Заказ работы

Заказать
Каталог тем

Самые новые

Значок файла Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспорта в ат-мосферный воздух: Метод. указ./ Сост. Е.Б.Серебряная, Н.К.Коротких: ГОУ ВПО «СибГИУ», Новокузнецк, 2003 (14)
(Методические материалы)

Значок файла Работа с базами данных в DELPHI. Метод. указ. /Сост. А.В. Степанов, Ю.А. Степанов: ГОУВПО СибГИУ. - Новокузнецк, 2003. - 24 с (12)
(Методические материалы)

Значок файла Программирование циклических алгоритмов. Метод. указ. / Сост. Л.Д. Павлова – 2-е изд. испр. и перераб. : СибГИУ. – Новокузнецк, 2004. – 20 с (10)
(Методические материалы)

Значок файла Правоведение: Рекомендации к самостоятельному изучению дисциплины «Правоведение» студентами очной и заочной форм обучения /сост.: Н.Е. Анохина: СибГИУ.- Новокузнецк, 2002.- 7с (9)
(Методические материалы)

Значок файла Основные экологические термины: Метод. разработка / Сост.: С.А.Лежава, Е.Б. Серебряная: СибГИУ. – Новокузнецк, 2000.- 32 с (13)
(Методические материалы)

Значок файла НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА Методическая разработка для студентов очного и заочного обучения всех специальностей (20)
(Методические материалы)

Значок файла Практикум по курсу «Экология» и рекомендации к составлению раз-дела «Экологичность проекта» пояснительной записки при дипломном проектировании для студентов всех специальностей (17)
(Методические материалы)

Каталог бесплатных ресурсов

Экологические проблемы Мирового океана

План:

 

1.0. Введение (общие сведения).

2.0. Основная часть:

2.1. Мировой океан, запасы воды на Земле.

2.2. Уязвимые звенья экологической системы Мирового океана.

2.3. Нефть и нефтепродукты.

2.4. Сточные воды промышленных предприятий.

2.5. Тепловое загрязнение водных ресурсов.

2.6. Радиоактивное загрязнение и ядовитые вещества.

2.7. Минеральное, органическое, бактериальное и биологическое      загрязнения.

2.8. Синтетические поверхностно-активные вещества.

2.9. Пестициды.

3.0. Водоросли.

3.1. Загрязнение морей.

 

 

        

1.0. Введение.

 

Вода - самое распространенное неорганическое соединение, " самый важный минерал" на Земле. Вода - это основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Растения на 90%, а животные на 75% состоят из воды. Потери 10 - 20% воды живым организмом приводит к его гибели. Человек умирает без воды на восьмые сутки. Водные растворы -необходимое условие миграции большинства химических элементов, только при наличии воды происходят сложные реакции внутри организмов.

И, наконец, вода необходима для многих сторон хозяйственной деятельности людей - промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Достаточно сказать, что почти все географические открытия были совершены мореплавателями, а освоение и заселение континентов совершалось в основном по водным путям, И почти все крупнейшие города мира возникли на месте конечных пунктов речного или морского пути. Именно долины крупных рек были колыбелью первых цивилизаций. Историю человечества можно проследить не только по развитию водной энергетики - от водяного колеса до современной турбины, но и по развитию водного транспорта - от наполненных воздухом звериных шкур и выдолбленных стволов деревьев до современных трансокеанских судов.

   Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Помимо этого человек, не подразумевая, к каким серьезным последствиям приведет его вмешательство в природную среду, загрязняет ее, используя для своих нужд. Этим двум серьезным проблемам я и посвятила свою курсовую работу.

 

                       2.1.Мировой Океан, запасы воды на Земле.

             Вода на Земле образует геологическую оболочку, называемую гидросферой. Гидросфера объединяет все свободные воды Земли, то есть не связанные физически и химически с минералами земной коры, которые могут передвигаться под влиянием солнечной энергии и сил гравитации, переходить из одного агрегатного состояния в другое.

              Гидросфера находится в тесной связи с другими сферами Земли - литосферой, атмосферой и биосферой.

Водные пространства - акватории занимают значительно большую часть поверхности земного шара по сравнению с сушей. По современным данным, акватория Мирового океана составляет 70,8% , а на долю суши приходится 29,2% поверхности Земли. Однако последняя включает около 3% площади, занятой внутриматериковыми водами (реки и озера), примерно 11% площади занято твердой водой - льдом (ледники в горах) , на полярных островах (Антарктида и Гренландия) и около 4% занято болотами и заболоченными землями. Если бы Земля представляла собой идеально  ровный шар без впадин и гор, ее покрыл бы океан глубиной в 4000 метров. Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о ее неисчерпаемом изобилии. Однако, следует иметь в виду, что гидросфера - самая тонкая оболочка Земли. На воду во всех ее состояниях и во всех сферах приходится меньше 0,001 массы планеты. Разное состояние и различные качества воды, а также особенности ее круговорота на Земле приводят к тому, что лишь незначительная часть запасов воды оказывается доступной и пригодной для практического использования.

            Воды океана всех рек и озер составляют менее 5% от массы воды океана. Вся атмосфера, вся атмосфера, если бы ее можно было сжать до плотности воды, покрыла бы планету 10 - метровым слоем. Океан - колыбель жизни на Земле и обитель половины существующих ныне типов организмов.Чтобы уравновесить чаши весов, на которых лежала вся океаническая рыба, на другую чашу мы должны были бы положить гирю в 1 млрд. т. А это лишь 1/36 часть всей живой массы океана!

            Океан поистине неисчерпаемый источник полезных ископаемых. Нефть, благородные металлы, редкоземельные элементы хранят океанские недра и океанские воды. Запас только железомарганцевых конкреций, устилающих в некоторых местах дно одного лишь Тихого океана, достигает 1,5 млрд. т. Кроме 71 млрд. т марганца (в 300 раз больше, чем из всех вместе взятых месторождений суши!), при разумной эксплуатации  из них можно извлечь более 2 млрд. т. никеля, 1 млрд. т кобальта,1,2 млрд. т  меди. Значительный энергетический потенциал заключен в океанических волнах, приливах, термальных градиентах, морских течениях. Дно океана дает около четверти суммарной мировой добычи нефти. Предполагается, что к 2000 году морская добыча нефти повысится еще на 50%. По оценкам специалистов, морские ресурсы магнетита, ильменита, рутила, олова, золота, платины и других элементов не сопоставимы с их запасами на суше. В железо - марганцевых конкрециях содержится около 30 элементов таблицы Менделеева. Океан обеспечивает 90% мировой добычи брома, 60% магния, 30% поваренной соли, большую часть алмазов.

            Океан служит одним из важнейших источников пищевых ресурсов для человечества, поставляя 25% белков животного происхождения. Велико его транспортное значение - более 75% мирового грузооборота приходится на его долю. Океан  в значительной мере влияет на процесс климатообразования, на поддержание в состоянии равновесия основных частей атмосферы. Океан - потенциальный источник сырья для термоядерных энергостанций будущего.

             Воды Мирового океана исчисляются в 1370323 км? и составляют 93,9% общего количества воды в гидросфере (см. таб.1).

Таб.1.Запасы воды и активность водообмена в различных частях гидросферы (по М.И.Львовичу,1974):

 

Части гидросферы             Объем, тыс. км? Процент от общего объемаМировой океан137032393,96Подземные воды600004,12В том числе зоны активного водообмена40000,27Ледники240001,65Озера2800,019Почвенная влага850,006Пары атмосферы140,001Речные воды1,20,0001

             Площадь Мирового Океана равна 361,3 млн.км?,  средняя глубина - 3790 м. Из - за большой солености эти запасы воды практически мало используются для практических нужд.

             Наибольшие запасы пресных вод сосредоточены в природных льдах. Масса полярных и горных ледников составляет 24 млн. м?, грунтовый лед (многолетняя мерзлота) - 200 тыс. км?, Около 35 тыс. км? морского льда и айсбергов входят в объем воды океана, а 1,6 тыс. км? атмосферного льда - в объем паров атмосферы. Если весь лед равномерно распределить по поверхности земного шара, он покроет ее слоем 53 м. Если растопить эти массы льда, то уровень океана повысился бы на 64 м. При этом оказались бы затопленными 1,5 млн. км? плодородных, наиболее населенных прибрежных равнин, а площадь суши соответственно уменьшилась бы на 1%. Ледники занимают особое место в круговороте воды на Земле, так как они сохраняют влагу в твердом состоянии на много лет. В среднем снежинка, выпавшая на ледник, покоится в нем более 8 тыс. лет, прежде чем она вновь превратится в воду и попадет в активный круговорот воды (см. рис. 1).

 

 

 

 

 

 

2.2. Уязвимые звенья экологической системы Мирового Океана.

В начале 60 -х гг., Когда "неисчерпаемые" запасы сырья на суше стали быстро таять, взоры и мысли обратились к Мировому Океану. Делая упор, прежде всего на его огромные размеры, заговорили об "океане возможностей", подразумевая биологические, минеральные, энергетические и другие ресурсы, его гигантскую емкость как резервуара для сбросов отходов производства. Однако вскоре убедились, что океан под действием мощного антропогенного пресса оказался весьма уязвим. И уже сейчас видно, что не с "океаном возможностей",  а  скорее с "океаном проблем" будут иметь дело наши потомки в XXI в., причем проблем в основном экологических. Человечество наносит два удара по природе: во - первых, истощает ресурсы, во - вторых, загрязняет ее. Оба эти удара поражают не только сушу, но и океан. Возрастающая эксплуатация Мирового океана уже сама по себе оказывает все более сильное воздействие на его экосистему. Однако имеются и мощные внешние источники загрязнения - атмосферные потоки и материковый сток. В результате на сегодняшний день можно констатировать наличие загрязняющих веществ не только в зонах, прилегающих к материкам, и в районах интенсивного судоходства, но и в открытых частях океанов, включая высокие широты Арктики и Антарктики.

Количественное истощение водных  ресурсов. В настоящее время человечество потребляет на свои хозяйственно - бытовые нужды 12% речного стока. Испарившаяся в процессе производства влага снова может включаться в планетарный влагооборот, и , таким образом, "истинно безвозвратной" является только вода, которая связывается химически в различных видах создаваемой производством продукции. Мировое производство ежегодно химически связывает около 100 млн.м ? свободной воды. Пока это в три раза меньше, чем недра Земли высвобождают из связанного состояния. Однако, учитывая темпы развития производства и рост его "водоемкости", эти величины уже лет через 20 могут сравняться. Темпы роста водопотребления составляют 5 - 6% за пять лет, а по отдельным странам достигают 10 - 12%.

Главные потребители промышленность и сельское хозяйство. Научно - технический прогресс расширил возможности для непрерывного роста производства. К числу отраслей промышленности , потребляющих большие количества воды, относится энергетика, где вода используется в системах охлаждения. При этом на каждый киловатт энергии, выработанной ТЭС, расходуется около 3 л воды, а на АЭС в два с лишним раза больше (Львович,1969). Масштабы этих расходов станут ясны, если вспомнить, что мировое производство энергии превысило 4 млн. кВт х ч/год.

Значительное количество воды в таких отраслях производства, как горнодобывающая, и в особенности обрабатывающая, промышленность (металлургическая, химическая и др.). Это связано прежде всего с их энергоемкостью (необходимость охлаждения), а также с широким применением флотации и химической технологии (вода как растворитель и реагент).

Еще большие количества воды в сельском хозяйстве. Для производства 1т сухой растительной массы растения в различных условиях тепло - и влагообеспеченности используют только на транспирацию от 150 - 200 до 800 - 1000 м? воды. Примерно столько же используется на непродуктивное испарение и еще около четверти этого количества воды задерживается в самой биомассе (Пенмэн, 1972). Отмечая чрезвычайно высокую водоемкость сельскохозяйственного производства, важно подчеркнуть, что вода потребляется не только на орошаемых, но и на неполивных угодьях.

В современных условиях сильно увеличиваются потребности человечества в воде на коммунально-бытовые нужды. Ныне житель города в среднем по земному шару расходует на эти цели около 150 л в сутки, в сельской местности этот показатель не превышает 54 л (Львович, 1969). Однако, учитывая увеличение доли городского населения с 33% в 1960 г. до 51% в 2000г.  в целом по нашей планете и до 85 - 90% в экономически развитых странах, а также выравнивание культурно - бытовых условий города и деревни, следует ожидать повышения этой нормы до 400 л в сутки. В 2000 г. водопотребление на коммунально - бытовые нужды составит уже 920 км?/год для всего населения земного шара (Мартынов, Солнцев,1976).Из этого количества безвозвратный расход воды на хозяйственно - бытовые нужды людей, как и в настоящее время, вряд ли  превысит 20% и в общей сумме мог бы составить 180 км?/год, оставшиеся 740 км? - это сточные канализационные воды. Если сбрасывать их в реки, то загрязнится в несколько раз больший объем речного стока (даже при самых совершенных методах очистки).

Суммарный водозабор на земном шаре оценивается в настоящее время в 3300 - 3530 км?/год, составляя немного меньше 1000 м?/год на душу населения.

Из анализа водопользования за пять - шесть прошлых десятилетий и перспективных расчетов вытекает, что ежегодный прирост безвозвратного водозабора составляет 4 - 5%.В 2000 г., когда по прогнозам, промышленное производство возрастет в 15 раз, сельскохозяйственное - в 3 раза, выработка электроэнергии - примерно в 18 раз, безвозвратный расход воды может возрасти в 10 раз. Если предположить, что такой прирост сохранится в будущем (а это тесно связано с ростом населения и объема производства, а также техническим уровнем последнего), то к 2230 г. человечество может исчерпать все водные запасы в геосфере, а пресные воды - уже к 2100 г.

В связи с этим вопрос о возможной нехватке воды для промышленного и бытового потребления, а также для нормального функционирования географической оболочки Земли приобретает большую актуальность. Дефицит воды наблюдается и сейчас, но в дальнейшем он может стать серьезным тормозом в развитии хозяйства.

Быстрый рост населения и бурное развитие промышленности привели к тому, Что недостаток воды начали испытывать, не только территории, которые природа "обделила" водой, но и многие из тех районов, которые еще недавно считались полностью обеспеченными. Острую нехватку воды начали повсюду ощущать большие города и крупные индустриальные центры. Пример возрастания трудностей обеспечения водой дают большинство штатов США, где (без штата Аляска и штата Гавайские острова) 80%населения сосредоточено на 10% территории. В 1900 г. США использовали лишь 6% водных ресурсов, в 1960 г. - 27% (из них 1/3 составлял безвозвратный водозабор); к 2000 г. здесь полагают использовать 65% максимально возможного зарегулированного стока(1600 км?/год, из которого около 600 км?/год пойдет на охлаждение тепловых и атомных электростанций). Сброс теплой воды в таком количестве, естественно, вызовет нагревание внутренних водоемов и прибрежных морских вод, температура которых ниже сбрасываемых, что может вызвать обеднение и изменение их фауны.

Наряду с интенсивным ростом затрат воды на хозяйственные и бытовые нужды существует и другая причина количественного истощения водных ресурсов. Это изменение человеком водного баланса отдельных территорий путем распашки лугов, вырубки лесов, осушения пойменных болот, строительства водохранилищ, что ведет к резкому увеличению затрат на испарение и уменьшению запасов грунтовых вод, вызывающих сокращение водоносности рек. Большие потери воды имеют также место в оросительных системах (за счет фильтрации воды из оросительных каналов, прямого испарения из открытых каналов и т.д.).

         Качественное истощение водных ресурсов. Основной причиной современной деградации природных вод Земли является антропогенное загрязнение. Главными его источниками служат:

а) сточные воды промышленных предприятий;

б) сточные воды коммунального хозяйства городов и др. населенных пунктов;

в) стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и др. сельскохозяйственных объектов;

г) атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоёмов и водосборных бассейнов. Кроме этого неорганизованный сток воды осадков ("ливневые стоки", талые воды) загрязняет водоёмы существенной частью техногенных терраполлютантов

Антропогенное загрязнение гидросферы в настоящее время приобрело глобальный характер и существенно уменьшило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на планете.

Общий объем промышленных, сельскохозяйственных и коммунально - бытовых стоков достигает 1300 км?воды (по некоторым оценкам, до 1800 км?), для разбавления которых требуется примерно 8,5 тыс. км_? воды, т.е. 20% полного и 60% устойчивого стока рек мира.

Причем по отдельным водным бассейнам антропогенная нагрузка гораздо выше средних глобальных значений.

Общая масса загрязнителей гидросферы огромна - около 15 млрд.т  в год( таб. №2):  

                                                                             

 Группы веществМлн.т /годЗатонувшие суда, плавающий и погруженный мусор1300Взвешенные вещества техногенного происхождения1400Растворенные неорганические вещества400   В том числе минеральные удобрения680Соли тяжелых металлов93Синтетические органические вещества2500В том числе моющие средства, СПАВ15Фенолы и др. циклические углеводороды5Пестициды2Биогенная органика1200Нефтепродукты12Аэрогенные выпадения техногенной природы (пыль)1800

 

 

                                    2.3 Нефть и нефтепродукты.

Основным загрязнителем морей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из - под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т.д.

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно - коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:

1.Парафины (алкены);

2.Циклопарафины;

3.Ароматические углеводороды;

4.Олефины.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. Наиболее угрожают чистоте водоемов нефтяные масла. Эти очень стойкие загрязняющие вещества могут распространяться на расстояние более 300 км от источника. Легкие фракции нефти, плавая по поверхности, образуют пленку, изолирующую и затрудняющую газообмен. При этом одна капля нефтяного масла образует, растекаясь по поверхности, пятно диаметром 30-150 см, а 1т -около 12 км? нефтяной пленки.

Толщина пленки измеряется от долей микрона до 2 см. Пленка нефти обладает большой подвижностью, стойка к окислению. Средние фракции нефти образуют взвешенную водную эмульсию, а тяжелые (мазут) оседают на дно водоемов, вызывая токсическое поражение водной фауны. К началу 80 - х годов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. В период за 1962-79 гг. в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн.т нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. 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 млн.т   в год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн.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. кмЕдва заметна                  0,038                                   44Серебристый отблеск     0,76                                    88Следы окраски                0,152                                   176Ярко окрашенные разводы    0,303                           352Тускло окрашенные              1,016                     eлностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефти, содержащих поверхностные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

У берегов Англии и Франции в результате гибели танкера "Торри Каньон" (1968) в океан было выброшено 119 тыс. т нефти. Нефтяная пленка толщиной 2 см покрыла поверхность океана на площади 500 км?. Известный норвежский путешественник Тур Хейердал в книге с символическим названием "Уязвимое море" свидетельствует: "В 1947 плот "Кон-Тики" за 101 сутки прошел около 8 тыс. км в Тихом океане; экипаж на всем пути не видел никаких следов человеческой деятельности. Океан был чист и прозрачен. И для нас было настоящим ударом, когда мы в 1969 году, дрейфуя на папирусной лодке "Ра", увидели, до какой степени загрязнен Атлантический океан. Мы обгоняли пластиковые сосуды, изделия из нейлона, пустые бутылки, консервные банки. Но особенно бросался в глаза мазут".



Размер файла: 146.49 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)
Заказ курсовой диплома или диссертации.

Горячая Линия


Вход для партнеров