Загрязнение океанов

Сушу и океан связывают реки, впадающие в моря и несущие различные загрязнители. Не распадающиеся при контакте с почвой химические вещества, такие как нефтепродукты, нефть, удобрения (особенно нитраты и фосфаты), инсектициды и гербициды в результате выщелачивания попадают в реки, а затем в океан. В итоге океан превращается в место сброса этого «коктейля» из питательных веществ и ядов.

Определение

Нефть и нефтепродукты — основные загрязнители океанов. Наносимый ими вред значительно усугубляют сточные воды, бытовой мусор и загрязнение воздуха. Выносимые на пляжи пластмассовые предметы и нефть остаются вдоль отметки уровня прилива, свидетельствуя о загрязнении морей и о том, что многие отходы не разлагаются микроорганизмами.

Исследование Северного моря показало, что около 65 % обнаруженных там загрязняющих веществ были принесены реками. Ещё 25 % загрязнителей поступили из атмосферы (включая 7000 т свинца от выхлопов автомобилей), 10 % — от прямых сбросов (в основном сточные воды), а остальное — от сливов и сбросов отходов с судов.

Десять штатов США сбрасывают отходы в море. В 1980 г. было сброшено 160 000 т отходов, но с тех пор это число уменьшилось.

71 % поверхности планеты — вода

Экологические катастрофы

Все серьёзные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко распространённой практики мытья трюмов танкеров в океан ежегодно сознательно сбрасывается от 8 до 20 млн баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые улики и привлечь виновных к ответственности. Отдельного внимания требует проблема загрязнения донных отложений нефтью и нефтепродуктами. При авариях более 1000 т на небольших глубинах нефтепродукты довольно быстро достигают дна. В осадках умеренного климата последствия нефтяных разливов могут прослеживаться более 9 мес. В арктических условиях нефть сохраняется значительно дольше.

Крушения крупных танкеров

• Крушение танкера «Торрей Каньон» в марте 1967 года около Лендс-Энд в Великобритании. Согласно подсчётам, тогда в море попало около 106 тысяч тонн нефти.

• Крушение танкера «Амоко Кадис» на бретонском побережье Франции в 1978 году, произошедшее из-за поломки двигателя танкера, в результате разбившегося о скалистый берег. Погибли тысячи перелётных птиц.

В 1989 году танкер «Эксон Валдиз» сел на мель в районе Аляски, и нефтяное пятно в результате разлива почти 11 млн галлонов (ок. 50 тыс. т) нефти растянулось на 1600 км вдоль побережья. Только по делу об уголовной ответственности суд обязал владельца судна — нефтяную компанию ExxonMobil — выплатить штату Аляска 150 млн долл., самый крупный экологический штраф в истории. Из этой суммы суд простил компании 125 млн в признание её участия в ликвидации последствий катастрофы, но ещё 100 млн ExxonMobil заплатил за ущерб природе и 900 млн в течение 10 лет по гражданским искам. Хотя последняя выплата федеральным и аляскинским властям состоялась в сентябре 2001 года, до 2006 года правительство могло подать иск ещё на сумму до 100 млн, если обнаружились бы экологические последствия, которые нельзя было предусмотреть во время суда. Огромную сумму составляют также претензии компаний и частных лиц, по многим из которых тяжба длится до сих пор. Даже через восемь лет после аварии «Эксон Валдиз» в некоторых пробах осадков маркеры указывали на присутствие нефти из этого танкера.

Океан остаётся местом больших и малых экологических бедствий, связанных с перевозкой крайне опасных грузов. Так было с судами «Кэрен Би» (1987), на борту которого находилось 2000 т токсичных отходов, и «Акацуки-мару» (1992), вёзшим большую партию радиоактивного плутония из Европы в Японию для переработки.

Сточные воды

Помимо нефти, к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших — разрушают экосистемы. В двух крупнейших в мире местах сброса стоков — в Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) — специалисты занимаются очисткой загрязнённых вод уже более двух десятилетий. На снимках со спутника чётко видно растекание сбрасываемых выпускными коллекторами стоков. Подводные съёмки свидетельствуют о вызванной ими гибели морских организмов (подводные пустыни, усеянные органическими остатками), но принятые в последние годы восстановительные меры позволили значительно улучшить ситуацию.

Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности; при этом солнечный свет убивает некоторые бактерии. Такие меры оказались эффективными в Калифорнии, где в океан сбрасываются бытовые стоки — результат жизнедеятельности почти 20 млн жителей этого штата.

Металлы и химикаты

В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДДТ (инсектицид) и ПХД (полихлордифенилов), а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДДТ (долго сохраняющийся в природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещён в большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах Африки.

К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс, относятся и такие тяжёлые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец, цинк и хром. Согласно подсчётам только в Северное море ежегодно сбрасывается до 50 000 т этих металлов. Ещё большую тревогу вызывают пестициды — альдрин, дильдрин и эндрин, — накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны отдалённые последствия применения таких химикатов.

Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилоловохлорид, (n-С₄Н₉)₃SnCl), широко применяемый для покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями. Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения. Есть заменители, не оказывающие пагубного воздействия на живую природу — например, соединение на основе меди в 1000 раз менее токсично для животных и растений.

Воздействие на экосистемы

От загрязнения страдают все океаны, но загрязнённость прибрежных вод выше, чем в открытом океане, из-за намного большего числа источников загрязнения: от береговых промышленных установок до интенсивного движения морских судов. Вокруг Европы и у восточных берегов Северной Америки на мелководных континентальных шельфах устраивают садки для разведения устриц, мидий и рыб, уязвимых для токсичных бактерий, водорослей и загрязнителей. Кроме того, на шельфах ведётся нефтеразработка, что увеличивает риск разлива нефти и загрязнения.

Воды Средиземного моря полностью обновляются раз в 70 лет Атлантическим океаном, с которым оно сообщается. До 90 % сточных вод поступало сюда из 120 прибрежных городов, а другие загрязнители приходятся на долю 360 млн людей, живущих или проводящих отпуск в 20 средиземноморских странах. Это море превратилось в громадную загрязнённую экосистему, куда ежегодно поступает около 430 млрд тонн отходов. Наиболее загрязнены морские побережья Испании, Франции и Италии, что объясняется наплывом туристов и работой предприятий тяжёлой промышленности.

Из местных млекопитающих хуже всех пришлось средиземноморским тюленям-монахам. Они стали редко встречаться из-за возросшего потока туристов, а отдалённые места их обитания на островках теперь достижимы для быстроходных катеров и аквалангистов. Кроме того, всё больше тюленей погибает, запутавшись в рыболовных сетях.

Зелёные морские черепахи обитают во всех океанах, где температура воды не опускается ниже 20 °C, но их гнездовья находятся под угрозой как в Средиземном море (в Греции), так и в океане. На острове Бали (Индонезия) яйца черепах собирают и инкубируют в искусственных условиях, чтобы выпустить черепашат в море вдали от берега, тем самым повысив их шансы на выживание.

Цветение воды

Другой распространённый вид загрязнения океанов — цветение воды из-за массового развития водорослей или планктона. Буйное цветение вод Северного моря у берегов Норвегии и Дании было вызвано разрастанием водорослей Chlorochromulina polylepis, в результате чего серьёзно пострадал промысел лосося. В водах умеренного пояса такие явления известны уже довольно давно, но в субтропиках и тропиках «красный прилив» был впервые замечен вблизи Гонконга в 1971 г. Впоследствии такие случаи часто повторялись. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого количества микроэлементов, особенно смывом в водоёмы сельскохозяйственных удобрений, действующих как биостимуляторы роста фитопланктона. Со взрывным ростом биомассы фитопланктона консументы первого порядка не справляются, в результате чего большая часть в пищевых цепях не используется и просто отмирает, опускаясь на дно. Разлагая органическое вещество отмершего фитопланктона, донные бактерии нередко используют весь растворенный в воде кислород, что может привести к формированию зоны гипоксии (с недостаточным для аэробных организмов содержанием кислорода). Подобные зоны приводят к сокращению биоразнообразия и биомассы аэробных форм бентоса.

Устрицы, как и другие двустворчатые моллюски, играют важную роль в фильтрации воды. Раньше устрицы за восемь дней полностью фильтровали воду в части Чесапикского залива, относящейся к штату Мэриленд. Сегодня они затрачивают на это 480 дней из-за цветения и загрязнения воды. После цветения водоросли умирают и разлагаются, способствуя размножению бактерий, поглощающих жизненно важный кислород.

Все морские животные, добывающие пищу путём фильтрации воды, очень чувствительны к загрязнителям, которые накапливаются в их тканях. Плохо переносят загрязнение кораллы, и над коралловыми рифами и атоллами нависла серьёзная угроза.

Загрязнение пластмассовыми отходами

Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна. На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен — по два в Тихом и Атлантическом океанах, и одно — в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов. Руководитель морских исследований Кара Лавендер Ло из Ассоциации морского образования (Sea Education Association; SEA) возражает против термина «пятно», поскольку по своему характеру — это разрозненные мелкие куски пластика. Пластиковый мусор опасен ещё и тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов.

На 2010 год основной вклад в загрязнение океана пластиком приходился на Юго-восточную Азию. Больше всего пластиковых отходов смывало в океан с территории Китая.

Европейские экологи подсчитали: если дело так и дальше пойдет, то к 2025 г. на каждые 3 кг рыбы в Мировом океане будет приходится 1 кг мусора.

Опасность для человека

Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни. Самая распространённая бактерия — кишечная палочка — является индикатором заражения.

Безопасное содержание Escherichia coli — не более 230 бактерий на 100 г ткани. Другие опасные для человека микроорганизмы — это бактерии Salmonella и Staphylococcus, поражающие ракообразных, бактерия Vibrio parahaemolyticus. ПХД накапливаются в морских организмах (имеют кумулятивное воздействие). Эти промышленные загрязняющие вещества — яд для животных и человека. Как и другие загрязнители океанов, например применяемый в пестицидах и антисептиках для древесины ГХГ (гексахлорциклогексан), они являются стойкими хлорсодержащими соединениями.

Эти химикаты выщелачиваются из почвы и попадают в море, где проникают в ткани живых организмов. Рыб с ПХД или ГХГ могут съесть как люди, так и рыбы. Рыбу потом поедают тюлени, а те, в свою очередь, становятся пищей для некоторых видов китов или белых медведей. Каждый раз, когда химические вещества переходят с одного уровня пищевой цепи на другой, их концентрация растёт. Ничего не подозревающий белый медведь, съедающий дюжину тюленей, поглощает вместе с ними токсины, содержавшиеся в десятках тысяч заражённых рыб.

Считают, что загрязняющие вещества виновны и в повышении восприимчивости морских млекопитающих к чумке, поразившей Северное море в 1987—88 гг., когда погибли не менее 11 тысяч обыкновенных и длинномордых тюленей. Вероятно, металлические загрязнители в океане стали также причиной появления кожных язв и увеличения печени у рыб, включая камбалу, 20 % популяции которой в Северном море поражено этими болезнями.

Мониторинг загрязнения

Попадающие в океан токсичные вещества могут оказаться вредными не для всех организмов: некоторые низшие формы даже процветают в таких условиях. Многощетинковые черви (полихеты) живут в относительно загрязнённых водах и часто служат экологическими индикаторами относительной загрязнённости. Продолжается изучение возможности использования морских нематод для контроля санитарного состояния океанов.

См. также

• Большое тихоокеанское мусорное пятно
• Загрязнение пресных вод

Литература

• Зайцев Ю. П. Введение в экологию Чёрного моря. Одесса. Изд-во «Эвен». 2006. 224 с.
• Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод. М.: МАКС-Пресс. 2004.
• Маркина Ж. В., Айздайчер Н. А. Dunaliella salina (Chlorophyta) как тест-объект для оценки загрязнения морской среды детергентами // Биология моря, 31 (2005), 4 (июль), 274—279.
• Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука. 1990. 288 с. ISBN 5-02-004062-2.
• Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир. 1997. 232 с.

Ссылки

Международные соглашения

• Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78)
• Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов
• Конвенция относительно вмешательства в открытом море в случаях аварий, приводящих к загрязнению нефтью
• Международная конвенция по обеспечению готовности на случай загрязнения нефтью, борьбе с ним и сотрудничеству
• Международная конвенция о гражданской ответственности за ущерб от загрязнения нефтью
• Международная конвенция о создании Международного фонда для компенсации ущерба от загрязнения нефтью
• Хельсинкская конвенция (Конвенция по защите природной морской среды района Балтийского моря)
• Рамочная конвенция по защите морской среды Каспийского моря
• Конвенция по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озёр Архивная копия от 18 апреля 2014 на Wayback Machine
• Протокол по проблемам воды и здоровья к Конвенции по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер 1992 года Архивная копия от 17 апреля 2014 на Wayback Machine
• Протокол о гражданской ответственности и компенсации за ущерб, причинённый трансграничным воздействием промышленных аварий на трансграничные воды Архивная копия от 18 апреля 2014 на Wayback Machine
• Соглашение между Правительством Украины и Правительством России о совместном использовании и охране трансграничных водных объектов Архивная копия от 7 апреля 2014 на Wayback Machine

Экология океана

• Ханс-Отто Пертнер, 2009. Увеличивается ли уровень кислотности океана? Архивная копия от 23 марта 2010 на Wayback Machine