Экология и охрана природы : Мировой океан

Мировой океан

http://monax.ru/order/ - рефераты на заказ (более 2300 авторов в 450 городах СНГ).

17

МИРОВОЙ ОКЕАН

ПЛАН

1. Ресурсы Мирового океана

2. Проблемы Мирового океана

3. Охрана морей и океанов

Литература

Нашу планету вполне можно было бы назвать Океами так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, составляя 97 % гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1 %, а в ледниках сковано только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность плане-ты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступа-ет более половины кислорода, и он же регулирует содержа-ние углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопле-ние и преобразование огромной массы минеральных и орга-нических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около че-тырёх пятых всех живых существ планеты.

1. РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА

В наше время, «эпоху глобальных проблем». Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь ог-ромной кладовой минеральных, энергетических, раститель-ных и животных богатств, которые -- при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве -- могут счи-таться практически неисчерпаемыми. Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспече-ния быстро растущего населения продуктами питания и сы-рьём для развивающейся промышленности, опасность энер-гетического кризиса, недостаток пресной воды.

Основной ресурс Мирового океана -- морская вода. Она, содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные, как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всё ещё поваренная соль -- 33 % от мировой добычи, но уже добываются магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых неуклонно истощаются, когда как в океан-ских водах их содержится до полмиллиарда тонн. В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перс-пективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового оке-ана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьша-ются, а в Океане его 10 миллиардов тонн, дейтерий вообще практически неисчерпаем -- на каждые 5000 атомов обыч-ного водорода приходится один атом тяжелого. Помимо вы-деления химических элементов морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных ме-тодов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; солёную воду пропуска-ют через специальные фильтры; наконец, производится обыч-ное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые всё чаще обнаруживаются на конти-нентальном шельфе, то есть в областях материковой отме-ли, прилегающей к берегам суши и имеющее одинаковое с ней геологическое строение. Один из таких источников, рас-положенный у берегов Франции - в Нормандии, дает такое количество воды, что его называют подземной рекой.

Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что “под водой”. Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения -- золото, платина; встречаются и драго-ценные камни - рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. На-пример, вблизи Намибии идут подводные разработки алмаз-ного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично матери-ковом склоне Океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удоб-рений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет. Самый же интересный вид минерального сырья Миро-вого океана -- это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный «кок-тейль» из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца. Места их расположения общеизвестны, но резуль-таты промышленной разработки пока ещё очень скромны. Зато полным ходом идёт разведка и добыча океанской нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи при-ближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив к тому же знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вы-тапливается со дна с помощью перегретой воды. Другой, пока ещё нетронутой кладовой океана являются глубинные рас-щелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, же-леза и других металлов. Всё более и более важное значение принимает добыча материалов на мелководье. Вокруг Япо-нии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосо-держащие пески, страна добывает из морских шахт около 20 % угля - над залежами породы сооружают искусствен-ный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.

Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане, -- движение, температурный режим вод -- являются неистощимыми энергетическими ресурсами. Например, сум-марная мощность приливной энергии Океана оценивается от 1 до 6 миллиардов кВт.ч. Это свойство приливов и отли-вов использовалось во Франции аж в средние века: в XII веке строились мельницы, колёса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции су-ществуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе проис-ходит в одну сторону, а при отливе -- в другую.

Главное богатство Мирового океана -- это его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 мил-лиардов человек. Вылавливая ежегодно 85--90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85 % от используемой морс-кой продукции, моллюсков, водорослей, человечество обес-печивает около 20 % своих потребностей в белках животно-го происхождения. Живой мир Океана -- это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при пра-вильном и бережном их использовании. Максимальный вы-лов рыбы не должен превышать 150--180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произой-дут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из оке-анских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует не-сколько путей поднятия её продуктивности. Первый - изы-мать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого -- антарктический криль -- уже пошла в пищу. Мож-но без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораз-до больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь -- использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод. Один из таких апвеллингов, расположенный у побережья Перу, даёт 15 % мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхно-сти Мирового океана. Наконец, третьи путь -- культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губитель-ный по своим объёмам вылов рыбы.

Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, так-же является бесплатной и удобной дорогой, которая связы-вает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80 % перевозок между странами, служа развивающемуся мировому производству и обмену.

Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рас-сеивает и очищает основную часть поступающих в него от-ходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Зем-ли. В течение 3000 лет в результате круговорота воды в при-роде вся вода Мирового океана обновляется.

2. ПРОБЛЕМЫ МИРОВОГО ОКЕАНА

Человек -- дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происхо-дят во всё возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунто-вых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод, и в особенности их загрязнения. Соответствен-но с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечис-тот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий оке-ан ежегодно сбрасывается около 9 млн т отходов, в воды Атлантики -- свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. Газообразные токсичес-кие вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступа-ют в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифор-нийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т. свинца, попадаю-щего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В горо-дах близ береговой линии в морской воде нередко обнару-живается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается 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, нанося серь-езный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя.

К числу наиболее вредных химических загрязнений от-носятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т. нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.

В период между 1973-1984 гг. в США Институтом охра-ны окружающей среды и энергетики отмечено 12000 случа-ев загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. На-пример, последствия в связи с гибелью в 1995 г. теплохода “Дота” у Керченского пролива в Азовском море оценивают-ся в 7 млн. долларов.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнени-ем обусловлено неуклонным ростом экономических потерт в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Толь-ко 1 т нефти способна покрыть 12 куб. км поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические про-цессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняют-ся гидробиологические условия в океане, оказывается влия-ние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосред-ственно на климат. Уменьшается первичная продукция оке-ана -- фитопланктон -- своеобразный пищевой фундамент всей его жизни.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они не-редко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большин-ство зародышей погибнут, а многие из уцелевших оказыва-ются уродами. А ведь именно на поверхности, куда и попа-дают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сооб-щество разнообразнейших организмов -- нейстон.

Не меньше чем нефть опасно загрязнение тяжелыми ме-таллами. Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свин-цом на расстоянии 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствуют о том, что это следствие человеческой деятельности, а не при-родных процессов.

Владельцы химического комбината “Тиссо” в городке Минамата на острове Кюсю долгие года сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Получили тяжелые психопаралитические за-болевания сотни людей.

Еще одним губителем океана являются пестициды. Их мировое производство достигает 200 тыс. т. в год. Относи-тельная химическая устойчивость, а также характер распро-странения способствовали их поступлению в моря в больших объемах. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей.

Пестициды обнаружены в различных районах Балтийс-кого, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии, Исландии, Португалии, Испании. На основании анализа снежного покрова Антарк-тиды было определено, что на поверхности этого, весьма удалённого материка осело около 2300 тонн пестицидов, хотя они там никогда не применялись. ДДТ и гексахлоран обна-ружены в значительных количествах в печени и жире тюле-ней и антарктических пингвинов.

В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы. Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях.

Бытовые отбросы очень опасны, так как являются пере-носчиками болезней человека: брюшного тифа, дизентерии, холеры. Они также содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. Твердые бытовые отбросы являются причиной аварий в судоходстве, опутывая греб-ные винты судов, засоряя трубопроводы систем охлаждения двигателей. Известны случаи гибели крупных морских мле-копитающих из-за механической закупорки легких куска-ми синтетической упаковки. Подсчитано, что в прибрежной зоне Гавайских островов, весьма посещаемых туристами мест, плавает несколько миллионов всякого рода пластмассовых пакетов.

Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов в море в 59-60-е годы осуществляли многие страны, имею-щие атомный флот. В 1950-1992 гг. Советским Союзом в водах Ледовитого океана затоплены ядерные отходы сум-марной активностью 2,5 млн. кюри -- в том числе 15 реакто-ров и экранная сборка атомного ледокола «Ленин», 13 реак-торов аварийных атомных подводных лодок (включая шесть, с не выгруженным ядерным топливом). Великобритания затапливала радиоактивные отходы в Ирландском море, а Франция -- в Северном.

3. ОХРАНА МОРЕЙ И ОКЕАНОВ

Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия кото-рого губительны для всей жизни на Земле. Поэтому в 1954 г. в Лондоне прошла международная конференция, ставивша-яся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была приня-та конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 г. в Женеве были приняты еще четы-ре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболов-стве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юриди-чески закрепили принципы и нормы морского права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошед-шая в 1973 г. в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно приня-той конвенции, каждое судно должно иметь сертификат -- свидетельство о том; что корпус, механизмы и прочая осна-стка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбро-сы с них должны выкачиваться только на береговые прием-ные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточ-ных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы элек-трохимические установки. Институт океанологии РАН раз-работал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключается в добавлении к промывной воде нескольких по-верхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволя-ет осуществить на самом судне очистку без сброса загряз-ненной воды или остатков нефти, которую можно впослед-ствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуют-ся конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосно-вении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в каче-стве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за просто-ты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90 % разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, -- это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими сред-ствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагаю-щих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная техноло-гия, с помощью которой можно в короткие сроки ликвиди-ровать гигантское пятно. Корпорация “Кансай санге” выпу-стила реактив АSWW, основной компонент которого -- спе-циально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно ста-щить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован аме-риканскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтя-ную пленку на определенную глубину опускается керами-ческая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации нефть сначала скапливает-ся толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Элек-трический ток, подведенный к пластинке, поджигает фон-тан, и нефть полностью сгорает.

Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен ма-сел американские ученые создали модификацию полипро-пилена, притягивающего жировые частицы. На катере-ка-тамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой свисают в воду. Как толь-ко катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к “шторе”. Остается лишь пропустить полимер через валики спе-циального устройства, которое отжимает нефть в приготов-ленную емкость.

С 1993 г. был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разра-батываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 г. представители японских, американских и рос-сийских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке Рос-сии. На реализацию проекта правительство Японии выде-лило 25,2 млн. долларов.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффек-тивных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, -- предотвращение загрязнения.

Итак последствия, к которым ведёт расточительное, небреж-ное отношение человечества к океану, ужасающи. Уничто-жение планктона, рыб и других обитателей океанских вод - далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Ведь у Мирового океана имеются общепланетарные функции: он является мощным регулятором влагооборота и теплового режима Земли, а также циркуляции её атмосферы. Загряз-нения способны вызвать весьма существенные изменения всех этих характеристик, жизненно важных для режима клима-та и погоды на всей планете. Симптомы таких изменений наблюдаются уже сегодня. Повторяются жестокие засухи и наводнения, появляются разрушительные ураганы, сильней-шие морозы приходят даже в тропики, где их отроду не бывало. Разумеется, пока нельзя даже приблизительно оце-нить зависимость подобного ущерба от степени загрязнен-ности Мирового океана, однако взаимосвязь, несомненно, существует. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан - мертвая планета, а значит, и все человечество.

ЛИТЕРАТУРА

Лучшие рефераты по экологии /Под ред. Елисеева И.А. . - Ростов-на-Дону “Феникс”, 2001

Родионова И.А. Глобальные проблемы человечества. АО Аспект.Пресс. - М., 1994.

Степанов В.Н. Мировой океан. “Знание”.- М., 1974.