suurusel veealal, väike leke aga mitukümmend hektarit. Läänemerd, Skagerraki väina ja Iiri merd ohustavad sinepigaasi, mürgise kemikaali, mille Saksamaa lõi Teise maailmasõja ajal ning mille Saksamaa, Suurbritannia ja NSV Liit uputasid 40ndatel aastatel, heitmed. NSV Liit uputas oma keemilise laskemoona põhjameres ja Kaug-Idas, Suurbritannia - Iiri meres.

1983. aastal jõustus rahvusvaheline merereostuse vältimise konventsioon. 1984. aastal kirjutasid Balti riigid Helsingis alla Läänemere merekeskkonna kaitse konventsioonile. See oli esimene piirkondlikul tasandil sõlmitud rahvusvaheline leping. Läbiviidud tööde tulemusena vähenes naftasaaduste sisaldus Läänemere avavetes võrreldes 1975. aastaga 20 korda.

1992. aastal kirjutasid 12 riigi ministrid ja Euroopa Ühenduse esindaja alla uuele Läänemere vesikonna keskkonnakaitse konventsioonile.

Aadria ja Vahemeri on saastatud. Ainuüksi Po jõe kaudu satub tööstusettevõtetest Aadria merre aastas 30 tuhat tonni fosforit, 80 tuhat tonni lämmastikku, 60 tuhat tonni süsivesinikke, tuhandeid tonne pliid ja kroomi, 3 tuhat tonni tsinki, 250 tonni arseeni. ja põllumajandusettevõtted.

Vahemerd ähvardab muutuda prügimäeks, kolme kontinendi kanalisatsiooniks. Igal aastal satub merre 60 tuhat tonni pesuaineid, 24 tuhat tonni kroomi ja tuhandeid tonne põllumajanduses kasutatavaid nitraate. Lisaks on 85% 120 suurest rannikulinnast välja juhitavast veest puhastamata (1989) ning Vahemere isepuhastus (vee täielik uuendamine) toimub Gibraltari väina kaudu 80 aastaga.

Reostuse tõttu on Araali meri alates 1984. aastast täielikult kaotanud oma kalapüügi tähtsuse. Selle ainulaadne ökosüsteem on hävinud.

Kyushu saarel (Jaapan) Minamata linnas asuva Tisso keemiatehase omanikud on elavhõbedaga koormatud reovett ookeani lasknud juba aastaid. Rannikuveed ja kalad said mürgituse ning alates 50. aastatest on surnud 1200 inimest ja 100 000 on saanud erineva raskusastmega mürgistuse, sealhulgas psühhoparalüütilisi haigusi.

Radioaktiivsete jäätmete (RAW) matmine merepõhja ja vedelate radioaktiivsete jäätmete (LRW) merre heitmine kujutab endast tõsist keskkonnaohtu maailma ookeani elule ja sellest tulenevalt ka inimestele. Alates 1946. aastast hakkasid lääneriigid (USA, Ühendkuningriik, Prantsusmaa, Saksamaa, Itaalia jne) ja NSVL aktiivselt kasutama ookeanisügavust radioaktiivsetest jäätmetest vabanemiseks.

1959. aastal uputas USA merevägi USA Atlandi ookeani rannikust 120 miili kaugusel tuumaallveelaevalt rikkis olnud tuumareaktori. Greenpeace’i andmetel viskas meie riik merre umbes 17 tuhat betoonkonteinerit radioaktiivsete jäätmetega, samuti üle 30 laevatuumareaktori.

Kõige keerulisem olukord on kujunenud Barentsi ja Kara meres Novaja Zemlja tuumapolügooni ümber. Seal uputati lisaks lugematutele konteineritele 17 reaktorit, sealhulgas tuumakütusega, mitu kahjustatud tuumaallveelaeva, aga ka Lenini tuumajõul töötava jäämurdja kesksektsioon kolme kahjustatud reaktoriga. NSVL Vaikse ookeani laevastik mattis tuumajäätmed (sealhulgas 18 reaktorit) Jaapani merre ja Ohotskisse 10 kohta Sahhalini ja Vladivostoki ranniku lähedal.

USA ja Jaapan heitsid tuumaelektrijaamade jäätmed Jaapani merre, Okhotski merre ja Põhja-Jäämerre.

NSVL heitis vedelaid radioaktiivseid jäätmeid Kaug-Ida meredesse aastatel 1966–1991 (peamiselt Kamtšatka kaguosa lähedal ja Jaapani meres). Põhjalaevastik heitis aastas vette 10 tuhat kuupmeetrit. m vedelaid radioaktiivseid jäätmeid.

1972. aastal allkirjastati Londoni konventsioon, mis keelas radioaktiivsete ja mürgiste keemiliste jäätmete merede ja ookeanide põhja viskamise. Ka meie riik ühines selle konventsiooniga. Sõjalaevad ei vaja rahvusvahelise õiguse kohaselt lossimiseks luba. 1993. aastal keelati vedelate radioaktiivsete jäätmete merre heitmine.

1982. aastal võeti ÜRO III mereõiguse konverentsil vastu konventsioon ookeanide rahumeelsest kasutamisest kõigi riikide ja rahvaste huvides, mis sisaldab umbes tuhat rahvusvahelist õigusnormi, mis reguleerivad kõiki olulisi ookeaniressursside kasutamise küsimusi. 16 .

PeatükkIII. Maailma ookeani reostusega võitlemise peamised suunad

3.1.Maailma ookeani reostuse likvideerimise põhimeetodid

Maailma ookeani vete naftast puhastamise meetodid:

saidi lokaliseerimine (kasutades ujuvaid tõkkeid - poome),

põletamine lokaalsetes piirkondades,

eemaldamine spetsiaalse koostisega töödeldud liiva abil; Selle tulemusena kleepub õli liivaterade külge ja vajub põhja.

õli imamine õlgede, saepuru, emulsioonide, dispergeerivate ainete abil, kasutades kipsi,

ravim “DN-75”, mis puhastab merepinna naftareostusest mõne minutiga.

mitmed bioloogilised meetodid, mikroorganismide kasutamine, mis on võimelised lagundama süsivesinikke süsinikdioksiidiks ja veeks.

spetsiaalsete laevade kasutamine, mis on varustatud seadmetega nafta kogumiseks merepinnalt 17.

Loodud on spetsiaalsed väikelaevad, mis toimetatakse lennukiga tankeriõnnetuspaika; iga selline laev suudab imeda kuni 1,5 tuhat liitrit õli-vee segu, eraldades üle 90  õli ja pumbates selle spetsiaalsetesse ujuvmahutitesse, mis seejärel pukseeritakse kaldale; kehtestatakse ohutusstandardid tankerite ehitamiseks, transpordisüsteemide korraldamiseks ja merelahtedes liikumiseks. Kuid nad kõik kannatavad selle puuduse käes, et ebamäärane keel võimaldab eraettevõtetel neist mööda minna; Nende seaduste jõustamiseks pole kedagi peale rannavalve.

Vaatleme võimalusi ookeanireostuse vastu võitlemiseks arenenud riikides.

USA. On tehtud ettepanek kasutada reovett loomasöödas kasutatavate klorellavetikate kasvulavana. Kasvuprotsessi käigus eraldub klorellast bakteritsiidseid aineid, mis muudavad reovee happesust selliselt, et vees hukkuvad patogeensed bakterid ja viirused, s.t. reovesi desinfitseeritakse.

Prantsusmaa : 6 territoriaalse komitee loomine, mis kontrollivad vee kaitset ja kasutamist; tankeritelt, lennukirühmadelt ja helikopteritelt saastunud vee kogumiseks puhastusseadmete rajamine, et ükski tanker ei juhiks sadamate lähenemiskohtadele ballastvett ega naftajääkprodukte, kuivpaberi vormimise tehnoloogia kasutamine. sest vesi kaob üldse ja puuduvad mürgised jäätmed.

Rootsi : iga laeva tankide märgistamiseks kasutatakse teatud isotoopide rühma. Seejärel tuvastatakse sissetungija laev spetsiaalse seadme abil kohapeal täpselt.

Suurbritannia : Loodud on Veevarude Nõukogu, millele on antud suured volitused, sealhulgas anda vastutusele isikud, kes lubavad saasteaineid veekogudesse juhtida.

Jaapan : Loodud on merereostuse seireteenus. Tokyo lahes ja rannikuvetes patrullivad regulaarselt spetsiaalsed paadid, reostuse taseme ja koostise ning põhjuste tuvastamiseks on loodud robotpoid.

Samuti on välja töötatud reovee puhastamise meetodid. Reoveepuhastus on reovee puhastamine kahjulike ainete hävitamiseks või eemaldamiseks. Puhastusmeetodid võib jagada mehaanilisteks, keemilisteks, füüsikalis-keemilisteks ja bioloogilisteks.

Mehaanilise puhastusmeetodi olemus seisneb selles, et olemasolevad lisandid eemaldatakse reoveest settimise ja filtreerimise teel. Mehaaniline puhastus võimaldab eraldada olmereoveest kuni 60–75% ja tööstusreoveest kuni 95% lahustumatutest lisanditest, millest paljusid (väärtuslike materjalidena) kasutatakse tootmises 18 .

Keemiline meetod hõlmab erinevate keemiliste reaktiivide lisamist reovette, mis reageerivad saasteainetega ja sadestavad need lahustumatute setetena. Keemiline puhastus võimaldab vähendada lahustumatuid lisandeid kuni 95% ja lahustuvaid lisandeid kuni 25%.

Füüsikalis-keemilise töötlemismeetodiga eemaldatakse reoveest peeneks hajutatud ja lahustunud anorgaanilised lisandid ning hävitatakse orgaanilised ja halvasti oksüdeerunud ained. Füüsikalis-keemilistest meetoditest kasutatakse enim koagulatsiooni, oksüdatsiooni, sorptsiooni, ekstraheerimist jne, samuti elektrolüüsi. Elektrolüüs hõlmab orgaanilise aine lagundamist reovees ning metallide, hapete ja muude anorgaaniliste ainete ekstraheerimist elektrivoolu läbimise teel. Reovee puhastamine elektrolüüsi abil on efektiivne plii- ja vasetehastes ning värvi- ja lakitööstuses.

Reovett puhastatakse ka ultraheli, osooni, ioonvahetusvaikude ja kõrgsurve abil. Klooriga puhastamine on end hästi tõestanud.

Reoveepuhastusmeetoditest peaks suurt rolli mängima bioloogiline meetod, mis põhineb jõgede ja teiste veekogude biokeemilise isepuhastuse seaduste kasutamisel. Kasutatakse erinevat tüüpi bioloogilisi seadmeid: biofiltreid, bioloogilisi tiike jne. Biofiltrites juhitakse reovesi läbi jämeda materjali kihi, mis on kaetud õhukese bakterikilega. Tänu sellele kilele toimuvad bioloogilised oksüdatsiooniprotsessid intensiivselt.

Enne bioloogilist puhastamist töödeldakse reovesi mehaaniliselt ning pärast bioloogilist puhastamist (patogeensete bakterite eemaldamiseks) ja keemilist töötlemist klooritakse vedela kloori või valgendiga. Desinfitseerimiseks kasutatakse ka muid füüsikalisi ja keemilisi tehnikaid (ultraheli, elektrolüüs, osoonimine jne). Bioloogiline meetod annab parima tulemuse olmejäätmete, aga ka nafta rafineerimise, tselluloosi- ja paberitööstuse ning tehiskiu tootmise jäätmete puhastamisel. 19

Hüdrosfääri reostuse vähendamiseks on soovitav seda taaskasutada suletud ressursisäästlikes jäätmevabades protsessides tööstuses, tilkniisutamisel põllumajanduses ning säästlikul vee kasutamisel tootmises ja igapäevaelus.

3.2.Jäätmevabade ja jäätmevabade tehnoloogiate valdkonna teadusuuringute korraldamine

Majanduse roheliseks muutmine ei ole täiesti uus probleem. Keskkonnasõbralikkuse põhimõtete praktiline rakendamine on tihedalt seotud loodusprotsesside tundmisega ja saavutatud tootmise tehnilise tasemega. Uudsus avaldub looduse ja inimese vahelise vahetuse võrdväärsuses optimaalsete organisatsiooniliste ja tehniliste lahenduste alusel näiteks tehisökosüsteemide loomiseks, looduse poolt pakutavate materiaalsete ja tehniliste ressursside kasutamiseks.

Majanduse rohelisemaks muutmise protsessis tõstavad eksperdid esile mõned omadused. Näiteks keskkonnakahju minimeerimiseks tuleb konkreetses piirkonnas toota ainult ühte tüüpi tooteid. Kui ühiskond vajab laiendatud tootevalikut, siis on soovitav välja töötada jäätmevabad tehnoloogiad, tõhusad puhastussüsteemid ja -võtted ning juhtimis- ja mõõteseadmed. See võimaldab meil luua kõrvalsaadustest ja tööstusjäätmetest kasulike toodete tootmist. Soovitav on üle vaadata olemasolevad keskkonda kahjustavad tehnoloogilised protsessid. Peamised eesmärgid, mille poole majanduse rohestamise juures püüdleme, on tehnogeense koormuse vähendamine, loodusliku potentsiaali säilitamine läbi isetervenemise ja looduses toimuvate looduslike protsesside režiimi, kadude vähendamine, kasulike komponentide terviklik kaevandamine ning jäätmete kasutamine sekundaarse ressursina. Praegu areneb kiiresti erinevate valdkondade rohestamine, mille all mõistetakse tehnoloogiliste, juhtimis- ja muude lahenduste süsteemide järjepidevat ja järjepidevat juurutamist, mis võimaldab tõsta loodusvarade ja tingimuste kasutamise efektiivsust koos nende parandamise või parandamisega. vähemalt looduskeskkonna (või üldse elukeskkonna) kvaliteedi hoidmine kohalikul, regionaalsel ja globaalsel tasandil. Samuti on olemas keskkonnahoidlike tootmistehnoloogiate kontseptsioon, mille sisuks on meetmete rakendamine looduskeskkonnale negatiivsete mõjude ennetamiseks. Tehnoloogiate rohelisemaks muutmine toimub jäätmevaeste tehnoloogiate või tehnoloogiliste kettide arendamise kaudu, mis toodavad väljundis minimaalselt kahjulikke heitmeid 20 .

Praegu tehakse laiaulatuslikke uuringuid, et kehtestada piirmäärad looduskeskkonnale lubatud koormustele ja töötada välja terviklikud viisid tekkivate objektiivsete piiride ületamiseks keskkonnajuhtimises. See kehtib ka mitte ökoloogia, vaid ökoloogia kohta - teadusdistsipliini kohta, mis uurib "ökoökoloogiat". Ekonekol (ökonoomika + ökoloogia) on tähis nähtuste kogumi kohta, mis hõlmab ühiskonda kui sotsiaalmajanduslikku tervikut (ent ennekõike majandust ja tehnoloogiat) ning loodusvarasid, mis on irratsionaalse keskkonnajuhtimisega positiivses tagasisides. Näiteks võib tuua piirkonna majanduse kiire arengu suurte keskkonnaressursside ja heade üldiste keskkonnatingimuste juures ning vastupidi, majanduse tehnoloogiliselt kiire areng ilma keskkonnapiiranguid arvestamata viib seejärel majanduse sundseisakuni. .

Praegu on paljud ökoloogia harud selgelt praktilise suunitlusega ja omavad suurt tähtsust erinevate rahvamajanduse sektorite arengus. Sellega seoses on ökoloogia ja praktilise inimtegevuse sfääri ristumiskohas esile kerkinud uued teaduslikud ja praktilised distsipliinid: rakendusökoloogia, mille eesmärk on optimeerida inimese ja biosfääri vahelisi suhteid, insenerökoloogia, mis uurib ühiskonna ja loodusliku vastasmõju. keskkond sotsiaalse tootmise protsessis jne.

Praegu püüavad paljud inseneriteadused oma tootmise raames isoleerida ja näha oma ülesannet ainult suletud, jäätmevabade ja muude "keskkonnasõbralike" tehnoloogiate väljatöötamises, mis vähendavad nende kahjulikku mõju looduskeskkonnale. Kuid tootmise ja looduse vahelise ratsionaalse vastasmõju probleemi ei saa sel viisil täielikult lahendada, kuna sel juhul jäetakse üks süsteemi komponentidest - loodus - vaatlusest välja. Keskkonnaga sotsiaalse tootmise protsessi uurimine eeldab nii inseneri- kui ka keskkonnameetodite kasutamist, mis viis tehnika-, loodus- ja sotsiaalteaduste ristumiskohas uue teadusliku suuna väljatöötamiseni, mida nimetatakse insenerökoloogiaks.

Energiatootmise tunnuseks on otsene mõju looduskeskkonnale kütuse ammutamise ja põletamise protsessis ning toimuvad muutused looduslikes komponentides on väga ilmsed. Looduslik-tööstuslikud süsteemid, sõltuvalt tehnoloogiliste protsesside aktsepteeritud kvalitatiivsetest ja kvantitatiivsetest parameetritest, erinevad üksteisest struktuuri, toimimise ja looduskeskkonnaga suhtlemise olemuse poolest. Tegelikult erinevad isegi tehnoloogiliste protsesside kvalitatiivsete ja kvantitatiivsete parameetrite poolest identsed looduslikud-tööstuslikud süsteemid üksteisest oma keskkonnatingimuste unikaalsuse poolest, mis toob kaasa erineva vastasmõju tootmise ja selle looduskeskkonna vahel. Seetõttu on keskkonnatehnika uurimisobjektiks tehnoloogiliste ja looduslike protsesside koosmõju loodus-tööstuslikes süsteemides.

Keskkonnaõigusaktid kehtestavad õigusnormid ja reeglid ning kehtestavad ka vastutuse nende rikkumise eest loodus- ja inimkeskkonna kaitse valdkonnas. Keskkonnaalased õigusaktid hõlmavad loodusvarade õiguskaitset, looduskaitsealasid, linnade looduskeskkonda (asustatud alasid), eeslinnaalasid, haljasalasid, kuurorte, aga ka rahvusvahelisi keskkonnaõiguslikke aspekte.

Loodus- ja inimkeskkonna kaitset käsitlevad õigustloovad aktid hõlmavad rahvusvahelisi või valitsuse otsuseid (konventsioonid, lepingud, lepingud, seadused, määrused), kohaliku omavalitsuse organite otsused, osakondade juhendid jms, mis reguleerivad õigussuhteid või kehtestavad piiranguid keskkonnakaitse valdkonnas. inimest ümbritsev loodusvarakaitse keskkond.

Loodusnähtuste häiringute tagajärjed ületavad üksikute riikide piire ja nõuavad rahvusvahelisi jõupingutusi, et kaitsta mitte ainult üksikuid ökosüsteeme (metsad, veehoidlad, sood jne), vaid ka kogu biosfääri tervikuna. Kõik osariigid on mures biosfääri saatuse ja inimkonna jätkuva eksisteerimise pärast. 1971. aastal võttis UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organisation), kuhu kuulub enamik riike, vastu rahvusvahelise bioloogilise programmi "Inimene ja biosfäär", mis uurib biosfääris ja selle ressurssides toimuvaid muutusi inimmõjul. Neid inimkonna saatuse seisukohalt olulisi probleeme saab lahendada ainult tiheda rahvusvahelise koostöö kaudu.

Keskkonnapoliitikat teostatakse rahvamajanduses peamiselt seaduste, üldiste regulatiivdokumentide (GND), ehitusnormide ja -määruste (SNiP) ning muude dokumentide kaudu, milles insenertehnilised lahendused on seotud keskkonnastandarditega. Keskkonnastandard näeb ette kohustuslikud tingimused ökosüsteemi struktuuri ja funktsioonide säilitamiseks (elementaarsest biogeotsenoosist kuni biosfäärini tervikuna), samuti kõigi inimeste majandustegevuseks elutähtsate keskkonnakomponentide säilitamiseks. Keskkonnastandard määrab inimese maksimaalse lubatud sekkumise astme ökosüsteemidesse, mille juures säilivad soovitud struktuuri ja dünaamiliste omadustega ökosüsteemid. Teisisõnu, mõjud looduskeskkonnale, mis põhjustavad kõrbestumist, on inimtegevuses vastuvõetamatud. Näidatud piirangud inimese majandustegevuses või noocenooside mõju piiramine looduskeskkonnale on määratud inimesele soovitava noobiogeocenoosi seisundi, selle sotsiaal-bioloogilise vastupidavuse ja majanduslike kaalutlustega. Keskkonnastandardi näitena võib tuua biogeocenoosi bioloogilise produktiivsuse ja majandusliku tootlikkuse. Kõigi ökosüsteemide üldine keskkonnastandard on nende dünaamiliste omaduste, eelkõige töökindluse ja jätkusuutlikkuse säilitamine 21 .

Ülemaailmne keskkonnastandard määrab planeedi biosfääri, sealhulgas Maa kliima säilimise inimese eluks sobival ja selle majandamiseks soodsal kujul. Need sätted on kõige tõhusamate viiside kindlaksmääramisel uurimis- ja tootmistsükli kestuse vähendamiseks ja tõhususe suurendamiseks ülimalt olulised. Nende hulka kuuluvad tsükli iga etapi kestuse vähendamine; Analüüsitud tsükli etappide vähenemine on tingitud asjaolust, et arenenud tööstusharude saavutused põhinevad kaasaegsetel füüsika, keemia ja tehnoloogia valdkonna fundamentaaluuringutel, mille ajakohastamine on äärmiselt dünaamiline. Sellest tulenevalt tekib vajadus organisatsioonistruktuuride dünaamilise täiustamise järele, mille eesmärk on luua ja omandada uus tehnoloogia. Suurimat mõju uurimis-tootmistsükli etappide kestuse vähendamisele avaldavad organisatsioonilised meetmed, nagu teadus- ja arendustegevuse materiaal-tehnilise baasi tase, juhtimiskorralduse tase, koolituse ja täiendõppe süsteem. , majanduslike stiimulite meetodid jne.

Organisatsiooniliste ja metoodiliste aluste täiustamine hõlmab tööstuse arendamisega seotud töid, mis hõlmavad prognooside, tööstuse arengu pikaajaliste ja jooksvate plaanide, standardimisprogrammide, töökindluse, tasuvusuuringute jms väljatöötamist; valdkondade, probleemide ja teemade uurimistöö koordineerimine ja metoodiline juhendamine; tööstusliitude ja nende teenuste majandustegevuse mehhanismide analüüs ja täiustamine. Kõik need probleemid lahendatakse tööstuses, luues erinevat tüüpi majandus- ja organisatsioonisüsteeme - teadus- ja tootmisühendused (SPA), uurimis- ja tootmiskomplektid (RPK), tootmisühendused (PO).

MTÜ põhiülesanne on kiirendada teaduse ja tehnoloogia arengut tööstuses, tuginedes teaduse ja tehnoloogia, tehnoloogia ja tootmiskorralduse uusimate saavutuste kasutamisele. Teadus- ja tootmisühendustel on selle ülesande täitmiseks kõik võimalused, kuna need on ühtsed teadus-, tootmis- ja majanduskompleksid, mis hõlmavad teadus-, projekteerimis- ja tehnoloogiaorganisatsioone ning muid struktuuriüksusi. Seega on loodud objektiivsed eeldused teadus-tootmistsükli etappide kombineerimiseks, mida iseloomustavad järjestikused-paralleelsed perioodid üksikute teadus- ja arendustegevuse etappide läbiviimiseks.

Toome näiteid maailmamere energiaressursside kasutamisega seotud vähese jäätme- ja jäätmevaba tehnoloogia arengust.

3.3.Maailma ookeani energiaressursside kasutamine

Paljude maailmamajanduse sektorite elektrienergiaga varustamise probleem, enam kui kuue miljardi inimese pidevalt kasvavad vajadused Maal, muutub nüüd üha pakilisemaks.

Kaasaegse maailma energeetika aluseks on soojus- ja hüdroelektrijaamad. Kuid nende arengut takistavad mitmed tegurid. Söe, nafta ja gaasi hind, millel soojuselektrijaamad töötavad, tõuseb ning seda tüüpi kütuste loodusvarad vähenevad. Lisaks ei ole paljudel riikidel oma kütuseressursse või puuduvad need. Arenenud riikide hüdroenergia ressursid on peaaegu täielikult ära kasutatud: enamik hüdrotehniliseks ehitamiseks sobivaid jõelõike on juba välja töötatud. Sellest olukorrast väljapääsu nähti tuumaenergeetika arendamisel. 1989. aasta lõpus ehitati ja töötas maailmas üle 400 tuumaelektrijaama (TEJ). Kuid täna ei peeta tuumaelektrijaamu enam odava ja keskkonnasõbraliku energia allikaks. Tuumajaamade kütuseks on uraanimaak – kallis ja raskesti kaevandatav tooraine, mille varud on piiratud. Lisaks on tuumaelektrijaamade ehitamine ja käitamine seotud suurte raskuste ja kuludega. Vaid vähesed riigid jätkavad praegu uute tuumaelektrijaamade ehitamist. Tõsiseks takistuseks tuumaenergeetika edasisele arengule on keskkonnareostuse probleem.

Alates meie sajandi keskpaigast hakati "taastuvate energiaallikatega" seotud ookeanide energiaressursse uurima.

Ookean on hiiglaslik päikeseenergia aku ja transformaator, mis muundatakse hoovuste, soojuse ja tuule energiaks. Loodete energia on Kuu ja Päikese loodete jõudude tulemus.

Ookeani energiaressurssidel on suur väärtus, kuna need on taastuvad ja praktiliselt ammendamatud. Olemasolevate ookeanienergiasüsteemide töökogemus näitab, et need ei põhjusta ookeanikeskkonnale olulist kahju. Tulevaste ookeanienergiasüsteemide kavandamisel kaalutakse hoolikalt nende keskkonnamõjusid.

Ookean on rikkalike maavarade allikas. Need jagunevad vees lahustunud keemilisteks elementideks, merepõhja all olevateks mineraalideks, nii mandrilavadel kui ka kaugemal; mineraalid põhjapinnal. Üle 90% mineraalse tooraine koguväärtusest pärineb naftast ja gaasist. 22

Nafta ja gaasi kogupindala riiulis on hinnanguliselt 13 miljonit ruutkilomeetrit (umbes ½ selle pindalast).

Merepõhjast nafta ja gaasi tootmise suurimad alad on Pärsia ja Mehhiko lahed. Põhjamere põhjast on alanud gaasi ja nafta kaubanduslik tootmine.

Riiul on rikas ka pinnapealsete ladestustega, mida esindavad arvukad allosas olevad metallimaagid ja mittemetallilised mineraalid.

Ookeani tohutult aladelt on avastatud rikkalikke ferromangaani sõlmede lademeid, ainulaadseid mitmekomponentseid maake, mis sisaldavad niklit, koobaltit, vaske jne. Samas lubavad uuringud eeldada erinevate metallide suurte lademete avastamist konkreetsetes kivimites. lebab ookeani põhja all.

Idee kasutada troopilistes ja subtroopilistes ookeanivetes kogunenud soojusenergiat pakuti välja 19. sajandi lõpus. Esimesed katsed seda rakendada tehti 30ndatel. sajandist ja näitas selle idee lubadust. 70ndatel Mitmed riigid on hakanud projekteerima ja ehitama eksperimentaalseid ookeanisoojuselektrijaamu (OTPS), mis on keerulised ja suured ehitised. OTES võib asuda kaldal või ookeanis (ankurdussüsteemidel või vabas triivides). OTES-i töö põhineb aurumasinas kasutataval põhimõttel. Freooni või ammoniaagiga täidetud boilerit - madala keemistemperatuuriga vedelikke - pestakse sooja pinnaveega. Saadud aur paneb pöörlema ​​elektrigeneraatoriga ühendatud turbiini. Heitgaasi aur jahutatakse allolevatest külmadest kihtidest tuleva veega ja vedelikuks kondenseerudes pumbatakse see tagasi boilerisse. Projekteeritud OTES-i projektvõimsus on 250 – 400 MW.

NSVL Teaduste Akadeemia Vaikse Okeanoloogia Instituudi teadlased on välja pakkunud ja viivad ellu originaalse elektritootmise idee, mis põhineb liustikualuse vee ja õhu temperatuuride erinevusel, mis Arktika piirkondades on 26 °C või rohkem. 23

Võrreldes traditsiooniliste soojus- ja tuumaelektrijaamadega on ekspertide hinnangul OTESid kuluefektiivsemad ja ookeanikeskkonda praktiliselt mittesaastavaks. Hiljutine hüdrotermiliste tuulutusavade avastamine Vaikse ookeani põhjas annab atraktiivse idee luua veealuseid OTES-e, mis toimivad allikate ja ümbritsevate vete temperatuuride erinevuse alusel. OTESi kõige atraktiivsemad kohad on troopilised ja arktilised laiuskraadid.

Loodeenergiat hakati kasutama juba 11. sajandil. veskite ja saeveskite tööks Valge- ja Põhjamere kaldal. Seni teenindavad sellised ehitised mitme rannikuriigi elanikke. Praegu tehakse paljudes maailma riikides loodete elektrijaamade (TPP) loomise uuringuid.

Kaks korda päevas samal ajal ookeani tase tõuseb ja langeb. Just Kuu ja Päikese gravitatsioonijõud tõmbavad ligi veemassi. Rannikust kaugel ei ületa veetaseme kõikumised 1 m, kuid ranniku lähedal võivad need ulatuda 13 meetrini, nagu näiteks Penžinskaja lahes Okhotski merel.

Loodete elektrijaamad töötavad järgmisel põhimõttel: jõe või lahe suudmesse ehitatakse tamm, mille korpusesse paigaldatakse hüdroagregaadid. Tammi taha tekib loodete bassein, mille täidab turbiine läbiv loodete vool. Mõõna ajal voolab vesi basseinist merre, pöörates turbiine vastupidises suunas. Loodeelektrijaama ehitamist peetakse majanduslikult otstarbekaks piirkondadesse, kus meretaseme kõikumised on vähemalt 4 m Loodeelektrijaama projekteerimisvõimsus sõltub loodete iseloomust piirkonnas, kuhu jaama ehitatakse, loodete basseini mahu ja pindala ning tammi korpusesse paigaldatud turbiinide arvu kohta.

Mõned projektid näevad elektritootmise ühtlustamiseks ette kahe või enama basseini TPP skeemi.

Spetsiaalsete, mõlemas suunas töötavate kapselturbiinide loomisega on avanenud uued võimalused PES-i efektiivsuse tõstmiseks eeldusel, et need lülitatakse piirkonna või riigi ühtsesse energiasüsteemi. Kui tõus või mõõn langeb kokku suurima energiatarbimise perioodiga, töötab TPP turbiinirežiimis ja kui tõus või mõõn langeb kokku madalaima energiatarbimisega, lülitatakse TPP turbiinid välja või töötavad pumbarežiimis. basseini täitmine tõusulaine tasemest kõrgemal või vee basseinist väljapumpamine .

1968. aastal ehitati Barentsi mere rannikule Kislaya lahte meie riigi esimene tööstuslik katseelektrijaam. Elektrijaama hoones on 2 hüdroagregaati võimsusega 400 kW.

Kümme aastat kogemust esimese elektrijaama käitamisel võimaldas meil alustada projektide koostamist Mezeni elektrijaamade jaoks Valge mere ääres, Penžinskaja ja Tugurskaja jaoks Ohhotski merel. Maailmamere loodete suurte jõudude, isegi ookeanilainete enda ärakasutamine on huvitav probleem. Nad alles hakkavad seda lahendama. Palju on vaja uurida, leiutada, kujundada.

1966. aastal ehitati Prantsusmaal Rance’i jõe äärde maailma esimene loodete elektrijaam, mille 24 hüdroelektrijaama toodavad keskmiselt

502 miljonit kW. tund elektrit. Selle jaama jaoks on välja töötatud loodete kapsli seade, mis võimaldab kolme otse- ja kolme tagurpidi töörežiimi: generaatorina, pumbana ja truubina, mis tagab TPP tõhusa töö. Ekspertide hinnangul on PES Rance majanduslikult õigustatud. Aastased tegevuskulud on madalamad kui hüdroelektrijaamadel ja moodustavad 4% kapitaliinvesteeringutest.

Merelainetest elektri tootmise idee visandas 1935. aastal Nõukogude teadlane K. E. Tsiolkovski.

Laineenergia jaamade töö põhineb lainete mõjul töökehadele, mis on valmistatud ujukite, pendlite, labade, kestade jms kujul. Nende liikumiste mehaaniline energia muundatakse elektrienergiaks elektrigeneraatorite abil.

Praegu kasutatakse autonoomsete poide, majakate ja teadusinstrumentide toiteks laineenergiaseadmeid. Tee ääres saab suuri lainejaamu kasutada avamere puurimisplatvormide, avatud reidide ja marikultuurifarmide lainekaitseks. Algas laineenergia tööstuslik kasutamine. Üle maailma töötab laineseadmetega umbes 400 tuletorni ja navigatsioonipoid. Indias laineenergiast töötab Madrase sadama ujuv tuletorn. Alates 1985. aastast töötab Norras maailma esimene tööstuslainejaam võimsusega 850 kW.

Laineelektrijaamade loomise määrab optimaalne stabiilse laineenergia varuga ookeani veeala valik, jaama efektiivne disain, mis sisaldab sisseehitatud seadmeid ebaühtlase lainerežiimi tasandamiseks. Arvatakse, et lainejaamad võivad tõhusalt töötada, kasutades umbes 80 kW/m võimsust. Olemasolevate käitiste käitamise kogemus on näidanud, et nende toodetav elekter on endiselt 2-3 korda kallim kui traditsioonilised, kuid tulevikus on oodata selle maksumuse olulist langust.

Pneumaatiliste muunduritega laineseadmetes muudab õhuvool lainete mõjul perioodiliselt oma suunda vastupidises suunas. Nende tingimuste jaoks töötati välja Wellsi turbiin, mille rootor on alaldava toimega, säilitades õhuvoolu suuna muutmisel oma pöörlemissuuna muutumatuna, mistõttu säilitatakse ka generaatori pöörlemissuund muutumatuna. Turbiin on leidnud laialdast rakendust erinevates laineelektrijaamades.

Laineelektrijaam "Kaimei" ("Merevalgus") - võimsaim töötav pneumaatiliste muunduritega elektrijaam - ehitati Jaapanis 1976. aastal. See kasutab kuni 6 - 10 m kõrgusi laineid. 80 m pikkusel praamil 12 m lai, kõrgus vööris 7 m, ahtris 2,3 m, veeväljasurvega 500 tonni, paigaldatud on 22 õhukambrit, alt avatud; iga kambripaar töötab ühe Wellsi turbiiniga. Paigalduse koguvõimsus on 1000 kW. Esimesed katsed viidi läbi aastatel 1978-1979. Tsuruoka linna lähedal. Energia edastati kaldale umbes 3 km pikkuse veealuse kaabli kaudu,

1985. aastal ehitati Norrasse, Bergeni linnast 46 km loodesse kahest käitisest koosnev tööstuslainejaam. Esimene installatsioon Toftestalleni saarel töötas pneumaatilisel põhimõttel. See oli kaljusse maetud raudbetoonkamber; selle kohale paigaldati terastorn kõrgusega 12,3 mm ja läbimõõduga 3,6 m Kambrisse sisenevad lained tekitasid õhuhulga muutuse. Tekkinud vool läbi klapisüsteemi pööras turbiini ja sellega seotud generaatorit võimsusega 500 kW, aastane toodang oli 1,2 miljonit kWh. 1988. aasta lõpu talvetorm hävitas jaamatorni. Väljatöötamisel on uue raudbetoontorni projekt.

Teise installatsiooni kujundus koosneb umbes 170 m pikkusest koonusekujulisest kanalist, mille põhjas on 15 m kõrgused ja 55 m laiused betoonseinad, mis suubub merest tammidega eraldatud saarte vahele jäävasse reservuaari ja tamm koos elektrijaamaga. Ahenevat kanalit läbivad lained suurendavad oma kõrgust 1,1 meetrilt 15 meetrini ja voolavad 5500 ruutmeetri suurusesse veehoidlasse. m, mille tase on 3 m üle merepinna. Veehoidlast läbib vesi madalsurve hüdroturbiine võimsusega 350 kW. Jaam toodab aastas kuni 2 miljonit kW. h elektrit.

Ühendkuningriigis töötatakse välja originaalset "karpi" tüüpi laineenergiatehase konstruktsiooni, milles töökehadena kasutatakse pehmeid kestasid - kambreid, mille rõhk on õhurõhust veidi suurem. Lainete ülesrullumisel surutakse kambrid kokku, moodustades suletud õhuvoolu kambritest paigaldusraamile ja tagasi. Vooluteele on paigaldatud kaevude õhuturbiinid koos elektrigeneraatoritega.

Hetkel on loomisel eksperimentaalne ujuvinstallatsioon, mis koosneb 6 kambrist, mis on paigaldatud 120 m pikkusele ja 8 m kõrgusele raamile, eeldatav võimsus on 500 kW. Edasised arendused näitasid, et suurim efekt saavutatakse kaamerate ringi paigutamisel. Šotimaal Loch Nessil katsetati 60 m läbimõõduga ja 7 m kõrgusele raamile paigaldatud 12 kambrist ja 8 turbiinist koosnevat installatsiooni, mille teoreetiline võimsus on kuni 1200 kW.

Esimest korda patenteeriti laineparve konstruktsioon endise NSV Liidu territooriumil juba aastal 1926. 1978. aastal katsetati Suurbritannias sarnasel lahendusel põhinevaid ookeanielektrijaamade eksperimentaalseid mudeleid. Kokkereli laineparv koosneb hingedega sektsioonidest, mille liikumine üksteise suhtes edastatakse elektrigeneraatoritega pumpadele. Kogu konstruktsiooni hoiavad paigal ankrud. Kolmeosaline 100 m pikkune, 50 m laiune ja 10 m kõrgune Kokkereli laineparv suudab anda võimsust kuni 2 tuhat kW.

ENDISE NSV Liidu ALAL katsetati laineparve mudelit 70ndatel. Musta mere ääres. Selle pikkus oli 12 m, ujukite laius 0,4 m. 0,5 m kõrgustel ja 10 - 15 m pikkustel lainetel arendas installatsioon võimsust 150 kW.

Projekt, mida tuntakse Salteri partina, on laineenergia muundur. Töökonstruktsioon on ujuk (“part”), mille profiil arvutatakse hüdrodünaamika seaduste järgi. Projekt näeb ette suure hulga suurte ujukite paigaldamist, mis on järjestikku paigaldatud ühisele võllile. Lainete mõjul hakkavad ujukid liikuma ja naasevad oma raskuse jõul algsesse asendisse. Sel juhul aktiveeritakse pumbad spetsiaalselt ettevalmistatud veega täidetud šahti sees. Erineva läbimõõduga torude süsteemi kaudu luuakse rõhuerinevus, mis juhib turbiine, mis paigaldatakse ujukite vahele ja tõstetakse merepinnast kõrgemale. Toodetud elekter edastatakse merealuse kaabli kaudu. Koormuste tõhusamaks jaotamiseks tuleks võllile paigaldada 20–30 ujukit.

1978. aastal katsetati 50 m pikkust paigaldusmudelit, mis koosnes 20 ujukist läbimõõduga 1 m. Tekkinud võimsus oli 10 kW.

Välja on töötatud projekt võimsama paigalduse jaoks 20 - 30 ujukit läbimõõduga 15 m, monteeritud võllile pikkusega 1200 m. Paigalduse hinnanguline võimsus on 45 tuhat kW.

Briti saarte läänerannikule paigaldatud sarnased süsteemid suudavad rahuldada Ühendkuningriigi elektrivajadusi.

Tuuleenergia kasutamisel on pikk ajalugu. Idee muuta tuuleenergia elektrienergiaks tekkis 19. sajandi lõpus.

Endise NSV Liidu territooriumil ehitati 1931. aastal Krimmis Jalta linna lähedale esimene tuuleelektrijaam (TEJ) võimsusega 100 kW. Sel ajal oli see maailma suurim tuulepark. Jaama keskmine aastavõimsus oli 270 MW.tund. 1942. aastal hävitasid natsid jaama.

70ndate energiakriisi ajal. huvi energiakasutuse vastu on suurenenud. Tuuleparkide arendamine on alanud nii rannikuvööndi kui ka avaookeani jaoks. Ookeani tuulepargid on võimelised tootma rohkem energiat kui maismaal asuvad tuulepargid, kuna ookeani kohal puhuvad tuuled on tugevamad ja püsivamad.

Väikese võimsusega tuuleparkide (sadadest vattidest kümnete kilovattideni) rajamist rannakülade, tuletornide ja merevee magestamise tehaste energiaga varustamiseks peetakse tulusaks keskmise aastase tuulekiirusega 3,5-4 m/s. Suure võimsusega tuuleparkide (sadadest kilovattidest sadade megavatideni) rajamine elektri edastamiseks riigi energiasüsteemi on põhjendatud seal, kus tuule keskmine aastane kiirus ületab 5,5-6 m/s. (Võimsus, mida on võimalik saada 1 ruutmeetri õhuvoolu ristlõikest, on võrdeline tuule kiirusega kolmanda astmeni). Nii on maailmas tuuleenergia vallas ühes juhtivas riigis Taanis juba umbes 2500 tuuleseadet koguvõimsusega 200 MW.

Ameerika Ühendriikide Vaikse ookeani rannikul Californias, kus tuulekiirusi 13 m/s või rohkem täheldatakse aastas üle 5 tuhande tunni, töötab juba mitu tuhat suure võimsusega tuulikut. Erineva võimsusega tuulepargid tegutsevad Norras, Hollandis, Rootsis, Itaalias, Hiinas, Venemaal ja teistes riikides.

Tuule kiiruse ja suuna muutlikkuse tõttu pööratakse palju tähelepanu muude energiaallikatega töötavate tuulikute loomisele. Suurte ookeanituuleparkide energiat kavatsetakse kasutada ookeaniveest vesiniku tootmisel või ookeanipõhjast mineraalide ammutamisel.

Veel 19. sajandi lõpus. tuuleelektrimootorit kasutas F. Nansen laeval "Fram", et varustada polaarekspeditsioonil osalejaid jääl triivides valguse ja soojusega.

Taanis Jüütimaa poolsaarel Ebeltofti lahes on alates 1985. aastast töötanud kuusteist tuuleparki võimsusega 55 kW ja üks tuulepark võimsusega 100 kW. Aastas toodavad nad 2800-3000 MWh.

Olemas on tuule- ja surfienergiat samaaegselt kasutava rannikuelektrijaama projekt.

Kõige võimsamad ookeanihoovused on potentsiaalne energiaallikas. Praegune tehnoloogiatase võimaldab eraldada voolude energiat voolukiirustel üle 1 m/s. Sel juhul on võimsus 1 ruutmeetri voolu ristlõikest umbes 1 kW. Tundub paljutõotav kasutada selliseid võimsaid hoovusi nagu Golfi hoovus ja Kuroshio, mis kannavad vastavalt 83 ja 55 miljonit kuupmeetrit vett kiirusega kuni 2 m/s, ning Florida hoovus (30 miljonit kuupmeetrit/s, kiirenda kuni 1,8 m/s).

Ookeani energia osas pakuvad huvi hoovused Gibraltari väinas, La Manche'is ja Kuriili väinas. Hoovuste energiat kasutavate ookeanielektrijaamade loomine on aga endiselt seotud mitmete tehniliste raskustega, eelkõige suurte, laevandust ohustavate elektrijaamade loomisega.

Coriolise programm näeb ette 242 turbiini kahe 168 m läbimõõduga tiivikuga, mis pöörlevad vastassuundades, Florida väina, 30 km Miami linnast idas. Paar tiivikuid asetatakse õõnsasse alumiiniumkambrisse, mis tagab turbiinile ujuvuse. Tõhususe suurendamiseks tuleks ratta labad teha üsna painduvaks. Kogu Coriolise süsteem kogupikkusega 60 km on orienteeritud piki põhivoolu; selle laius koos turbiinidega, mis on paigutatud 22 reas 11 turbiinist, on 30 km. Üksused peaksid olema pukseeritud paigalduskohta ja maetud 30 m kaugusele, et mitte segada navigeerimist.

Iga turbiini puhasvõimsus, võttes arvesse tegevuskulusid ja kadusid kaldale edastamisel, on 43 MW, mis rahuldab Florida osariigi (USA) vajadused 10% võrra.

Sellise 1,5 m läbimõõduga turbiini esimest prototüüpi katsetati Florida väinas.

Samuti on välja töötatud 12 m läbimõõduga ja 400 kW võimsusega tiivikuga turbiini konstruktsioon.

Ookeanide ja merede soolases vees on tohutud kasutamata energiavarud, mida saab tõhusalt muundada muudeks energialiikideks suurte soolsusgradientidega piirkondades, nagu maailma suurimate jõgede suudmed, nagu Amazon, Paraná, Kongo. jm. Värske jõevee segunemisel soolase veega tekkiv osmootne rõhk on võrdeline soolade kontsentratsioonide erinevusega neis vetes. Keskmiselt on see rõhk 24 atm ja Jordani jõe ühinemiskohas Surnumerega 500 atm. Samuti tehakse ettepanek kasutada osmootse energia allikana ookeanipõhja paksusesse surutud soolakuppe. Arvutused on näidanud, et kasutades keskmiste õlivarudega soolakupli soola lahustamisel saadavat energiat, on võimalik saada mitte vähem energiat kui selles sisalduvat õli kasutades. 24

Töö "soolase" energia muundamiseks elektrienergiaks on projektide ja katsejaamade staadiumis. Pakutud võimaluste hulgas pakuvad huvi poolläbilaskvate membraanidega hüdroosmootsed seadmed. Nad absorbeerivad lahusti läbi membraani lahusesse. Lahustite ja lahustena kasutatakse magedat vett – merevett või merevett – soolvett. Viimane saadakse soolakupli hoiuste lahustamisel.

Hüdroosmootses kambris segatakse soolakupli soolvesi mereveega. Siit juhitakse poolläbilaskvat membraani läbiv vesi rõhu all elektrigeneraatoriga ühendatud turbiini.

Rohkem kui 100 m sügavusel asub veealune hüdroosmootne hüdroelektrijaam, magedat vett suunatakse hüdroturbiini torujuhtme kaudu. Pärast turbiini pumbatakse see poolläbilaskvate membraanide plokkidena osmootsete pumpade abil merre, ülejäänud jõevesi koos lisandite ja lahustunud sooladega eemaldatakse loputuspumbaga.

Ookeanis leiduv vetikate biomass sisaldab tohutul hulgal energiat. Kütuseks töötlemiseks on plaanis kasutada nii rannikuvetikaid kui ka fütoplanktonit. Peamised töötlemismeetodid on vetikate süsivesikute kääritamine alkoholideks ja suurte vetikakoguste kääritamine ilma õhu juurdepääsuta metaani tootmiseks. Samuti arendatakse tehnoloogiat fütoplanktoni töötlemiseks vedelkütuse tootmiseks. See tehnoloogia peaks olema kombineeritud ookeani soojuselektrijaamade tööga. Mille kuumutatud süvaveed varustavad fütoplanktoni paljunemisprotsessi soojuse ja toitainetega.

Biosolari kompleksi projekt põhjendab mikrovetika klorella pideva kasvatamise võimalust avatud veehoidla pinnal hõljuvates spetsiaalsetes konteinerites. Kompleks sisaldab ujuvkonteinerite süsteemi, mis on ühendatud painduvate torujuhtmetega kaldal või avamere platvormil ning seadmeid vetikate töötlemiseks. Kultivaatoritena toimivad konteinerid on tugevdatud polüetüleenist valmistatud tasapinnalised ujukid, mis on ülaosast avatud, et võimaldada juurdepääsu õhule ja päikesevalgusele. Need on torujuhtmete kaudu ühendatud settimispaagi ja regeneraatoriga. Osa sünteesiproduktist pumbatakse settimispaaki ja toitained – kääritis anaeroobse töötlemise jäägid – suunatakse regeneraatorist konteineritesse. Selles tekkiv biogaas sisaldab metaani ja süsihappegaasi.

Pakutakse ka päris eksootilisi projekte. Üks neist kaalub näiteks võimalust paigaldada elektrijaam otse jäämäele. Jaama tööks vajaliku külma saab kätte jääst ning saadud energiaga liigutatakse hiiglaslik külmunud mageveeplokk maakera kohtadesse, kus seda on väga vähe, näiteks Kesk-Euroopa riikidesse. Ida.

Teised teadlased teevad ettepaneku kasutada saadud energiat toitu tootvate merefarmide korraldamiseks. Teadlaste uurimistöö pöördub pidevalt ammendamatu energiaallika – ookeani – poole.

Järeldus

Peamised järeldused tööst:

1. Maailma ookeani (nagu ka hüdrosfääri üldiselt) reostuse võib jagada järgmisteks tüüpideks:

Nafta ja naftasaadustega saastamine põhjustab õliplekkide ilmnemist, mis takistab päikesevalguse juurdepääsu lakkamise tõttu vees fotosünteesi protsesse ning põhjustab ka taimede ja loomade surma. Iga tonn õli tekitab kuni 12 ruutmeetri suurusel alal õlikile. km. Mõjutatud ökosüsteemide taastamine võtab aega 10-15 aastat.

Tööstusliku tootmise tagajärjel tekkiv reovesi, põllumajandustootmise tulemusena mineraal- ja orgaanilised väetised, samuti olmereovesi põhjustavad veekogude eutrofeerumist.

Reostus raskmetalliioonidega häirib veeorganismide ja inimeste elu.

Happevihmad põhjustavad veekogude hapestumist ja ökosüsteemide hukkumist.

Radioaktiivset saastumist seostatakse radioaktiivsete jäätmete sattumisega veekogudesse.

Soojusreostus põhjustab soojuselektrijaamadest ja tuumaelektrijaamadest kuumutatud vee sattumist veekogudesse, mis toob kaasa sinivetikate massilise arengu, nn veeõitsengu, hapniku hulga vähenemise ja mõjutab negatiivselt veekogudesse. veekogude taimestik ja loomastik.

Mehaaniline reostus suurendab mehaaniliste lisandite sisaldust.

Bakteriaalne ja bioloogiline saastumine on seotud erinevate patogeensete organismide, seente ja vetikatega.

2. Maailma ookeani kõige olulisem reostusallikas on naftareostus, mistõttu peamised saastevööndid on naftat tootvad alad. Nafta- ja gaasitootmine Maailma ookeanil on muutunud nafta- ja gaasikompleksi kõige olulisemaks komponendiks. Maailmas on puuritud umbes 2500 puurauku, millest 800 on USA-s, 540 Kagu-Aasias, 400 Põhjameres, 150 Pärsia lahes. Need kaevud on puuritud sügavusele kuni 900 m. Samas on nafta saastumine võimalik ka suvalistes kohtades – tankeriõnnetuste korral.

Teine saastepiirkond on Lääne-Euroopa, kus reostus tekib peamiselt keemiajäätmetest. EL-i riigid heitsid Põhjamerre mürgiseid happeid, peamiselt 18-20% väävelhapet, raskemetalle koos pinnasega ja arseeni ja elavhõbedat sisaldava reoveesette ning süsivesinikke, sealhulgas dioksiini. Läänemeres ja Vahemeres on elavhõbeda, kantserogeenide ja raskmetalliühenditega reostatud piirkondi. Elavhõbedaühenditega reostust leiti Lõuna-Jaapani piirkonnas (Kyushu saar).

Kaug-Ida põhjameres domineerib radioaktiivne saaste. 1959. aastal uputas USA merevägi USA Atlandi ookeani rannikust 120 miili kaugusel tuumaallveelaevalt rikkis olnud tuumareaktori. Kõige keerulisem olukord on kujunenud Barentsi ja Kara meres Novaja Zemlja tuumapolügooni ümber. Seal uputati lisaks lugematutele konteineritele 17 reaktorit, sealhulgas tuumakütusega, mitu kahjustatud tuumaallveelaeva, aga ka Lenini tuumajõul töötava jäämurdja kesksektsioon kolme kahjustatud reaktoriga. NSVL Vaikse ookeani laevastik mattis tuumajäätmed (sealhulgas 18 reaktorit) Jaapani merre ja Ohotskisse 10 kohta Sahhalini ja Vladivostoki ranniku lähedal. USA ja Jaapan heitsid tuumaelektrijaamade jäätmed Jaapani merre, Okhotski merre ja Põhja-Jäämerre.

NSVL heitis vedelaid radioaktiivseid jäätmeid Kaug-Ida meredesse aastatel 1966–1991 (peamiselt Kamtšatka kaguosa lähedal ja Jaapani meres). Põhjalaevastik heitis aastas vette 10 tuhat kuupmeetrit. m vedelaid radioaktiivseid jäätmeid.

Mõnel juhul on vaatamata kaasaegse teaduse tohututele saavutustele praegu võimatu kõrvaldada teatud tüüpi keemilist ja radioaktiivset reostust.

Maailma ookeani vete naftast puhastamiseks kasutatakse järgmisi meetodeid: ala lokaliseerimine (kasutades ujuvtõkkeid - poome), põletamine lokaliseeritud aladel, eemaldamine spetsiaalse koostisega töödeldud liiva abil; mille tulemusena õli kleepub liivaterade külge ja vajub põhja, õli imendumine õlgede, saepuru, emulsioonide, dispergeerivate ainete, kipsi abil, ravim “DN-75”, mis puhastab merepinna õlireostusest aastal mõni minut, mitmed bioloogilised meetodid, mikroorganismide kasutamine, mis on võimelised lagundama süsivesinikke süsinikdioksiidiks ja veeks, spetsiaalsete laevade kasutamine, mis on varustatud seadmetega õli kogumiseks merepinnalt.

Samuti on välja töötatud meetodid reovee kui teise olulise hüdrosfääri saasteaine puhastamiseks. Reoveepuhastus on reovee puhastamine kahjulike ainete hävitamiseks või eemaldamiseks. Puhastusmeetodid võib jagada mehaanilisteks, keemilisteks, füüsikalis-keemilisteks ja bioloogilisteks. Mehaanilise puhastusmeetodi olemus seisneb selles, et olemasolevad lisandid eemaldatakse reoveest settimise ja filtreerimise teel. Keemiline meetod hõlmab erinevate keemiliste reaktiivide lisamist reovette, mis reageerivad saasteainetega ja sadestavad need lahustumatute setetena. Füüsikalis-keemilise töötlemismeetodiga eemaldatakse reoveest peeneks hajutatud ja lahustunud anorgaanilised lisandid ning hävitatakse orgaanilised ja halvasti oksüdeerunud ained.

Kasutatud kirjanduse loetelu

ÜRO mereõiguse konventsioon. Aineindeksi ja ÜRO kolmanda mereõiguse konverentsi lõppaktiga. Ühendrahvad. New York, 1984, 316 lk.

SOLAS 74 konventsiooni konsolideeritud tekst. Peterburi: TsNIIMF, 1993, 757 lk.

Rahvusvaheline meremeeste väljaõppe, diplomeerimise ja vahiteenistuse konventsioon, 2008 (STCW-78), muudetud 1995. aasta konverentsiga. Peterburi: TsNIIMF, 1996, 551 lk.

Laevade põhjustatud merereostuse vältimise rahvusvaheline konventsioon, 2003: muudetud selle 2008. aasta protokolliga. MARPOL-73\78. 1. raamat (konventsioon, selle protokollid, lisad koos lisanditega). Peterburi: TsNIIMF, 1994, 313 lk.

Laevade põhjustatud merereostuse vältimise rahvusvaheline konventsioon, 2003: muudetud selle 2008. aasta protokolliga. MARPOL-73/78. 2. raamat (Konventsiooni lisade reeglite tõlgendused, juhised ja käsiraamatud konventsiooni nõuete täitmiseks). Peterburi: TsNIIMF, 1995, 670 lk.

Pariisi vastastikuse mõistmise memorandum sadamariigi kontrolli kohta. M.: Mortekhinformreklama, 1998, 78 lk.

Ülemaailmse merehäda- ja ohutussüsteemiga (GMDSS) seotud IMO resolutsioonide koostamine. Peterburi: TsNIIMF, 1993, 249 lk.

Vene Föderatsiooni mereõigusaktid. Broneeri üks. nr 9055.1. Vene Föderatsiooni kaitseministeeriumi navigatsiooni ja okeanograafia peadirektoraat. S.-Pb.: 1994, 331 lk.

Vene Föderatsiooni mereõigusaktid. Raamat kaks. nr 9055.2. Vene Föderatsiooni kaitseministeeriumi navigatsiooni ja okeanograafia peadirektoraat. S.-Pb.: 1994, 211 lk.

Organisatoorsete, administratiivsete ja muude navigatsiooniohutuse alaste materjalide kogumine. M.: V/O “Mortekhinformreklama”, 1984.

Tööstusliku reovee kaitse ja muda kõrvaldamine Toimetanud Sokolov V.N. Moskva: Stroyizdat, 2002 – 210 lk.

Alferova A.A., Nechaev A.P. Tööstusettevõtete, komplekside ja rajoonide suletud ahelaga veemajandussüsteemid Moskva: Stroyizdat, 2000 – 238 lk.

Bespamyatnov G.P., Krotov Yu.A. Kemikaalide suurimad lubatud kontsentratsioonid keskkonnas Leningrad: Himiya, 1987 – 320 lk.

Boytsov F. S., Ivanov G. G.: Makovski A. L. Mereõigus. M.: Transport, 2003 – 256 lk.

Gromov F.N. Gorshkov S.G. Inimene ja ookean. Peterburi: VMF, 2004 – 288 lk.

Demina T.A., Ökoloogia, keskkonnajuhtimine, keskkonnakaitse Moskva, Aspect Press, 1995 – 328 lk.

Zhukov A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D., Tööstusliku reovee puhastamise meetodid. - Moskva: Keemia, 1999 – 250 lk.

Kalinkin G.F. Mererežiim. M.: Õiguskirjandus, 2001, 192 lk.

Kondratjev K. Ya. Globaalse ökoloogia võtmeprobleemid M.: 1994 – 356 lk.

Kolodkin A.L. Maailma ookean. Rahvusvaheline õigusrežiim. Peamised probleemid. M.: Rahvusvahelised suhted, 2003, 232 lk.

Cormack D. Võitlus merereostuse vastu nafta ja kemikaalidega / Tõlk. inglise keelest – Moskva: Transport, 1989 – 400 lk.

Novikov Yu. V., Ökoloogia, keskkond ja inimesed Moskva: FAIR PRESS, 2003 – 432 lk.

Petrov K.M., Üldökoloogia: ühiskonna ja looduse koostoime. Peterburi: Himiya, 1998 – 346 lk.

Rodionova I.A. Inimkonna globaalsed probleemid. M.: JSC Aspect.Press, 2003 – 288 lk.

Sergejev E. M., Koff. G. L. Linnade ratsionaalne kasutamine ja keskkonnakaitse M: Kõrgkool, 1995 - 356 lk.

Stepanov V. N. Maailma ookeani olemus. M: 1982 – 272 lk.

Stepanov V.N. Maailma ookean. M.: Teadmised, 1974 – 96 lk.

Hakapaa K. Merereostus ja rahvusvaheline õigus. M.: Progress, 1986, 423 lk.

Khotuntsev Yu.L., Inimene, tehnoloogia, keskkond. Moskva: Säästev maailm, 2001 – 200 lk.

Tsarev V.F.: Koroleva N.D. Avamerel laevanduse rahvusvaheline õiguslik režiim. M.: Transport, 1988, 102 lk.

Rakendus

Tabel 1.

Maailma ookeani peamised nafta ja naftasaaduste reostuspiirkonnad

tabel 2

Maailma ookeani peamised keemilise saaste tsoonid

Tsoon	Reostuse olemus
Põhjameri (Reini, Maasi ja Elbe jõgede kaudu)	Arseenpentooksiid, dioksiin, fosfaadid, kantserogeensed ühendid, raskmetallide ühendid, reoveejäätmed
Läänemeri (Poola rannik)	Elavhõbe ja elavhõbedaühendid
Iiri meri	Sinepigaas, kloor
Jaapani meri (Kyushu saare piirkond)	Elavhõbe ja elavhõbedaühendid
Aadria meri (läbi Po jõe) ja Vahemeri	Nitraadid, fosfaadid, raskmetallid
Kaug-Ida	Mürgised ained (keemiarelvad)

Tabel 3

Maailma ookeani peamised radioaktiivse saastatuse tsoonid

Tabel 4

Maailma ookeani muud tüüpi reostuse lühikirjeldus

1 Rahvusvaheline mereõigus. Rep. toim. Blishchenko I.P., M., Rahvaste Sõpruse Ülikool, 1998 – lk 251

2 Molodtsov S.V. Rahvusvaheline mereõigus. M., Rahvusvahelised suhted, 1997 – Lk.115

3 Lazarev M.I. Kaasaegse rahvusvahelise mereõiguse teoreetilised küsimused. M., Nauka, 1993 – P. 110- Lopatin M.L. Rahvusvahelised väinad ja kanalid: õigusküsimused. M., Rahvusvahelised suhted, 1995 – lk 130

4 Tsarev V.F. Majandusvööndi ja mandrilava õiguslik olemus vastavalt ÜRO 1982. aasta mereõiguse konventsioonile ning nende alade teaduslike mereuuringute õigusrežiimi mõned aspektid. Ajakirjas: Nõukogude mereõiguse aastaraamat. M., 1985, lk. 28-38.

5 Tsarev V.F.: Koroleva N.D. Avamerel laevanduse rahvusvaheline õiguslik režiim. M.: Transport, 1988 – lk 88; Alferova A.A., Nechaev A.P. Tööstusettevõtete, komplekside ja linnaosade suletud veesüsteemid. M: Stroyizdat, 2000 – lk 127

6 Hakapaa K. Merereostus ja rahvusvaheline õigus. M.: Progress, 1986 – lk 221

Veereostus maailmas ookean: - mõjutada...

Reostus Maailm ookean. Kanalisatsioonitorude puhastamine

Tunni kokkuvõte >> Ökoloogia

Jne. Füüsiline reostus avaldub radioaktiivsetes ja termilistes reostus Maailm ookean. Vedelikud ja... õlid settivad põhja. Probleem maa-aluse ja pinnavee kaitse on eelkõige probleem sobiva magevee pakkumine...

Probleemid ohutus Maailm ookean

Abstraktne >> Ökoloogia

Aktiivse inimtegevuse jäljed. Probleem seotud reostus vesi Maailm ookean, üks olulisemaid probleeme... siseriiklikud ja rahvusvahelised regulatsioonid, mida ennetada reostus Maailm ookean. Riikidele on usaldatud nende...

Reostus Maailm ookean radioaktiivsed jäätmed

Test >> Ökoloogia

Jaatavalt, ilma igasuguse kõhkluseta. Probleem seotud reostus vesi Maailm ookean, üks tähtsamaid... kui ohtlik on radioaktiivne reostus Maailm ookean ja leida viise selle lahendamiseks Probleemid. Üks globaalsetest...