Моря и океаны являются крупнейшими водными объектами на планете Земля. В последние десятилетия заметное негативное воздействие на их состояние оказывает деятельность человека. Люди всё чаще задумываются над тем, почему море грязное, а в океане плавают острова из мусора. Экологи проводят многочисленные исследования, но, к сожалению, их выводы неутешительны, и проблем с каждым годом становится больше.
Насущность проблемы
Совсем недавно люди думали, что обширность акваторий может в достаточной мере разбавить и даже нейтрализовать загрязняющие вещества. До некоторых пор нагрузка на окружающую среду оставалась локальной и становилась проблемой отдельных небольших регионов. Однако теперь известно, что объёмы выбросов изменяют водную среду и разрушают морские экосистемы по всей пищевой цепочке в глобальном масштабе.
Не стоит думать, что отходы, оставленные в почве, выброшенные в атмосферу или слитые в реки, далеко не уйдут. Согласно круговороту воды в природе, рано или поздно они доберутся до морей и океанов.
Наибольшее отрицательное влияние на биоценозы в настоящее время оказывают углеводороды, разные виды мусора, промышленные и бытовые стоки, добыча и переработка полезных ископаемых, растениеводство. Даже шумы, производимые судами, сейсморазведкой и гидролокаторами могут повлиять на жизнь в морских глубинах.
Хорошая новость заключается в том, что благодаря научным открытиям, регулярным наблюдениям и новым технологиям разработано много методов устранения негативных последствий человеческой деятельности. Некоторые важные практические шаги уже сделаны:
- установка современных очистных сооружений на промышленных предприятиях;
- использование микроорганизмов для разрушения загрязняющих веществ в сточных водах;
- создание буферных зон вдоль рек и ручьёв для поглощения избытка удобрений;
- применение диспергаторов для устранения разливов нефти.
Нефть и её продукты
Нефтяная промышленность несёт ответственность за бо́льшую часть эпизодических разливов, последствия которых оказываются катастрофическими. Прекрасным примером служит авария, произошедшая в 2012 г. на буровой платформе компании ВР. Тогда погибло множество морских обитателей, а масштабы загрязнения до сих пор скрываются от общественности.
Не менее страшны разливы нефти по водной поверхности. Например, крупнейшим таким событием в истории США стало крушение танкера в проливе Принца Уильяма у берегов Аляски в 1989 г. В воду попало 260 тыс. баррелей, а нефтяное пятно распространилось на 28 тыс. квадратных километров. Более того, от загрязнения пострадали прибрежная территория площадью 2 тыс. км² и её обитатели:
- 900 лысых орлов;
- 250 тыс. морских птиц;
- 2 тыс. 800 каланов;
- 300 тюленей;
- бесчисленное количество рыбы и беспозвоночных.
Долгосрочные последствия воздействия нефти могут изменить физиологию популяций морских организмов. Особенно тех, что оказались в районе катастрофы. Биологические и физические процессы в некоторой степени снижают концентрацию химических веществ, особенно после изоляции источника поражения.
По данным американской Национальной академии наук, основные категории причин утечки нефти в окружающую среду в процентном соотношении такие:
- природные просачивания — 46%;
- эксплуатационные сбросы углеводородов с судов и наземных источников — 37%;
- аварийные разливы с судов — 12%;
- добыча — 3%.
Сбросы с судов и наземного транспорта
Во второй половине XX века учёные занимались исследованием скоплений нефтепродуктов, собранных вдоль крупных танкерных маршрутов и берегов ниже по течению. Анализы показали, что большое количество углеводородов попадает в водную среду в результате сброса балластной воды и других отходов функционирования танкеров. Итогом исследований стали международные конвенции, национальные законы и нормативные акты, минимизирующие подобные выбросы. Особенно эти нормы касаются портов и прибрежных районов.
Кроме того, топливо множества автомобилей, газонокосилок, катеров, водных лыж, морских судов и самолётов в не меньшей мере способствует нефтяному загрязнению океанов. Этот процесс включает сток с автомобильных дорог и вещества, осаждённые из атмосферы. К последним относятся выхлопные газы. Иногда копоть оседает в акватории внутренних водоёмов. В противном случае она вымывается из атмосферы и попадает в моря с дождём или снегом.
Углеводороды в водной среде
Учёные добились существенного прогресса в понимании того, как нефть попадает в моря и что с ней происходит дальше. Например, летучие компоненты постепенно испаряются, другие химические вещества разрушаются в результате катализируемых солнечными лучами фотохимических реакций. Нельзя исключать влияние некоторых бактерий.
Сочетание биологических, физических и химических процессов называют атмосферным воздействием. Эти реакции выветривания имеют различные скорости и зависят от следующих факторов:
- структуры нефти;
- температуры, количества кислорода и особенностей состава воды;
- перемешивания воды ветром, волнами и течениями.
В некоторых случаях нефть разлагается на протяжении недель или месяцев, но когда она попадает на мелководье с придонным илом, то легко с ним смешивается и долго сохраняет свои свойства. Её соединения не растворяются и имеют тенденцию прилипать в воде к частицам или биологическому мусору (фекалиям и мёртвым организмам). Постепенно они оседают и становятся частью отложений на дне морей.
Такое состояние позволяет углеводородам, в зависимости от условий окружающей среды, сохраняться в течение многих лет или десятилетий. В тех районах, где подобные отложения накапливаются (судовые каналы, городские гавани), загрязнённые осадки становятся экологической проблемой. Придонную грязь приходится извлекать на поверхность и утилизировать.
Влияние промышленности и сельского хозяйства
На экологию морей косвенное влияние оказывают все виды промышленного производства и сельского хозяйства. В природе всё взаимосвязано, и загрязнение океана происходит, когда вредные вещества по речным стокам попадают в открытые воды. Источники загрязнения могут включать не только химические вещества, бытовые отходы и токсины. Часто в акватории попадают антибиотики и инвазивные организмы.
Многие из этих веществ невозможно обнаружить без тщательных лабораторных исследований. Однако при попадании в воду они способны вызвать болезни и мутации не только у морских обителей, но также у людей и животных, употребляющих в пищу продукты улова.
Агрохимикаты и стоки
Все растения нуждаются в удобрениях, содержащих азот, фосфор и другие микроэлементы. Но избыток этих веществ вымывается из почвы и попадает в реки, а из них в заливы и моря. В результате в водной среде происходит взрывной рост водорослей, процесс разложения которых после смерти потребляет огромное количество кислорода.
Именно это становится причиной массовой гибели рыбы в прибрежных акваториях. В таких местах резко падает общее качество воды и погибают биоценозы коралловых рифов. В нынешнее время это проблема почти всех побережий озёр, морей и океанов. Более того, некоторые виды подобных водорослей выделяют токсины, убивающие беспозвоночных.
Большие животноводческие фермы стали бесперебойным источником антибиотиков и гормонов, которые очистные сооружения не отфильтровывают. В конечном итоге всё это разнообразие оказывается в морях. Разведение животных в промышленных масштабах непосредственно способствует повышению температуры океанов из-за выброса парниковых газов и подкислению морской воды.
Вклад промышленности
Все выбросы промышленных предприятий рано или поздно попадают в водную среду. Такие опасные вещества, как ртуть, медь, никель, свинец, кадмий, тяжёлые металлы, радиоактивные соединения, разносятся ветрами и течениями по всей планете. Они загрязняют водные акватории из года в год, делая их плохо пригодными для жизни и природопользования.
Например, ртуть осаждается в донных отложениях, постепенно переходя в органические соединения тканей растений. В таком удобном для усвоения виде она попадает в организмы рыб и моллюсков, после чего накапливается в органах людей, употребляющих морепродукты. Отравление этим веществом вызывает тяжёлые заболевания, в том числе психические.
Насколько губительной может быть необдуманная деятельность человека, показала авария на атомной станции в японской Фукусиме, случившаяся в 2011 г. При радиоактивном загрязнении вода остаётся прозрачной и чистой на вид, но соприкосновение с ней становится опасным для жизни. Страдать от этой катастрофы придётся миллионам живых существ на протяжении столетий.
Синтетические вещества и неутилизированный мусор
Чем большее количество вещей использует человек в повседневной жизни, тем больше накапливается всевозможного мусора. Размер этой проблемы показывают некоторые поразительные факты:
- Пластмассы сейчас являются наиболее распространённым элементом в любых акваториях.
- Морские обитатели часто принимают пластик за пищу и проглатывают. Поскольку синтетика не переваривается, несчастные с полными животами умирают от голода. Каждый год так погибает около 100 тыс. живых существ.
- Во время проведения уборок береговых линий во всём мире чаще всего находят пластиковые бутылки и крышки, пищевую упаковку, соломинки для напитков.
- По приблизительным подсчётам, 25 триллионов пластиковых предметов плавают в океанах. Из них 269 тыс. тонн остаются на поверхности, остальные в количестве четырёх миллиардов микроволокон на квадратный километр засоряют глубоководье.
- В Тихом океане существует остров из мусора, размером в 2 раза превосходящий американский штат Техас.
- Самым загрязнённым морским участком в мире считаются прибрежные воды Калифорнии. Здесь количество плавающего пластика превосходит объём морской живности в пропорции 6:1.
- Недавние исследования выявили, что наибольшее загрязнение океанов чаще встречается в глубоких водах (более 600 м), а самый распространённый мусор — пластиковые пакеты, металлические банки, рыболовные снасти, стеклянные бутылки, обувь и шины.
- В морях и океанах есть мёртвые зоны, из-за загрязнений исключающие любые формы жизни.
- Около 80% сточных вод попадают в моря и океаны без очистки.
- Считается, что при современных темпах загрязнения к 2050 году вес пластика и мусора в океанах и морях превысит вес рыбы.
- Крупнейшими виновниками в сбросе подобных загрязнений являются Китай и Индонезия. В совокупности их вклад в дело уничтожения морской жизни составляет 1/3 от общего загрязнения акваторий.
- Учёные обнаружили пластик в организмах ракообразных, обитающих на дне Марианской впадины (самой глубокой точке Мирового океана).
- Приблизительно один грузовик пластика вываливается в моря каждую минуту.
- На полное разложение в морской воде пенопласту потребуется 80 лет, алюминию — 200, а пластмассе — 400 соответственно.
Химические вещества, попавшие в водную среду, способны проделать обратный путь и вернуться к людям в виде серьёзных проблем со здоровьем. Это могут быть заболевания, связанные с нарушением репродуктивной функции, гормональными сбоями, поражением жизненно важных органов и повреждением нервной системы.
Несмотря на достижение некоторых успехов на пути к пониманию необходимости устранения опасных загрязнений окружающей среды, ещё очень многое предстоит сделать в защите экосистем морей и океанов для будущих поколений.