Реферат: Проблемы загрязнения Мирового океана

Самарский государственный аэрокосмическийуниверситет

Кафедрахимии

Докладпо экологии

на тему:

Проблема загрязнения Мирового океана

выполнилстудент группы 525 Харчев В.В.

преподаватель:Мальчиков Т.К.

Самара 1997

<span Times New Roman"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Содержание

1.<span Times New Roman"">    

Нефть и нефтепродукты

2.<span Times New Roman"">    

Пестициды

3.<span Times New Roman"">    

Синтетические поверхностно-активные вещества.

4.<span Times New Roman"">    

Соединения с канцерогенными свойствами.

5.<span Times New Roman"">    

Тяжелые металлы.

6.<span Times New Roman"">    

Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг).

7.<span Times New Roman"">    

Тепловое загрязнение.<span Times New Roman";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Нефть и нефтепродукты

Нефтьпредставляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет иобладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенныхалифвтических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти — углеводороды (до 98%) — подразделяются на 4 класса:

1.Парафины (алкены).. (до90% от общего состава) — устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямойи разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальнойлетучестью и растворимостью в воде.

2.Циклопарафины.. ( 30 — 60% от общегосостава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце.Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические иполициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохоподдаются биоразложению.

3.Ароматические углеводороды.. (20 — 40% от общего состава) — ненасыщенныециклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углеродаменьше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулойв виде одинарного кольца ( бензол, толуол, ксилол) , затембициклические ( нафталин) , полуциклические ( пирен).

4.Олефины (алкены).. — (до 10% от общегосостава) — ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомамиводорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленнуюцепь.

Нефть инефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами вМировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 16 млн.т. нефти, что составляло 0, 23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаныс еетранспортировкой из районовдобычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластныхвод, — все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения натрассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскуюсреду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин вМировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважиноборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти.Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0млн. т. /год . Со стоками промышленностиежегодно попадает 0, 5млн. т.нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки,образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину:

Внешний вид 

Толщина, мкм 

Количество нефти, л./кв. км.

Едва заметна

0.038

44

Серебристый отблеск

0.76

88

Следы окраски

0.152

176

Ярко окрашенные разводы

0.303

352

Тускло окрашенные

1.016

1170

Темно окрашенные

2.032

2310

Нефтянаяпленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света.Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм),60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм 0полностью полностью поглощаетинфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов:прямую «нефть в воде» и обратную «вода в нефти». Прямыеэмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы ихарактерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалениилетучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могутсохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег иоседать на дно.

Пестициды

Пестицидысоставляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы свредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы:

1.<span Times New Roman""> 

 инсектицидыдля борьбы с вредными насекомыми,

2.<span Times New Roman""> 

 фунгициды ибактерициды -  для борьбы с бактериальнымиболезнями растений,

3.<span Times New Roman""> 

 гербицидыпротив сорных растений.

Установлено,что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам иподрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблемаперехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологическичистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т.пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ ужевошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленноепроизводство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочныхпродуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаютсяпредставители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов. Синтезированныеинсектициды делятся на три основных группы:хлороорганические,фосфороорганические и карбонаты.

Хлороорганическиеинсектициды получают путем хлороирования ароматических и гетероциклическихжидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которыхустойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствиивозрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Этивещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивык биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы — производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов иизомеров. За последние40 0летиспользовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс,красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы ( ПХБ)попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод исжигания твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ ватмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земнегошара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 — 1, 2 кг. /л.

Синтетические поверхностно-активные вещества.

Детергенты(СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжениеводы. Они входят в состав синтетических моющих средств ( СМС), широкоприменяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают вматериковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которыхрастворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных дляводных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты(персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза,силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной частимолекулы СПАВ делятся на анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные.Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВявляются анионоактивные вещества. На их долю приходится более 50% всехпроизводимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленностисвязано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд,разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшениеусловий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. Всельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами.

Канцерогенныевещества — это химически однородные соединения, проявляющие трансформирующуюактивность и способность вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушениепроцессов эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организмах. Взависимости от условий воздействия они могут приводить к ингибированию роста,ускорению старения, нарушению индивидуального развития и изменению генофондаорганизмов. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятсяхлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно,полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).. Максимальное количество ПАУв современных данных осадках Мирового океана (более 100 мкг/км массы сухоговещества) 0обнаружено в тентонически активных зонах, подверженным глубинномутермическому воздействию. Основные антропогенные источники ПАУ в окружающейсреде — это пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов,древесины и топлива.

Тяжелые металлы.

 Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк,медь, мышьяк, ) относятся к числу распространенных и весьма токсичныхзагрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленныхпроизводствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединениятяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массыэтих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозовнаиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковымстоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодновыделяется 3, 5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около121тыс. т. 0ртути, причем значительная часть — антропогенного происхождения.Около половины годового промышленного производства этого металла ( 910тыс. т. /год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемыхпромышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильноповышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичнуюметил-ртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутномуотравлению прибрежного населения. К 1977 году насчитывалось 2800 0жертв болезниМиномата, причиной которой послужили отходы предприятий по производствухлорвинила и ацетальдегида, на которых в качествекатализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенныесточные воды предприятий поступали в залив Минамата. Свиний — типичныйрассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горныхпородах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинийактивно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельностичеловека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пыльюпромышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речнымистоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает( 20-30)*10^3 т. свинца в год.

Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг).

Многиестраны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различныхматериалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительныхработах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердыхотходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов.   Объем захоронений составил около 10% от всеймассы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием длядампинга в море служит возможность морской среды к переработке большогоколичества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды.Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается каквынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлакахпромышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества исоединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит ( на массусухого вещества) 32-40% 0органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора;0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Во время сбросапрохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит враствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходитв донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органическихвеществ чисто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не едко к егополному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в раствореннойформе, появлению сероводорода. Присутствие большого количества органическихвеществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникаетособый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов.Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмыбентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводородыи СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух — вода. Загрязняющие вещества,поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробиантов иоказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно идлительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушьямалоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразныхсокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередкоизменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроляза сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районовдампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Длявыявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всехзагрязняющих веществ в составе материального сброса.  

Тепловое загрязнение.

 Тепловое загрязнение поверхности водоемов иприбрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных водэлектростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых водво многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусовЦельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв.км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообменуповерхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, а потреблениеего возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробныхбактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразиефитопланктона и всей флоры водорослей. На основании обобщения материала можносделать вывод , что эффекты антропогенного воздействия на водную средупроявляются на индивидуальном и популяционно-биоценотическом уровнях, идлительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.
Список литературы

1.Р.Кэррингтон; Биология моря; Ленинград; 1966 год

2.Детскаяэнциклопедия

3.В.ВПлотников. «Наперекрестках экологии». М.:Мысль, 1985.

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию