Мониторинг мирового океана реферат

Обновлено: 30.06.2024

Мировой океан играет важную роль в функционировании биосферы из-за того, что 70% всего кислорода на земле вырабатывается в результате фотосинтеза планктона. Он влияет на климат и погоду на Земле. Мировой океан, с включёнными в него собственно океанами, замкнутыми и полузамкнутыми морями, является важнейшим источником жизнеобеспечения населения земного шара. Речь идёт и о продуктах питания, и о ресурсах, таких как газ, нефть, энергия.

Введение
1. Причины и источники загрязнения океана
2. Экологические катастрофы. Нефть и нефтепродукты
3. Смертельный пластик
4. Цветение воды
5. Остров из мусора в Тихом океане
6. Меры по предотвращению загрязнения океанов
Заключение
Список использованных источников

Введение

Загрязнение Мирового океана как глобальная экологическая проблема.

Мировой океан — это источник жизни, его необходимо охранять и защищать, но сейчас Мировой океан испытывает настоящий экологический стресс, вызванный, прежде всего, жизнью и деятельность людей.

Загрязнение Мирового океана одна из глобальных геоэкологических проблем. Различают природное (абразия, вулканизм, распад органики т. д..) и антропогенное загрязнение Мирового океана.

Существование биосферы и человека всегда было основано на использовании воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многостороннее воздействие. Мы ошибочно полагали, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Следует повторить ещѐ раз, что это было глубоким заблуждением. Человечеству не угрожает недостаток воды. Ему грозит нечто худшее – недостаток чистой воды.

Главная особенность Мирового океана – его огромные, подавляющие размеры. Широко известно избитое, но тем не менее верное замечание о том, что наша планета должна бы называться не Земля, а Океан. Мировой океан занимает 71% всей поверхности планеты. Важнейшее глобальное следствие такого соотношения суши и моря в его влиянии на водный и тепловой баланс Земли.

Мировой океан представляет собой совокупность всех океанов и морей нашей планеты. Он занимает площадь 361 млн км 2, что составляет около 71 % поверхности Земли. Общий объем воды Мирового океана составляет
96,5 % запасов гидросферы. Мировой океан образовался около 4 млрд. лет назад. Средняя соленость океанических вод 35 г/л.

1. Причины и источники загрязнения океана

К основным источникам антропогенного загрязнения относят:

Наземные источники (дают 70 % загрязнения морской среды) – сточные воды приморских населенных пунктов, загрязненный речной сток;
Атмосферные источники – выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от промышленности, транспорта и объектов энергетики.
Морские источники – загрязнение при морских авариях, загрязнение морским транспортом, утечки при добыче нефти.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

К наиболее опасным загрязнителям океана относят:

1. Нефть и нефтепродукты, поступающие в океан при аварии судов, сливе балластных вод, нефтедобыче, выносе загрязненных речных вод. Нефтяные пленки на поверхности океана нарушают обмен энергией, теплом, влагой и газами между океаном и атмосферой.

2. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, медь, кадмий и др.) поглощаются микроорганизмами и фитопланктоном, а затем передаются по пищевым цепям более высокоорганизованным организмам. В результате в организме морских гидробионтов происходит накопление тяжелых металлов, после их потребления у человека возникают психо-паралитические заболевания (синдром Минамата и др.).

3. Пестициды обнаружены в значительных количествах в различных органах морских животных (ДДТ в молоке пингвинов). Их источники поступления – сельское и лесное хозяйство. Поверхностный, а затем речной сток выносит пестициды в моря и океаны.

4. Бытовые отходы (фекалии, отбросы, сточные воды, загрязненные патогенными микроорганизмами) опасны тем, что являются фактором передачи инфекционных болезней (брюшной тиф, холера, дизентерия и др.) поглотителями огромного количества кислорода из воды на процессы окисления и разложения органики.

5. Радиоактивные вещества.

Загрязнение Мирового океана отражается в первую очередь на морских гидробионтах – планктоне, нектоне и бентосе.

Геоэкологическими последствиями загрязнения Мирового океана являются:

физиологические изменения (нарушение роста, дыхания, питания, размножения морских организмов);
биохимические изменения (нарушение обмена веществ и изменение химического состава живых организмов);
патологические изменения (возникновение новообразований и других заболеваний, генетические изменения, гибель в результате отравления или дефицита кислорода);
ухудшение рекреационных и эстетических качеств морской среды.

2. Экологические катастрофы. Нефть и нефтепродукты

Все серьёзные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров в океан ежегодно сознательно сбрасывается от 8 до 20 млн баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые улики и привлечь виновных к ответственности. Отдельного внимания требует проблема загрязнения донных отложений нефтью и нефтепродуктами. При авариях более 1000 т на небольших глубинах нефтепродукты довольно быстро достигают дна. В осадках умеренного климата последствия нефтяных разливов могут прослеживаться более 9 мес. В арктических условиях нефть сохраняется значительно дольше.

Нужна помощь в написании реферата?

На основе объявленной статистики, ежегодно в Мировом океане происходит около 14 тысяч случаев утечки нефти, которые обычно имеют небольшие масштабы, но некоторые из них являются катастрофическими.

Через несколько недель после разлива нефти, рыболовы, которые прибыли в пострадавший район для вылова окуня и карпа, находили в своих сетях рыб с открытыми ранами и странными пятнами на теле. На основе итогов исследований, экологическими последствиями аварии разлива нефти в Мексиканском заливе стали открытые раны, паразитарные инфекции, таинственные черные пятна, которые угрожали морской среде. От разлива нефти пострадали кораллы, морские водоросли, дельфины, мангровые заросли и другие виды морских растений и животных.

Кроме прохода танкеров с нефтью, в Персидском заливе разрабатывается 34 нефтегазовых месторождения, работает 800 добывающих скважин. Очевидно, что утечка нефти из скважин может вызвать экологическую катастрофу. Исследования показывают, что нефтяные загрязнения в этом районе (составляющие 1,3 %) превышают средний мировой уровень в 47 раз.

Безусловно, утечка нефти оказывает огромное пагубное влияние на морскую экологию Персидского залива. Нефтяные пятна замедляют восстановление кислорода в воде. Это приводит к гибели морских обитателей и их жизненных источников. Кроме того, такое загрязнение замедляют прохождение солнечных лучей, ослабляя процесс фотосинтеза в морских растениях и планктонах. Во многих случаях попадание нефтяных веществ в тело морских животных приводит к их смерти.

Персидский залив считается одним из самых крупных прибежищ для таких морских животных, как кораллы, декоративные и пищевые рыбы, моллюски, улитки, актинии, морские губки, медузы, черепахи, дельфины, акулы и многие другие. С другой стороны, уничтожение пищевых источников в воде стало причиной недостаточного роста некоторых морских животных в Персидском заливе. Мангровые леса в этом заливе являются одной из его главных природных достопримечательностей. За последние годы эти леса погибают из-за нефтяного загрязнения и бесконтрольного строительства морских и жилых сооружений.

Нужна помощь в написании реферата?

Многие отходы, попадающие в океанскую воду, не подвергаются биологическому разложению и остаются в воде в течение многих лет. Снижение кислорода из-за потребления снижает шансы выживания таких морских животных, как киты, черепахи, акулы, дельфины и пингвины. Наряду с этим, морские микроорганизмы, питающиеся нефтепродуктами, попадают в пищевую цепочку и угрожают здоровью человека. Эти вещества разлагаются в ткани человеческого организма и могут вызвать раковые заболевания, врожденные дефекты (у новорожденных) или долгосрочные проблемы для здоровья.

От нефтяных пятен страдают и морские птицы. Птицы, садящиеся на поверхность моря, загрязненную нефтью, теряют способность взлетать с этой поверхности. Однако самыми явными жертвами становятся рыбоядные птицы: нефть пропитывает и склеивает перья, делая невозможным взлет и ухудшая теплоизоляцию тела, а это грозит гибелью от переохлаждения; параллельно снижается плавучесть, и в воде птица тонет. Нефть обволакивает перья водоплавающих птиц. В результате разлива нефти в Мексиканском заливе погибло более 6 тысяч птиц.

3. Смертельный пластик

Полимеры и океан не могут ужиться друг с другом — человеческая беспечность неизбежно ставит под угрозу уникальную дикую природу Австралии. «Попавший в воду мусор сейчас представляет реальную угрозу для жизни морских обитателей, — сетует руководитель по морской программе Всемирного фонда дикой природы Лидия Гибсон. — Пластик, который разлагается очень медленно, морские животные часто принимают за пищу.

Программа ООН по окружающей среде утверждает, что полимерный мусор приводит к гибели более 1 млн. морских птиц и свыше 100 тыс. морских млекопитающих в год. В 2006 году ООН пришла к выводу, что в среднем на каждый квадратный километр Мирового океана приходится около 17700 кусков плавающего пластика. Причем зачастую небольшие легкие предметы — крышки от бутылок, куски пакетов из супермаркетов — оказываются опасней крупных остатков.

4. Цветение воды

Увеличение массы фитопланктона грозит утратой видового генофонда и снижением способности к саморегулированию экосистем. Скопления мелких водорослей на поверхности морей и океанов достигают таких размеров, что пятна и полосы из них хорошо видны из космоса. Фитопланктон служит индикатором неутешительного экологического состояния и динамики водных масс.

Нужна помощь в написании реферата?

Его жизнедеятельность приводит к образованию пены, химическому изменению состава и загрязнению воды, а массовое размножение меняет цвет моря.

Оно приобретает красные, коричневые, желтые, молочно-белые и другие оттенки. Для изменения цвета нужно, чтобы популяция достигла миллиона на один литр.

Несвойственные для озера Байкал водоросли (спирогира) аномально разрослись в результате обширного сброса химических веществ через очистные сооружения. Их выбросило на береговую линию (20 км), и масса составила 1 500 тонн. Теперь местные жители называют Байкал черным, поскольку водоросли имеют черный цвет и, погибая, издают чудовищное зловоние.

Цветение воды является результатом наличия в воде избыточных питательных веществ, особенно фосфора. Избыток углерода или азота не является причиной цветения воды. Введение в гидроценоз фосфатов в высоких концентрациях вызывает рост и размножение водорослей и высших растений. Последние в этих условиях вытесняются и отмирают. Мёртвое органическое вещество становится пищей для бактерий, которые его разлагают. Чем больше пищи, тем больше развивается бактерий и тем меньше в воде растворённого кислорода, используемого ими. Когда содержание растворённого кислорода уменьшается, многие рыбы и водные насекомые начинают погибать. Цветение может приводить к образованию зон замора.

5. Остров из мусора в Тихом океане

Самая большая в мире водная помойка расположилась на севере Тихого океана. Именно там океанские течения образуют своеобразную воронку, куда стягивается мусор.

Мусорные острова в Тихом океане стали образовываться с середины 50-х годов, когда в обиход прочно вошли пластики. Многие города в Северной Америке, расположенные на побережье, сбрасывают канализационные стоки прямо в море, вместе с ними в воду попадают и плавающие твердые отходы. Течения выносят их в центральную часть Тихого океана, где происходит определенное завихрение течений, и плавающий мусор остается там запертым навеки. Со временем концентрация отходов возрастает, они притягиваются друг к другу, и в настоящее время в Тихом океане можно встретить целые дрейфующие мусорные острова, образовавшиеся из десятков тонн пластиковых упаковок и бутылок. По предварительным оценкам, суммарная масса всех отходов между Гавайскими островами и Калифорнийским побережьем составляет 3,5 млн т, а по площади район океанской свалки превышает размеры такого государства, как Белоруссия.

Нужна помощь в написании реферата?

Наиболее известный случай таких выбросов — ошибочный сброс в 1990 году с сухогруза 80 тыс. пар обуви. Через три года после этого кроссовки и сапоги течениями прибивало к берегам США и Канады. Помимо этого проходящие суда сбрасывают в океан и так называемые балластные воды, которые сильно вредят сложившимся экосистемам. В них переносятся микроорганизмы из других частей планеты. Рыбы и животные получают новые болезни, происходит перераспределение видов, приводящее к вытеснению коренных обитателей.

6. Меры по предотвращению загрязнения океанов

Глобальное решение

Так как использование пластмассы растет, в течение следующего десятилетия вырастет и уровень загрязнения (по некоторым прогнозам, в десять раз). Обратить его вспять – насущная потребность.

“В настоящее время принимаются меры по борьбе с пластмассовым мусором в океане, и эта работа идет активнее, чем когда-либо раньше”, – отмечала в 2015 году заместитель государственного секретаря США Кэтрин Новелли.

В Соединенных Штатах действуют эффективные национальные программы по сокращению количества отходов, которые могут попадать в океан. Во многих американских штатах и населенных пунктах запрещено использовать изделия из наиболее токсичных пластмасс.

Некоторые европейские страны, а также Австралия приняли решение сократить уровень пластмассового мусора и защитить экосистему океана.

Глобальные проблемы требуют глобальных решений. “Главная заключается в том, что необходимо бороться с существующей экономической моделью, когда необоснованно растет производство пластмассовых изделий и упаковки. Расходы на очистку океана при этом недостаточны”, – писал капитан Торгового флота США Чарльз Мур в статье в New York Times в 2014 году. Именно Мур первым обнаружил Большое тихоокеанское мусорное пятно.

Эксперты и политики считают, что необходима работа в таких трех направлениях: сокращение отходов, их эффективный сбор (в частности, в странах, где наблюдаются быстрые темпы индустриализации) и поощрение вторичной переработки пластмасс. В каждом из указанных направлений можно достичь цели лишь за счет сочетания инноваций и экономического стимулирования.

Свою роль может сыграть и государственное регулирование. Производителям могут быть предложены налоговые льготы и другие экономические преференции, поощряющие выпуск менее токсичных изделий, которые легче поддавались бы переработке и быстрее разлагались. Над поиском таких решений уже работает ряд компаний.

Нужна помощь в написании реферата?

Поиск нестандартных решений

В то время, как некоторые предприниматели внедряют инновации по общему сокращению зависимости от углеродной энергетики, другие стремятся уменьшить загрязнение океана.

Восемь ведущих транснациональных компаний, среди которых, например, Unilever, Procter and Gamble, Nike, в сотрудничестве со Всемирным фондом дикой природы разрабатывают новые виды пластмасс, которые будут производиться из органических материалов. Перед ними стоит задача сократить пластмассовое загрязнение окружающей среды путем создания биоразлагаемых пластмасс из растительного сырья, в том числе из сахарного тростника, кукурузы, камыша и зерновых.

Предложенные стартапами проекты также направлены на борьбу с загрязняющими океан отходами. Собранная в океане и на побережье пластмасса отправляется на вторичную переработку или превращается в электроэнергию. Из отслуживших свое рыболовных сетей производят ковролин и другие изделия.

Так, трое молодых калифорнийцев основали в Чили компанию Bureo Skateboards. Они собирают выброшенные за борт синтетические рыболовные сети и изготавливают из них скейтборды. Работая с американскими и чилийскими некоммерческими организациями и местными общинами, Bureo также поддерживает удаление морского мусора с побережья.

Вудринг, энтузиаст океанского спорта, изучает возможность применять новые технологии для очистки океана. При финансовой поддержке Всемирного банка он создал Global Alert – картографическую программу для рыбаков и любителей прогулок по пляжу. Пользователи могут отмечать на интерактивной карте места скопления мусора на воде и на берегу.

Заключение

В настоящее время проблемы загрязнения Мирового океана и пресных вод стоит достаточно остро. Люди XXI века благодаря научно-технической революции отравили водную среду настолько, что поставили их на грань исчезновения. Последствия загрязнения гидросферы очень трудно представить себе, так как масштаб их может быть огромным.

Следует относиться бережно к тому, что мы имеем, чтобы не допустить такие последствия загрязнения гидросферы, которые способны привести Землю к гибели. Природа гораздо умнее нас и, обманывая ее, мы обманываем себя. Не надо засорять водоемы бытовым мусором и отходами, губящими окружающую нас природу. Если мы научимся уничтожать отходы без вреда для экологии, то сможем оставить своим потомкам чистую воду и красивую землю.

Нужна помощь в написании реферата?

Экологический мониторинг океана

Выполнил:
Студентка группы Ф13Б
Панфилова Анастасия Валерьевна
Проверил:к.б.н., доцент, Самойлова Г.В.

Омск 2016
Содержание

Введение
3
1.Типы мониторинга
4
2. Экологический мониторинг океана
3.Источники и виды загрязнения океана

7
Заключение
8
Список литературы
9

Введение
Мониторинг – система наблюдения, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.
Мониторинг окружающей природнойсреды - по законодательству РФ - долгосрочные наблюдения за состоянием окружающей природной среды, ее загрязнением и происходящими в ней природными явлениями, а также оценка и прогноз состояния окружающей природной среды.
Под качеством природной среды понимают такое состояние экологических систем, при котором постоянно обеспечиваются обменные процессы энергий и веществ между природой и человеком на уровне,обеспечивающем воспроизводство жизни на Земле. Качество среды до активного вмешательства человека поддерживалось самой природой путем саморегуляции, самоочищения от загрязнения нетехногенного происхождения. Человеческое производство в отличие от природного построено на отходной технологии, которые не могут затем быть сырьем для природных процессов (циклов). Это приводит к накоплению наповерхности Земли инертных (неусвояемых) или вредных материалов. Воздействие человека на природную среду и негативные последствия его деятельности создали в цивилизованном обществе проблему регулирования качества среды, в которой живет и проявляет себя человек.

1. Виды мониторинга
В соответствии с типами загрязнений мониторинг различают глобальный, региональный, импактный, базовый, по способам наблюдения —авиационный, космический, дистанционный, по задачам — прогностический.
Глобальный мониторинг осуществляет слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.
Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или антропогенным воздействиям от естественныхбиологических процессов.
Импактный мониторинг обеспечивает наблюдения в особо опасных зонах и местах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.
Базовый мониторинг осуществляет слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные антропогенные воздействия. Для осуществления базового мониторинга используют удаленные от промышленных регионовтерритории.
При мониторинге качественно и количественно характеризуется состояние воздуха, поверхностных вод, климатические изменения, свойства почвенного покрова, состояние растительного и животного мира. К каждому из перечисленных компонентов биосферы предъявляются особые требования и разрабатываются специфические методы анализа.
Основные цели мониторинга состоят в обеспечении своевременной идостоверной информацией, позволяющей оценить показатели состояния экосистем и среды обитания человека; выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений; а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются; создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будетнанесен ущерб.
Основные задачи экологического мониторинга:
- наблюдение за источниками и факторами антропогенного воздействия;
- наблюдение за состоянием природной среды и происходящими в ней процессами под влиянием факторов антропогенного воздействия;
- оценка фактического состояния природной среды;
- прогноз изменения состояния природной среды под влиянием факторов.

В задачи экологического мониторинга океана (физическая составляющая) входит систематический анализ, наблюдения и прогноз термодинамических процессов и процессов распространения антропогенных примесей, определяющих экологическую ситуацию в океане. Физическая составляющая экологического мониторинга тесно связана с климатическим мониторингом и, таким образом, исследования в этой области являются элементом Всемирной климатической программы. В рамках этой программы значительное внимание уделяется изучению влияния свойств и динамики океана на тепло- и газообмен с атмосферой, на глобальный круговорот тепла, влаги и различных химических соединений, особенно двуокиси углерода, в климатической системе. В ее задачи также входит определение влияния различных антропогенных воздействий на важнейшие геофизические явления в океане, на процессы взаимодействия океана с атмосферой, на состояние климатической системы, в том числе криосферы.[ . ]

Экологический мониторинг океана (геохимическая составляющая) охватывает систематический контроль, оценку и прогноз уровней загрязнения морских экосистем, включая скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан, их содержание в морской воде, накопление во взвешенном веществе, донных отложениях, биоте; скорости удаления загрязняющих веществ из морской воды за счет биогенной седиментации и микробного метаболизма.[ . ]

Основными задачами экологического мониторинга океана является создание системы наблюдений за источниками и факторами антропогенных воздействий и биологическими эффектами в морских экосистемах, а также определение допустимой нагрузки на экосистемы (разрабатываемой на основе оценки, анализа и прогноза состояния океана).[ . ]

Научные аспекты организации экологического мониторинга океана детально изложены в наших работах [21, 65].[ . ]

Перестройки в сообществах и популяциях, вызываемые антропогенным загрязнением, могут носить острый характер (в результате импактных воздействий в случае аварийных разливов нефти с судов, при выносе реками значительного количества загрязняющих веществ и т. п.), либо хронический характер — при небольших, но длительно действующих факторах загрязнения. В последнем случае биологические последствия помогут иметь весьма инерционный характер. В этом случае чрезвычайно важным представляется выбор подходящих биологических объектов для наблюдения и контроля.[ . ]

Биологическая индикация положена в основу биотестирования — биологического метода оценки характера и степени загрязнения морской среды.[ . ]

В качестве биотестов широко используются различные виды фитопланктона, зоопланктона, моллюски, отдельные представители ихтиофауны, морские микроорганизмы.[ . ]

Во второй половине XX в., наряду с бурным экономическим развитием, перед человечеством во всей остроте встал вопрос об ограниченности запасов сырья и энергии на суше. К этому времени поверхность материков оказалась существенным образом измененной в процессе производственной деятельности человека. Особенно это касается мест, благоприятных для проживания людей. В связи с естественным переходом от собирательства диких плодов и охоты к производящему хозяйствованию были уничтожены естественные леса и луга, появились огромные города – мегаполисы с их развитой промышленностью и транспортом. Неограниченное потребление природных ресурсов и свободное удаление отходов в окружающую среду привело к угрозе остановки дальнейшего развития общества и даже к прекращению существования человечества. Из основных проблем следует назвать: демографический взрыв, истощение запасов полезных ископаемых, энергетический кризис, загрязнение окружающей среды, нарушение природных биологических циклов. Компьютерный анализ, проведенный рядом британских ученых (Meadows, 1972), привел к неутешительным выводам: при сохранении существующих тенденций развития человечество ожидает жестокий кризис в начале XXI в. По инерции население и загрязнение окружающей среды будут еще некоторое время увеличиваться, однако, в конце концов наступит быстрое сокращение численности населения. При нулевом приросте населения, согласно этой модели, возможно устойчивое развитие человечества. Однако, поскольку основной прирост населения Земли происходит за счет развивающихся стран, часто с неустойчивыми политическими режимами и суровыми религиозными понятиями, искусственное ограничение населения проблематично.
Во второй половине XX в. появились идеи обеспечить дальнейшее развитие человечества путем интенсивного освоения Мирового океана. В настоящее время водные просторы океанов и морей используются в основном для транспортных целей (75 % мирового грузооборота), добычи нефти и газа на шельфе (около 30 % мировой добычи) и вылова морепродуктов (25 % белков животного происхождения). Кроме того, океан обеспечивает около 90 % добычи брома, 60 % магния, 30 % поваренной соли.
Однако, несмотря на то, что почти половина населения Земли живет вблизи берегов океанов и морей, глубины акваторий освоены сравнительно мало. Это связано, прежде всего, с тем, что водная среда гораздо меньше приспособлена для обитания людей, чем поверхность суши, даже в условиях наиболее сурового климата. Поэтому для ее освоения требуются значительно большие экономические затраты, сравнимые с затратами на освоение космоса. По этой причине акватории в среднем значительно меньше изменились вследствие производственной деятельности людей по сравнению с сушей. Тем не менее, Мировой океан испытывает в настоящее время сильное антропогенное воздействие. Исчезают некоторые виды представителей морской флоры и фауны, загрязняются устья рек, водная поверхность местами покрывается масляными пленками и т.д. В океан сбрасывается ежегодно через атмосферные осадки и речные стоки более 30 тыс. различных химических соединений общей массой до 1,2 млрд. т. Самыми опасными загрязнителями, поражающими экосистему океана из-за отравляющего, мутагенного или канцерогенного действия на морские организмы, являются углеводороды, токсичные металлы и радиоактивные вещества (Петров, 1998).
Несмотря на существенные экономические затраты, освоение океанов и морей продолжается ускоренными темпами. Разработан целый ряд проектов по использованию энергетических ресурсов океана, заключенных в приливах, волнах, морских течениях и температурном градиенте. На дне разведано большое количество залежей железомарганцевых конкреций, содержащих свыше 30 элементов таблицы Менделеева. Разрабатываются проекты интенсивного производства морепродуктов. Однако наиболее интенсивно в настоящее время развивается добыча нефти и газа на океаническом шельфе и континентальном склоне. Прогнозируется, что в ближайшие 10 лет добыча углеводородов в море превысит их добычу на суше. В связи с изложенным велика опасность разрушения установившейся в течение многих тысяч и миллионов лет экологической среды в Мировом океане. Перед человечеством стоит нелегкая задача интенсивного освоения мировых ресурсов океана при сохранении его основных функций.
Как было установлено в последнее время рядом исследований, океан играет решающую роль в жизни человечества, хотя эта роль не всегда очевидна. Была известна климатообразующая и погодообразующая роль океана: теплые и холодные течения, циклоны и антициклоны, порождаемые океанами, определяют условия жизни на континентах. Благодаря огромной поверхности океаны тесно взаимодействуют с атмосферой, насыщая ее влагой и обеспечивая необходимый перепад температур и давлений для транспортировки этой влаги на материки.
Кроме того, океаны регулируют газовый состав атмосферы: огромное количество углекислого газа растворяется в воде и усваивается микроорганизмами. Тем самым уменьшается "парниковый эффект" в атмосфере и ограничивается таяние арктических и антарктических льдов. В противном случае это привело бы к глобальному повышению уровня океана, и было бы гибельно для большинства прибрежных зон обитания биологических сообществ и человека.
Океаны обеспечивают сравнительно быстрый круговорот воды в природе. В среднем за 12 дней вода от истоков ручьев и рек достигает океана. При этом с поверхности материков смывается огромное количество всевозможных отходов жизнедеятельности человека, что способствует восстановлению среды его обитания.
Несмотря на огромные размеры Мирового океана, антропогенное воздействие на его биоту весьма ощутимо. Это обусловлено рядом причин.
• Распределение жизни в океане весьма неравномерно. Живые организмы концентрируются возле поверхности океана, где много солнечного света, тепла и обилие кислорода. Жизнь развивается также вблизи дна, куда собираются органические вещества, опускающиеся из верхних слоев. Эти пограничные районы океан–атмосфера и океан–литосфера были названы В.И. Вернадским "пленками жизни". Загрязнение этих сравнительно небольших объемов воды может иметь катастрофические последствия.
• Сравнительно недавно установлено, что в океане существуют глобальные циркуляционные процессы, благодаря которым океан представляет собой единое целое. Такой процесс обмена вод происходит довольно медленно, однако он охватывает все глубины и районы океана. Поэтому в океанах и морях нет мест, где можно было бы безболезненно хранить вредные отходы производства, в том числе радиоактивные и отравляющие вещества.
• Дно океана подвержено активным геодинамическим процессам. Более 80 % всех землетрясений происходит под дном морей и океанов. По разным оценкам общее число морских землетрясений с магнитудой больше 3 превышает 100 тыс. в год. Землетрясения концентрируются в основном вдоль срединно-океанических| хребтов и в прибрежных районах вблизи островных дуг и сейсмически активных материковых окраин. Многочисленные тектонические разломы в океанической коре служат источником горячих минерализованных вод. Вокруг гидротерм развиваются специфические формы жизни и образуются минеральные осадки. Вместе с тем постоянные "встряхивания" дна приводят к ускоренному продвижению осадков от прибрежных районов вдоль континентального склона в область абиссальных равнин. Эти осадки в значительной степени насыщены производственными отходами, образующимися в прибрежных районах и выносимыми реками (Лисицин, 1988, Гаврилов, 2000).
• В водах океана имеются многочисленные биохимические связи между различными организмами. Бактерии и беспозвоночные животные выделяют органические вещества, которые являются пищей и биостимуляторами для других организмов. Физиологические системы многих морских организмов являются открытыми, а все сообщество объединяется биохимическими связями. Нарушение любого звена сообщества может привести к общей катастрофе (Петров, 1998).
• Многие морские организмы биофильны к загрязняющим веществам, т.е. они их накапливают в своих тканях в больших концентрациях. Следует отметить, что эта тенденция сохраняется по мере продвижения по пищевой цепочке, и максимальная концентрация наблюдается у высших позвоночных (хищных рыб и морских млекопитающих).
Непрерывный рост мировых потребностей в углеводородном сырье определяет необходимость поиска новых областей, перспективных для нефтегазодобычи. В настоящее время наблюдается перенос разведочных работ, проводимых ведущими нефтяными компаниями, с морского шельфа на большие глубины – в пределы континентального склона. Крупные глубоководные нефтегазовые добывающие комплексы расположены на континентальных окраинах в разных частях Мирового океана. Ведется широкомасштабное разведочное бурение в новых акваториях. Можно предположить, что в ближайшие годы мировая нефтегазовая индустрия, активно развивающаяся в пределах шельфов и континентальных склонов, станет одним из главных факторов антропогенного воздействия на экосистему Мирового океана. Для объективной оценки воздействия морского нефтегазового комплекса на окружающую среду и обеспечения его устойчивого развития необходима разработка комплексной системы мониторинга природной среды в процессе освоения углеводородного сырья.
Необходимо отметить, что разработка нефтегазовых месторождений на континентальных склонах по сравнению с шельфом сопряжена с существенно большими технологическими трудностями и природными рисками. Это связано со значительно большими глубинами, удаленностью от берегов, широким развитием оползневых процессов на крутых склонах, интенсивными течениями, штормами и ветрами, повышенной сейсмичностью.
Прибрежные зоны океанов и морей являются районами высокой биологической продуктивности, в которых сосредоточена значительная часть биоресурсов океана. Воды континентальных склонов являются наиболее динамичными зонами. Интенсивные течения, действующие вдоль большинства континентальных склонов, как показали спутниковые исследования последних лет, имеют сложную вихревую структуру, обеспечивающую значительный поперечный обмен водными массами между прибрежными зонами и открытым океаном.
Разработка углеводородных ресурсов в зонах континентальных склонов морей и океанов неизбежно приводит к существенному воздействию на пелагические и донные экосистемы. Оценка масштабов и обратимости этих изменений представляет собой глобальную задачу экологии и экономики океана. Возведение и эксплуатация нефтяных платформ на шельфе и континентальном склоне морей и океанов представляет собой серьезную экологическую опасность. Локальные выбросы или утечки нефти, произошедшие в таких динамически активных зонах, как воды континентального склона, могут в равной степени влиять на мелководную часть шельфов и на удаленные районы открытого моря Напротив, районы экологически безопасной добычи углеводородного сырья могут быть загрязнены нефтепродуктами, привнесенными из соседних регионов, удаленных на десятки, а иногда сотни миль. Поэтому оценка воздействия промышленной разработки углеводородного сырья и других ресурсов на шельфах и континентальных склонах морей и океанов должна основываться на комбинированном, комплексном подходе, включающем систему дистанционного, в том числе спутникового мониторинга и сеть локальных контактных измерений. При этом данные дистанционного зондирования, обработанные с применением современных информационных технологий, обеспечивают анализ изменения экологической ситуации и контроль за утечками нефтепродуктов в зоне непосредственной добычи и на обширных прилежащих акваториях.
Комплекс контактных измерений ряда ключевых геофизических, химических и биологических параметров, выбранных в качестве индикаторов состояния морской среды, обеспечивает подробный анализ экологической ситуации непосредственно в местах наиболее активной промышленной деятельности. Выбор минимального набора ключевых параметров должен проводиться на основе анализа всего комплекса знаний о функционировании морских и океанических экосистем.

Другие статьи, рефераты

Читайте также: