Загрязнение гидросферы и методы её защиты

Загрязнение и самоочищение морей  и океанов. Реальную опасность экологическому равновесию в океане представляют следующие  формы антропогенного воздействия: загрязнение акваторий; нарушение  механизма воспроизводства морских  организмов; отторжение берегового и  акваториального пространства для хозяйственных целей. Реки выносят в океан промышленные отходы, сточные воды, сельскохозяйственные удобрения. Водные пространства морей и океанов – конечные вместилища подавляющего большинства отходов. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, удаления нечистот и мусора с кораблей, при исследовании дна морей и океанов и, особенно в результате различных аварий. В Тихий океан, например, сбрасывается ежегодно около 9 млн. т отходов, а в воды Атлантики – свыше 30 млн. т.

 В марте 1995 года в Калифорнийском  заливе (США) были обнаружены трупы  324 дельфинов и 8 китов. По мнению  специалистов, одна из главных  причин трагедии – загрязнённость  водного бассейна отходами нефтехимии  и другими токсичными веществами, сбрасываемыми промышленностью  США и Мексики. В городах  близ береговой линии в морской  воде нередко обнаруживается  патогенная микрофлора. Поля загрязнения  формируются в прибрежных водах  крупных промышленных центров  и устьев рек, а также в  районах интенсивного судоходства  и нефтедобычи. 

Степень загрязнённости вод в океане постоянно возрастает. Способность  воды к самоочищению оказывается  порой недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся  количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения  перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, наносят серьёзный ущерб состоянию  морских экосистем и экономике  в целом.

Нефть и нефтепродукты.

К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть  и нефтепродукты. Ежегодно в океан  попадает более 10 млн. т нефти. Загрязняют поверхность танкеры, содействует  загрязнению и утечка нефти при  подводном бурении. В период между 1973-1984 годами в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено до 12000 случаев загрязнения вод  нефтью. В период между 1970-1982 годами в мире зарегистрировано 169 крупных  аварий танкеров и 17000 второстепенных случаев разлития нефти. Обеспокоенность  общественности нефтяным загрязнением обусловливается неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть  до 12 км2 поверхности моря. А нефтяная плёнка нарушает все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает, но и осевшая на дно нефть долгое время вредит всему живому. Нарушается обмен океана с атмосферой: энергией, газами, теплом и влагой, в результате перестаёт размножаться планктон – основной продукт питания морских обитателей. В верхних 5-10 см водной толщи развивается богатейшее сообщество самых разнообразных организмов. Его называют нейстоном. Здесь находится «питомник» молоди очень многих видов рыб и беспозвоночных животных, которые, вырастая, населяют водную толщу и дно морей и океаном. На поверхности же накапливается вещества-загрязнители, в том числе нефть и нефтепродукты.

Тяжёлые металлы.

Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свинцом на расстоянии до 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация этого металла в верхнем слое донных отложений, чем в более  глубоких слоях, свидетельствует о  том, что это результат хозяйственной  деятельности человека, а не следствие  длительного природного процесса.

 Владельцы химического комбината  «Тиссо» в городе Минамата на острове Кюсю (Япония) долгие годы сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Получили тяжёлые психопаралитические заболевания сотни людей. Жертвы этой экологической катастрофы, объединившись в группы, не раз возбуждали дело против «Тиссо», правительства и местных властей. Минамата стал подлинной «промышленной Хиросимой» Японии, а термин «болезнь Минаматы» применяется в медицине для обозначения отравления людей промышленными отходами.

Бытовые отходы.

В моря и океаны через реки, непосредственно  с суши, а также с судов и  барж попадают жидкие и твёрдые бытовые  отходы. Часть этих загрязнений оседает  в прибрежной зоне, а часть под  влиянием морских течений и ветра  рассеивается в разных направлениях. Бытовые отходы опасны не только тем, что они являются переносчиками  болезней человека (главным образом  кишечной группы – брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что содержат значительное количество кислородопоглащающих веществ. Кислород поддерживает жизнь в море, он – необходимый элемент процесса разложения органических веществ, поступающих в водную среду. Коммунальные же отбросы, поступающие в воду в очень больших количествах, могут значительно снизить содержание растворённого кислорода. В последние десятилетия особым видом твёрдых отбросов, загрязняющих океаны, стали пластмассовые изделия (синтетические плёнки и ёмкости, пластмассовые сети и т. п.). Эти материалы легче воды, а поэтому долго плавают на поверхности, загрязняют морское побережье. Пластмассовые отходы представляют серьёзную опасность для судоходства: опутывая гребные винты судов, засоряя трубопроводы системы охлаждения морских двигателей, они нередко становятся причиной кораблекрушений. Кроме того, известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки лёгких кусками синтетической упаковки.

В Северном море возникла реальная угроза гибели флоры и фауны из-за загрязнения  нечистотами, выносимыми с материка реками. Прибрежные районы моря очень  мелководны; приливы и отливы в  нём незначительны, что также  не способствует самоочищению моря. К  тому же на его берегах расположены  страны с большой плотностью населения  и высокоразвитой промышленностью. Усугубляет экологическую ситуацию развивающаяся в последнее время  добыча нефти. Бесхозяйственное, хищническое  отношение к богатствам Мирового океана ведёт к нарушению природного равновесия, гибели в некоторых районах  океанической флоры и фауны, отравлению людей заражёнными продуктами моря. Радиоактивные загрязнения. Захоронение  жидких и твёрдых радиоактивных  отходов в море в 50-60-е годы осуществляли многие страны, имеющие атомный флот. Для России эта проблема приобретает  всё более острое значение и с  точки зрения соблюдения международных  радиационных обязательств, и в связи  с необходимостью обеспечить экологическую  безопасность страны. Установлено, что  захоронения радиоактивных отходов  проводились в пяти районах Баренцева  моря, недалеко от полигона на Новой  Земле, в десяти районах Охотского, Японского морей и в открытой части Тихого океана. Великобритания затапливала радиоактивные отходы в Ирландском море, а Франция - в  Северном, откуда загрязнения попадали в Баренцево море. 

Непосредственно в районах захоронения  контроль за радиационной обстановкой практически не осуществляется. Определить состояние защитных барьеров захороненных отходов, скорость и масштабы выхода радионуклидов очень трудно. По приблизительным оценкам экспертов, активность захороненных отходов довольно высока. Вопросы, связанные с утилизацией атомных подводных лодок, обращением с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом на объектах Военно-Морского Флота России, с деятельностью атомного ледокольного флота, остаются актуальными и в наши дни. На Кольском полуострове планируется построить сухие доки, хранилища радиоактивных отходов, причалы для списанных подлодок. К началу 1995 года в России выведена из эксплуатации 121 атомная подводная лодка (АПЛ), активные зоны выгружены с 42 АПЛ. Для выведенных из эксплуатации АПЛ строятся пункты временного хранения. Утилизировано с вырезкой реакторного отсека 8 АПЛ, подготовлено к длительному хранению на плаву 9 АПЛ, в процессе утилизации и подготовки к длительному хранению на судоремонтных заводах и базах ВМФ находятся 13 АПЛ. 91 подводная лодка, выведенная из эксплуатации, содержится в местах постоянного базирования в неудовлетворительном техническом состоянии: средний срок их службы составляет 32-35 лет, до 40% из них более десяти лет не находились на ремонтном обслуживании, чрезвычайно сложно поддерживать их на плаву.

Самоочищение морей и океанов. Самоочищение морей и океанов  – сложный процесс, при котором  происходит разрушение компонентов  загрязнения и включение их в  общий круговорот веществ. Способность  моря перерабатывать углеводороды и  другие виды загрязнений не безгранична. В настоящее время многие акватории  уже утратили способность к самоочищению. Некоторые заливы и бухты нефть, в больших количествах скопившаяся  в донных отложениях, превратила практически  в мёртвые зоны.

 Существует прямая зависимость  между численностью нефтеокисляющих бактерий и интенсивностью нефтяного загрязнения морской воды. Наибольшее число микроорганизмов выделялось в районах нефтяного загрязнения, при этом количество бактерий, растущих на нефти, доходит до 106-107 на 1 л морской воды. Наряду с численностью микроорганизмов растёт их видовое разнообразие. Это, по всей видимости, можно объяснить большой сложностью химического состава нефти, различные компоненты которой могут потребляться только определёнными видами микроорганизмов. Нефтеокисляющие микроорганизмы можно рассматривать как индикаторы нефтяного загрязнения воды.

 К морским организмам, которые  участвуют в процессах самоочищения, относятся моллюски. Различают две  группы моллюсков. В первую  входят мидии, устрицы, гребешок  и некоторые другие. Для них  характерна двухстворчатая раковина. Обычно створки раковины чуть  приоткрыты, и хорошо видно, как  из-под радужной мантии торчат  две трубочки – сифоны. Через  один сифон всасывается морская  вода со всеми взвешенными  в ней частицами, которые оседают  в специальном аппарате моллюска, а через другой очищенная морская  вода возвращается в море. Все  съедобные частицы усваиваются,  а непереваренные крупными комочками  выбрасываются наружу. Крупный моллюск  мидии может пропустить через  себя до 70 л воды в сутки  и таким образом очистить её  от возможных механических примесей  и некоторых органических соединений. Подобно мидии, питаются и другие  морские животные – мшанки, губки,  асцидии.

 У моллюсков второй группы  раковина или закрученная, овально-конической  формы (рапаны, литорины), или напоминает колпачок (морское блюдечко). Ползая по камням, сваям, причалам, растениям, днищам судов, они ежедневно прочищают огромные заросшие поверхности.

 Поистине санитар-рекордсмен  – моллюск кардиум, входящий в фауну Каспийского моря. Несмотря на свои небольшие размеры (около 2,5 см), он в процессе питания успевает за сутки профильтровать до 15 л воды. При этом растворённые в ней компоненты нефти, как вещества, непригодные для питания, обволакиваются слизью и в этой «упаковке» выбрасываются на дно.

 Учёные стремятся изучить  деятельность морских организмов, включая водоросли, с тем, чтобы  найти новые эффективные способы  борьбы с загрязнением водоёмов, прежде всего богатого рыбой  Каспия.

 Гидротехнические сооружения. В понятие «гидротехнические сооружения» входят: плотины, здания гидроэлектростанций, водосборные, водоспускные и водовыпускные сооружения, тоннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъёмники, сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушения берегов водохранилищ, берегов и дна рек, дамбы, ограждающие хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций, а также другие устройства и сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.

 Износ и старение основных  фондов водного хозяйства, ликвидация  ряда органов управления, отсутствие  должного надзора за безопасной  эксплуатацией делают всё более  реальным прорыв плотин водохранилищ  и накопителей стоков, что может  привести к катастрофическим  последствиям, угрожает естественной  основе жизни человека. Экологическая  угроза от гидроузлов проявляется  через:

 •    изменение температурного  и ледового режима рек, что  не может не влиять на живую  природу;

 •    подтопление сотен  миллионов гектаров из-за нарушения  правил землепользования и разрушения  подземных коммуникаций, подтопление  зданий и других инженерных  объектов (на искусственное водопонижение  потребуются огромные средства);

 •    эрозию берегов  водохранилищ и, следовательно,  сокращение земельных угодий;

 •    ухудшение условий  природопользования в нижних  берегах водоузлов, сокращение рыбного и других видов хозяйства;

 •    ухудшение качества  природных вод в водохранилищах  и дополнительные затраты на  водоочистку в системе хозяйственно-питьевого  водоснабжения;

 •    гибель флоры и  фауны от залповых (аварийных  и скрытых) сбросов промотходов из накопителей;

 •    продолжающееся по  всей стране строительство малых  гидротехнических сооружений (дамб, запруд, дорожных насыпей, надводных  и подводных переходов и других) без достаточного инженерного  обоснования.

 Эти негативные явления наиболее  выражены в бассейнах Волги,  Дона, Северной Двины, Белой, Томи, Тобола, Туры.

 Федеральный закон «О безопасности  гидротехнических сооружений» регулирует  отношения, возникающие при осуществлении  деятельности по обеспечению  безопасности при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, восстановлении, консервации и ликвидации  гидротехнических сооружений; устанавливает  обязанности органов государственной  власти, собственников гидротехнических  сооружений, и эксплуатирующих организаций  по обеспечению безопасности  гидротехнических сооружений.

 Безопасность гидротехнических  сооружений – это свойства  гидротехнических сооружений, позволяющие  обеспечивать защиту жизни, здоровья, и законных интересов людей,  окружающей среды и хозяйственных  объектов. Безопасность обеспечивается  на основании следующих общих  требований:

 •    соблюдение допустимого  уровня риска аварий гидротехнических  сооружений;

 •    составление декларации  безопасности – документа, в  котором определяются меры по  обеспечению безопасности с учётом  класса гидротехнического сооружения;

 •    разрешительный порядок  осуществления проектирования, строительства  и эксплуатации;

 •    непрерывность эксплуатации;

 •    становление критериев  безопасности, оснащение техническими  средствами контроля за состоянием гидротехнических сооружений, достаточная квалификация обслуживающего персонала;

 •    своевременное проведение  комплекса мероприятий, максимально  уменьшающих риск возникновения  чрезвычайных ситуаций;

 •    ответственность за  действия (бездействие), в результате  которых безопасность гидротехнических  сооружений опускается ниже допустимого  уровня.

 Надзор и контроль в этой  области народного хозяйства  возложен на органы государственного  надзора за безопасностью гидротехнических  сооружений. Для контроля отдельных  объектов могут формироваться  инспекционные комиссии.