Реферат на тему: Загрязнение мирового океана

Оглавление:

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Реферат на тему: Загрязнение мирового океана

Введение

Сегодня, «в эпоху глобальных проблем», океан играет все более важную роль в жизни человечества. Являясь огромным резервуаром минералов, энергии, растительного и животного богатства, которое — при рациональном потреблении и искусственном воспроизводстве — можно считать почти неисчерпаемым, океан способен решить одни из самых насущных проблем: необходимость обеспечения быстрорастущего населения продуктами питания и сырьем для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.

Основным ресурсом Мирового океана является морская вода. Он содержит 75 химических элементов, в том числе такие важные, как уран, калий, бром и магний. И хотя основным продуктом морской воды по-прежнему является поваренная соль — 33% мирового производства, но магний и бром уже добываются, давно запатентованные методы производства ряда металлов, среди них и необходимая промышленность меди и серебра, запасы которых неуклонно сокращаются, когда, как и в океанах, в них содержится до полумиллиарда тонн.

В связи с развитием ядерной энергетики имеются хорошие перспективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более что запасы урановой руды на Земле сокращаются, а дейтерия в океане, составляющего 10 миллиардов тонн, почти неисчерпаемы — на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один тяжелый атом. Помимо извлечения химических элементов, морская вода может также использоваться для производства пресной воды, в которой нуждаются люди. Сегодня существует множество промышленных методов опреснения воды: химические реакции, при которых примеси удаляются из воды, соленая вода проходит через специальные фильтры и, наконец, обычное кипячение. Но опреснение воды — не единственный способ получить питьевую воду. На континентальном шельфе все чаще встречаются наземные источники, т.е. в районах континентального шельфа, которые граничат с берегами страны и имеют одинаковое геологическое строение. Один из таких источников, расположенный у побережья Франции в Нормандии, производит столько воды, что его называют подземной рекой.

Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что находится «под водой». Недра океана, его дно, богаты минеральными отложениями. На континентальном шельфе есть аллювиальные месторождения на побережье — золото, платина; есть также драгоценные камни — рубины, бриллианты, сапфиры, изумруды. Например, вблизи Намибии алмазный гравий добывается под водой с 1962 года. На шельфе и частично на континентальном склоне океана имеются крупные залежи фосфорита, которые могут быть использованы в качестве удобрений, и имеются достаточные запасы на ближайшие несколько сотен лет. Самым интересным видом минеральных ресурсов Мирового океана являются знаменитые железомарганцевые конкреции, покрывающие огромные подводные равнины. Узелки — это своего рода «коктейль» из металлов: К ним относятся медь, кобальт, никель, титан, ванадий и, конечно же, большинство железа и марганца.

Их местоположение хорошо известно, но результаты промышленного развития все еще очень скромны. Но разведка и добыча нефти и газа в море на прибрежном шельфе идет полным ходом, при этом морская добыча приближается к 1/3 мировой добычи этих энергоресурсов. Особенно велика разработка месторождений в Персидском заливе, Венесуэльском заливе, Мексиканском заливе и Северном море, нефтяные платформы простираются вдоль побережья Калифорнии, Индонезии, Средиземного и Каспийского морей. Мексиканский залив также знаменит своими отложениями серы, обнаруженными в ходе разведки нефти, которые плавятся снизу с помощью перегретой воды. Другая, еще нетронутая сокровищница океана — это глубокие трещины, в которых образуется новое дно. Например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассольные источники Красноморской котловины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, железа и других металлов. Добыча материалов на мелководье становится все более важной. В Японии, например, железосодержащие пески засасываются по трубам под воду, страна добывает около 20% угля из морских шахт — над залежами горных пород строится искусственный остров, а для вскрытия угольных пластов пробуривается ствол.

Многие из природных процессов, происходящих в Мировом океане — движение, температура воды — являются неустойчивыми энергетическими ресурсами. Например, общая мощность приливов и отливов в океане оценивается в пределах от 1 до 6 млрд. кВт-ч. Это приливное свойство использовалось во Франции в средние века: Фабрики были построены в 12 веке с колесами, приводимыми в движение приливными волнами. Сегодня во Франции есть современные электростанции, которые работают по тому же принципу: Турбины вращаются в одном направлении при приливе и в другом при отливе.

Основным богатством океанов являются их биологические ресурсы (рыба, пепел, фитопланктон и др.). Биомасса океана насчитывает 150 тысяч видов и 10 тысяч водорослей, а его общий объем оценивается в 35 миллиардов тонн, которых вполне может хватить, чтобы прокормить 30 миллиардов! При годовом вылове 85-90 млн. тонн рыбы, на ее долю приходится 85% морской продукции, моллюсков и водорослей. Человечество покрывает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир океана является огромным продовольственным ресурсом, который можно использовать рационально, правильно и бережно. Максимальный улов рыбы не должен превышать 150-180 млн. тонн в год: превышение этого лимита очень опасно, так как будут нанесены непоправимые убытки.

Многие виды рыб, китов и моллюсков почти исчезли из моря из-за чрезмерной охоты, и неизвестно, восстановятся ли их запасы когда-нибудь. Но население мира быстро растет и все больше нуждается в морских продуктах. Существует несколько способов повышения их производительности. Первая — добывать не только рыбу из моря, но и зоопланктон, часть которого — антарктический криль — уже стала пищей. Его можно поймать в гораздо больших количествах, чем всю вылавливаемую в настоящее время рыбу, не причиняя при этом вреда океану. Второй путь — это использование биологических ресурсов открытого океана. Биологическая продуктивность океана особенно высока в районе глубоководного подъема. На долю такого апвеллинга, расположенного у побережья Перу, приходится 15% мирового объема производства рыбы, хотя он не превышает двух сотых долей площади поверхности Земли. Наконец, третий путь — культурное культивирование живых организмов, в основном в прибрежных районах. Все три метода были успешно опробованы во многих странах мира, но на местном уровне, так что разрушительные уловы продолжаются. В начале 20-го века наиболее продуктивными акваториями считаются норвежская, беринговая, Охотское и Японское моря.

Океан, как водохранилище разнообразных ресурсов, является также свободной и удобной дорогой, соединяющей отдаленные континенты и острова. Почти 80% перевозок между странами осуществляется по морю и используется для производства и обмена в развивающихся странах. Океаны могут служить переработчиками. Благодаря химическому и физическому действию своих вод и биологическому действию живых организмов они выбрасывают и очищают большую часть своих отходов, поддерживая тем самым относительный баланс экосистем Земли. В течение 3000 лет естественный круговорот воды привел к обновлению всей морской воды.

Загрязнение океанов

Масло — вязкая маслянистая жидкость темно-коричневого цвета со слабой флуоресценцией. Нефть состоит в основном из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов.

Основные компоненты нефти — углеводороды (до 98%) — разделены на 4 класса:

Парафины (алкены). (до 90% от общего состава) — стабильные вещества, молекулы которых выражаются прямыми и разветвленными углеродными цепями. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.
Циклопарафины. (30 — 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Помимо циклопентана и циклогексана в нефти можно найти би- и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень стабильны и трудно поддаются биологическому разложению.
ароматические углеводороды. (20 — 40% от общего состава) — ненасыщенные циклические соединения бензольного ряда, содержащие на 6 атомов углерода меньше циклопарафинов в кольце. В нефти встречаются летучие соединения с молекулой в виде единого кольца (бензол, толуол, ксилол), затем велосипедные (нафталин), полициклические (пирон).
Олефины (алкены). (до 10% от общего состава) — ненасыщенные нециклические соединения, имеющие один или два атома водорода в каждом атоме углерода в молекуле с прямой или разветвленной цепью.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязнителями Мирового океана. В начале 1980-х годов в море ежегодно выбрасывалось около 16 миллионов тонн нефти, что соответствует 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с транспортировкой нефти с участков добычи. Чрезвычайные ситуации, слив промывочной воды и балластной воды за борт танкеров — все это определяет наличие на морских путях постоянных полей загрязнения. В период 1962-79 годов в результате аварий в морскую среду было выброшено около 2 млн. тонн нефти. За последние 30 лет, с 1964 года, в мировом океане было пробурено около 2000 скважин, из которых только в Северном море было оборудовано 1000 и 350 промышленных скважин. В результате небольших утечек ежегодно теряется 0,1 млн. тонн нефти. Большое количество нефти выбрасывается в океаны через реки, с внутренним и штормовым стоком. Объем загрязнения из этого источника составляет 2,0 млн. тонн. /Год. С промышленными сбросами 0,5 млн. тонн нефти в год. Когда нефть попадает в морскую среду, она изначально выходит в виде пленки и образует слои различной толщины.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность светового потока в воде. Пропускание света через тонкие пленки сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400 нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. При смешивании с водой масло образует эмульсию двух типов: прямую масло в воде и обратную воду в масле. Прямые эмульсии, состоящие из капель масла диаметром до 0,5 мкм, менее стабильны и типичны для масел, содержащих ПАВ. При удалении летучих фракций нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут храниться на поверхности, транспортироваться током, утилизироваться на суше и оседать на земле.

Пестициды

Пестициды представляют собой группу искусственно созданных веществ, которые используются для борьбы с вредителями и болезнями растений.

Пестициды делятся на следующие группы:

Инсектициды для борьбы с вредителями,
Фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений,
Гербициды против сорняков.

Было установлено, что пестициды уничтожают вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценоза. Сельское хозяйство долгое время сталкивалось с проблемой перехода от химических (загрязняющих) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время на мировой рынок поставлено более 5 млн. тонн пестицидов. Около 1,5 млн. тонн этих веществ уже содержится в золе и водных путях наземных и морских экосистем.

Промышленное производство пестицидов сопровождается большим количеством побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Инсектициды, фунгициды и гербициды наиболее распространены в водной среде. Синтезированные инсектициды делятся на три основные группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты.

Хлорорганические инсектициды получают хлорированием ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых повышается стабильность алифатических и ароматических групп в совместном присутствии, а также все виды хлорированных производных диоксида хлора (элдрина). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятилетий и обладают высокой устойчивостью к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорированные дифенилы, не содержащие алифатов производные ДДТ, из которых 210 являются гомологами и изомерными. За последние 40 0 лет в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов и конденсаторов было использовано более 1,2 млн. тонн полихлорированных бифенилов. Полихлорированные дифенилы (ПХД) выбрасываются в окружающую среду путем сброса промышленных сточных вод и сжигания твердых отходов на полигонах ТБО. Последний источник выбрасывает ПХБ в атмосферу, откуда они осаждаются с атмосферными осадками во всех частях света. Например, пробы снега, взятые в Антарктиде, содержали 0,03 — 1,2 кг ПХД/л.

Синтетические поверхностно-активные вещества

Моющее средство (SPAV) представляет собой широкую группу веществ, снижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (SDS), которые широко используются в домашних хозяйствах и промышленности. Вместе со сточными водами SPAV они сбрасываются в континентальные воды и морскую среду. КМЦ содержит полифосфаты натрия, в которых растворяются моющие средства, а также ряд других ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизаторы, отбеливатели (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия.

В зависимости от типа и структуры гидрофильной части молекулы SPAV делятся на анионные, катионные, амфотерические и неионные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенным веществом среди воробьев являются анионно-активные вещества. На их долю приходится более 50% всех нерестящихся животных, производимых в мире. Наличие СПАВ в промышленных сточных водах связано с их использованием в таких процессах, как флотационная концентрация руд, разделение химико-технологических продуктов, извлечение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, антикоррозионная защита оборудования. В сельском хозяйстве SPAV используется в составе пестицидов.

Соединения с канцерогенными свойствами

Карциногены — это химически однородные соединения, обладающие преобразовательной активностью и способностью вызывать канцерогенные, тератогенные (нарушение эмбрионального развития) или мутагенные изменения в организме. В зависимости от условий воздействия они могут привести к торможению роста, ускоренному старению, нарушению индивидуального развития и изменению генофонда организмов. Вещества, обладающие канцерогенными свойствами, включают алифатические хлорированные углеводороды, винилхлорид и, в частности, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных об осадках Мирового океана (более 100 мкг/км сухого вещества) 0 обнаружено в тектонически активных зонах, подверженных глубоким тепловым воздействиям. Основными антропогенными источниками ПАУ в окружающей среде является пиролиз органических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.

Тяжелые металлы

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) являются распространенными и высокотоксичными загрязняющими веществами. Они широко распространены на различных промышленных предприятиях, так что содержание соединений тяжелых металлов в промышленных сточных водах, несмотря на меры по их очистке, достаточно высокое. Большое количество этих соединений попадает в океан через атмосферу. Ртуть, свинец и кадмий являются наиболее опасными соединениями для морских сообществ. Ртуть переносится со стока на сушу и через атмосферу в океан. При выпадении осадков и эрозии горных пород ежегодно высвобождается 3500 тонн ртути.

В атмосферной пыли содержится около 121 000 тонн ртути. 0 ртути, значительная часть которой имеет антропогенное происхождение. Примерно половина годового промышленного производства этого металла (910 тыс. тонн в год) выбрасывается в море различными путями. В районах, загрязненных промышленными водами, резко возрастает концентрация ртути в растворе и взвешенных твердых веществах. Однако некоторые бактерии превращают хлориды в высокотоксичную метиловую ртуть.

Загрязнение морепродуктов неоднократно приводило к отравлению прибрежного населения ртутью. К 1977 году насчитывалось 2800 0 жертв болезни Миномата, вызванной отходами хлоровинильных и ацетальдегидных заводов, которые использовали хлорид ртути в качестве катализатора. Недостаточно очищенные сточные воды с заводов оказались в бухте Минамата. Свинья — типичный элемент приплода, присутствующий во всех компонентах окружающей среды: скалах, почве, естественных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинья активно выпускается в окружающую среду в рамках экономической деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми сточными водами, с дымом и пылью промышленных предприятий, с отработанными газами двигателей внутреннего сгорания. Мигрирующий свинцовый поезд с континента в океан идет не только по течению рек, но и по атмосфере.

С континентальной пылью океан получает ( 20-30)*10^3 тонн свинца в год.

Удаление отходов в море для захоронения

Во многих странах, имеющих доступ к морю, в море утилизируются различные материалы и вещества, в частности вычерпанный материал, буровой шлак, промышленные отходы, строительные отходы, твердые отходы, взрывчатые вещества и химикаты, радиоактивные отходы. Объем размещенных отходов составил около 10% от общей массы загрязняющих веществ, выбрасываемых в Мировой океан. Основой для сброса в море является способность морской среды перерабатывать большое количество органических и неорганических веществ без особого ущерба для воды. Однако эта способность не бесконечна.

Поэтому демпинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань несовершенству технологии. Промышленные шлаки содержат различные органические вещества и соединения тяжелых металлов. В бытовых отходах содержится в среднем (по массе сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0,085% свинца; 0,001% ртути; 0,001% кадмия. Во время сброса материала через толщу воды некоторые загрязняющие вещества переносятся в раствор, тем самым изменяя качество воды, в то время как другая часть сорбируется взвешенными частицами и переносится в донные отложения. В то же время увеличивается мутность воды.

Наличие органических веществ приводит лишь к быстрому расходу кислорода в воде и не является коррозийным до его полного исчезновения, растворения взвешенных веществ, накопления металлов в растворенном виде, появления сероводорода. Наличие значительного количества органического вещества создает постоянно сокращающуюся среду в почве, где имеется особый вид мутной воды, содержащей сероводород, аммиак, ионы металлов. Бентические организмы и т.д. в разной степени подвержены воздействию разгружаемых материалов. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и SPAV, нарушается газообмен на границе воздух-вода. Загрязнители, попадающие в раствор, могут накапливаться в тканях и органах гидробионтов и оказывать на них токсическое воздействие.

Сброс сбрасываемых материалов на грунт и постоянно повышенная мутность вынимаемой воды приводят к гибели от удушья от оседлых форм бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных наблюдаются более низкие темпы роста из-за плохих условий кормления и дыхания. Видовой состав этого сообщества часто меняется. При создании системы контроля за сбросом отходов в море важнейшее значение имеет определение районов сброса и динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления потенциальных сбросов в море необходимо рассчитать все загрязняющие вещества, содержащиеся в сбрасываемом материале.

Термическое загрязнение

Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских районов является результатом сброса нагретых сточных вод с электростанций и некоторых промышленных предприятий. Во многих случаях сброс нагретой воды приводит к повышению температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь точек подогрева воды в прибрежных районах может достигать 30 квадратных километров. Более стабильное температурное расслоение предотвращает обмен поверхностных и донных вод. Растворимость в кислороде уменьшается, а потребление увеличивается по мере того, как температура повышает активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Увеличивается биологическое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей. Из обобщения материала можно сделать вывод, что влияние антропогенного воздействия на водную среду проявляется на уровне биоценозов человека и популяции и что длительное воздействие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

Заключение

Последствия расточительного, небрежного обращения человечества с океаном пугают. Уничтожение планктона, рыбы и других обитателей морских вод — это еще не все. Ущерб может быть гораздо больше. В конце концов, Мировой океан имеет планетарные функции: Это мощный регулятор влажно-теплового режима Земли и циркуляции ее атмосферы. Загрязнение может привести к весьма значительным изменениям всех этих характеристик, которые имеют жизненно важное значение для климата и погодных условий на планете. Признаки таких изменений можно наблюдать уже сегодня. Повторяются сильные засухи и наводнения, возникают разрушительные циклоны, и даже в тропиках, где такого еще никогда не было, случаются сильные морозы. Конечно, невозможно даже приблизительно оценить зависимость такого ущерба от степени загрязнения. Однако нет никаких сомнений в том, что между океанами существует взаимосвязь. В любом случае защита океанов является одной из глобальных проблем человечества. Мертвый океан — это мертвая планета, а значит, мертвая планета для всего человечества.

Список литературы

«Мировой океан», В.Н. Степанов, «Знания», Москва 1994.
Учебник по географии. Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров.
«Экология окружающей среды и человека», Ю.В.Новиков. 1995 г.
«Ра» Тор Хейердал, «Мысли», 1972.
Степановский, «Охрана окружающей среды».