Каковы экологические последствия загрязнения морских экосистем


Главные экологические последствия загрязнения гидросферы

Загрязнение гидросферы приводит к неблагоприятным экологическим последствиям как пресноводных экосистем, так и мирового океана. Это нарушение их устойчивости, мутагенез и канцерогенез, красные приливы, эвтрофикация вод и нехватка пресной воды.

Нарушение экосистем

Уязвимость экосистем гидросферы возникает вследствие их неспособности противостоять негативным воздействиям окружающей среды. Основной причиной возникновения нарушений экосистем является разбалансированность круговорота веществ в гидросфере из-за несогласованной деятельности отдельных групп организмов.

Нарушения в экосистемах зависят от внутренних причин саморазвития составляющих гидросферы и внешних, связанных с изменениями в окружающей среде. Внешние причины являются основным фактором, влияющим на динамику экосистем, и имеют два направления — естественное и неестественное.

Естественное внешнее воздействие, приводящее к нарушению экосистем гидросферы, связано с существованием нашей планеты. Основные факторы:

  • гидрологические;
  • климатические;
  • геоморфологические;
  • геологические.

Неестественное направление связано с антропогенной деятельностью человека. В результате поступления в природную среду гидросферы загрязняющих веществ и отходов производственной деятельности в экосистемах могут произойти нарушения и изменения:

  • физико-химических параметров среды обитания;
  • структуры и химического состава биоценозов водной среды;
  • естественных процессов самоочищения;
  • круговорота веществ в гидросфере.

Стойкие вещества загрязнителей распространяются в природных ландшафтах водной среды, накапливаются в организмах ее обитателей, что приносит вред экосистеме и здоровью человека.

Вследствие нарушения (изменения какого-либо фактора) в экосистеме гидросферы неподготовленный к новым условиям вид может ожидать один из вариантов:

  • миграция;
  • адаптация;
  • вымирание.

Появление мутагенеза и канцерогенеза

В результате всестороннего антропогенного воздействия на гидросферу возрастает загрязнение водных систем. В них накапливаются химические компоненты, которые при взаимодействии в водной среде способны образовывать мутации (изменения наследственных свойств), которые негативно влияют на жизнеспособность организмов. К мутагенам относятся:


  • биологические (болезнетворные микроорганизмы, бактерии, вирусы);
  • физико-химические (асбест, волокна);
  • физические (протоны, нейтроны, радионуклиды, гамма- и рентгеновские лучи).

В составе гидросферы наибольшее мутагенное действие оказывают пестициды и соли тяжелых металлов (марганец, никель).

Мутагены одновременно бывают и канцерогенами.

Природные источники канцерогенов – геохимические процессы, вулканическая деятельность, коксохимические явления.

Источниками поступления канцерогенных соединений в водную среду являются:

  • разливы нефти;
  • захоронения контейнеров с радиоактивными отходами;
  • сточные воды;
  • выбросы двигателей судов.

Цветение вод и красные приливы

Изменение климата и антропогенная деятельность человека привели к явлению глобального характера — в период бурного цветения водорослей наблюдается феномен, названный красным приливом. Поверхность воды приобретает кроваво-красный цвет за счет скопления гигантского количества фитопланктона (в переводе с греческого — блуждающее растение). Такие приливы наблюдаются в прибрежных водах всех континентов, кроме Антарктиды.


Явление возникает ближе к осени. Его связывают с содержанием в морской воде повышенного содержания нитратов и фосфатов. Распространению красных приливов способствуют кислотные дожди.

Основные последствия цветения вод:

  • гибель морских рыб, птиц, млекопитающих и организмов;
  • дефицит кислорода в воде;
  • образование аммиака и сероводорода.

Красные приливы представляют опасность для здоровья и жизни людей, употребивших в пищу моллюски-фильтраторы (гребешки, устрицы, мидии). Токсины микроводорослей также аккумулируются в креветках и крабах.

Известно порядка 40 видов водорослей, продуцирующих токсины, среди 300, вызывающих цветение воды.

Эвтрофикация вод

Явление связано с загрязнением вод биогенными веществами — фосфором и азотом, которые продуцируют бурный рост сине-зеленых водорослей. Эвтрофирование водоемов резко ухудшает физико-химические свойства воды. Массовое отмирание водорослей накапливает на днищах водоемов тонны разлагающихся веществ, на что расходуется почти весь запас растворенного в воде кислорода. Следствие — массовая гибель рыб и других обитателей среды. Использованная местными жителями вода из эвтрофированных источников может вызвать вспышку желудочно-кишечных заболеваний.


Дефицит пресной воды

Пресные воды на земном шаре распределены неравномерно, что приводит более половины населения планеты к «водному голоду». Основная причина дефицита пресной воды — постоянный рост водопотребления из-за увеличения прироста населения и развития экономики. Нехватка питьевой воды связана со следующими проблемами:

  • недостаточностью возобновления водных ресурсов из-за плохого состояния экосистем гидросферы;
  • увеличением неэффективного водопользования;
  • антропогенной деятельностью человека;
  • изменениями климата.

Пути решения проблем

Основная задача — сведение к минимуму или полное недопущение загрязнения экосистем гидросферы. С этой целью применяют мероприятия глобального и государственного масштаба, направленные на сокращение общего потребления воды и уменьшение сброса сточных вод, а также используют меры, принимаемые каждым человеком на бытовом уровне.

На государственном и глобальном уровнях решение проблем загрязнения гидросферы включает:

  • использование прогрессивных методов (безотходные технологии, оборотные системы);
  • обеспечение полной очистки сточных вод;
  • правильную утилизацию отходов.

Безотходные и безводные технологии

Требования к качеству воды для большинства производств менее жесткие, чем к составу сточных вод, поэтому их выгоднее направлять на повторное использование, чем подвергать очистке. В таких случаях применяется безводная и безотходная технологии производства. Это метод использования природных ресурсов, обеспечивающий защиту окружающей среды. Основные принципы:

  • цикличность материальных потоков;
  • рациональная организация;
  • ограниченное воздействие на окружающую среду;
  • комплексное использование ресурсов;
  • системный подход.

Безотходная технология основана на создании оборотного водоснабжения (замкнутого цикла).

Оборотные системы водоснабжения

Представляют собой замкнутые системы водоснабжения, исключающие сброс стоков в водоемы.

Работа замкнутых систем водоснабжения основана на многократном использовании сточных вод на промышленных предприятиях. После проведения технологического процесса вода соответствующим образом обрабатывается и снова направляется для производственных нужд.


Система оборотного водоснабжения может быть единой для всего предприятия или установлена циклами для отдельных цехов или их групп. Требования к воде различны в зависимости от профиля предприятия. Общее правило — освобождение от взвешенных примесей.

Очистка и обеззараживание вод

С целью защиты водного бассейна от загрязнения проводится цикл мероприятий по очистке сточных вод:

  • от механических частиц (включает процеживание, отстаивание, фильтрацию);
  • от маслосодержащих примесей (применяют нефтеловушки, флотацию);
  • от органических веществ (используют метод адсорбции, для высокой степени очистки — ультрафильтрации и метод обратного осмоса);
  • от ионов металлов, радиоактивных веществ, цианистых соединений, ртути, мышьяка (способ ионного обмена).

Обеззараживание выполняется с применением коагулянтов-реагентов (озонирование, хлорирование и др.), полимерных антисептиков, ультрафиолетового излучения, ультразвука.

Правильная утилизация и переработка отходов

Главная задача — оздоровление окружающей среды, включая гидросферу, резкое снижение загрязнения и мутации посредством применения безотходных, экологически чистых технологий, предусматривающих выпуск продукции из отходов.

Важная роль отводится правильной переработке твердых промышленных и коммунальных отходов.

Основные современные методы:


  • утилизация отработанных мусорных полигонов способом рекультивации;
  • применение усовершенствованных технологических процессов (пиролиз, биотермическое компостирование, анаэробная переработка);
  • рециклизация отходов в процессе их образования.

Для нейтрализации токсичных отходов существуют безотходные, экологически чистые технологии: трансмутационные, биобактериальные, резонансные, синергетические, нейтрализационные, термические, композиционные.

Источник: greenologia.ru

Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли. Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд. куб. м сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке.

Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию посредством химических токсикантов, которые, аккумулируясь гидробионтами по трофической цепи, приводят к гибели консументов даже высоких порядков, в том числе и наземных животных — морских птиц, например.


Среди химических токсикантов наибольшую опасность для морской биоты и человека представляют нефтяные углеводороды (особенно бенз(а)пирен), пестициды и тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.).

Экологические последствия загрязнения морских экосистем выражаются в следующих процессах и явлениях:

— нарушении устойчивости экосистем;

— прогрессирующей эвтрофнкации;

— появлении «красных приливов»;

— накоплении химических токсикантов в биоте;

— снижении биологической продуктивности;

— возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде;

— микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря.

До определенного предела морские экосистемы могут про­тивостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробиовтов. Так, например, двустворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пес­тицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. (ДДТ, как известно, запрещен в РФ, США и некоторых других странах, тем не менее он поступает в Мировой океан в значительном количестве.) Ученые доказали и су­ществование в водах Мирового океана интенсивных процессов биотрансформации опасного загрязнителя — бенз(а)пирена, бла­годаря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гете­ротрофной микрофлоры. Установлено также, что микроорга­низмы водоемов и донных отложений обладают достаточно раз­витым механизмом устойчивости к тяжелым металлам, в ча­стности, они способны продуцировать сероводород, внеклеточ­ные экзополимеры и другие вещества, которые, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсичные формы.


В то же время в океан продолжают поступать все новые и новые токсичные загрязняющие вещества. Все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана. В связи с этим важное значение имеет определение допустимого антропоген­ного давления на морские экосистемы, изучение их ассимиля­ционной емкости как интегральной характеристики способно­сти биогеоценоза к динамическому накоплению и удалению за­грязняющих веществ.

Истощение подземных вод

Истощение вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (для подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод). И то и другое приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе «человек – биосфера».

Практически во всех крупных промышленных городах мира, в том числе в Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, Харькове, Донецке и других городах, где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки (понижения) с радиусами до 20 км и более.


Интенсивная эксплуатация подземных вод в районах водозаборов и мощный водоотлив из шахт, карьеров приводят к изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, к значительному ущербу речному стоку, к прекращению деятельности тысяч родников, многих десятков ручьев и небольших рек.

Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод наблюдаются и другие негативные изменения экологической обстановки: осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность.

Длительная интенсификация подземных водозаборов в определенных геолого-гидрогеологических условиях может вызвать медленное оседание и деформации земной поверхности.

Источник: poznayka.org

Мировой океан — это…

Больше 70% поверхности нашей планеты покрыто водой. Объем воды в Мировом океане огромен — 1370 миллионов кубических километров. Мировой океан условно разделен континентами на Северный Ледовитый, Индийский, Тихий и Атлантический. Океан формирует климат на планете: течения несут с собой холод или жару, а вода, испаряясь с поверхности Мирового океана, образует облака. Если говорить о человечестве в общем, то более 100 миллионов человек живут на побережье, их жизнь так или иначе связана с морем. Впрочем, это можно сказать о каждом из нас, даже о тех, кто никогда не видел моря. Ведь именно на этой гигантской «фабрике погоды» зарождаются дожди, выпадающие в центральных районах, именно здесь добывается около 90% всей рыбы, именно из океанских недр зачастую качается нефть, именно по морям перемещаются грузы.

Если бы человечество по какой-то причине утратило возможность использовать ресурсы океана, экономика остановилась бы, а мир погрузился в хаос. Однако из-за столь интенсивного и зачастую безответственного использования Мировой океан сейчас находится в серьезной опасности.

Загрязнение океана — экологическая проблема №1

Развитие цивилизации привело к усилению загрязнения Мирового океана. Ситуация начала ухудшаться примерно с середины ХХ века, что было связано с развитием химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Сегодня можно выделить несколько типов загрязнения:

  • физическое. Мусор, а в особенности пластик, который практически не разлагается, — огромная проблема для экологии океанов. По поверхности Мирового океана дрейфуют миллионы тонн пластиковых отходов, причем, по оценкам экспертов, 80% этого мусора попало в океан с суши и лишь 20% было сброшено или смыто с кораблей. Мусор наносит вред более чем 250 видам морских животных и птиц и выделяет в воду токсичные вещества;
  • биологическое. Загрязнение вод Мирового океана чужеродными бактериями и различными микроорганизмами, а также органическими отходами неуклонно приводит к нарушению хрупкого экологического баланса;
  • химическое. Химикаты и тяжелые металлы используются в самых разных видах промышленности. Вместе со сточными водами они попадают в океан, причем в огромных количествах. Особенно опасна ртуть, которая накапливается в том числе и в живых организмах, а также пестициды. Однако не только крупные заводы виновны в химическом загрязнении океана: немало химикатов попадает в воду и из канализации, ведь мы постоянно используем синтетические моющие вещества;
  • нефтяное. Нефть и нефтепродукты — основной источник загрязнения Мирового океана. Нефть попадает в воду в результате техногенных катастроф, крушений танкеров и бурения скважин, но немало нефтепродуктов сбрасывает и обычный морской транспорт. Нефтяные разливы приводят к гибели огромного количества морских животных, рыб и птиц, а кроме того, они препятствуют нормальному теплообмену между слоями воды;
  • тепловое. Отработанная вода, которая сбрасывается в океаны электростанциями, локально повышает температуру воды, что приводит к массовой гибели существ, не способных выжить при таких высоких температурах. Это нарушает пищевые цепочки и приводит к исчезновению множества видов животных. В то же время некоторые виды водорослей начинают размножаться слишком активно, результатом чего становится цветение воды;
  • радиоактивное. Океан давно превратился в кладбище радиоактивных отходов. По оценкам исследований, сегодня в Мировом океане находится столько радиоактивных веществ, что их хватило бы на 30 (!) Чернобылей.

Нефть и нефтепродукты, сточные воды, химикаты, тяжелые металлы, радиоактивные отходы, ртуть и пластик — вот основные источники загрязнения Мирового океана. Сложно сказать, какой из видов загрязнения наиболее опасен — все они, в той или иной мере, влияют на экосистему планеты, в том числе и на человека. Например, токсины могут накапливаться в тканях промысловых рыб, делая их непригодными для приема в пищу. Так, в тунце из Адриатического моря часто обнаруживают очень высокое содержание ртути, а в рыбе из северных морей нередко повышено содержание свинца. Отравление морепродуктами, содержащими токсины, может быть фатальным: болезнь Минаматы, вызванная отравлением морепродуктами с высоким содержанием ртути, унесла жизни минимум 70 человек.

Цветение прибрежных вод, вызванное сбросом органических отходов и удобрений, делает их непригодными для рыболовства, так как рыба в цветущей воде гибнет. Это не только лишает гурманов морских деликатесов, но и отнимает работу у сотен тысяч людей. На этом фоне превращение райских пляжей в зловонные свалки кажется меньшей из проблем.

Пути решения: мировой уровень

Все это не может не вызывать беспокойства, поэтому многие страны давно предпринимают попытки исправить ситуацию или хотя бы максимально снизить вред, который человеческая деятельность наносит Мировому океану.

Например, во Франции был принят закон, регламентирующий расположение точек забора и сброса воды для фабрик и заводов, морское побережье регулярно патрулируют вертолеты, задача которых — следить за сбросами танкеров. Высокотехнологичное и эффективное решение проблемы сбросов нашли в Швеции — емкости каждого танкера метят особыми изотопами, поэтому ученые, анализирующие нефтяные пятна, всегда могут установить, с какого конкретно судна был произведен сброс.

По инициативе ООН было подписано немало важных международных соглашений, регламентирующих использование ресурсов Мирового океана, нефтедобычи и пр. Пожалуй, наибольшую известность получила Конвенция ООН по морскому праву, подписанная в 1982 году большинством стран. Существуют также различные мировые и региональные конвенции: Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов от 1972 года, Международная конвенция об учреждении международного фонда для компенсации ущерба от загрязнения нефтью 1971 и 1974 годов, Международная конвенция об ответственности и компенсации за ущерб в связи с перевозкой морем опасных и вредных веществ от 1996 года и другие.

Борьба с загрязнением Мирового океана в России

В России вопросы загрязнения вод решаются на законодательном уровне Министерством здравоохранения, Министерством рыбного хозяйства, Министерством геологии и Государственным комитетом по гидрометеорологии и контролю природной среды. Для решения практических задач к работе привлечено 200 институтов, лабораторий и научных объединений. Активно ведется работа по созданию очистных сооружений: за последние годы было введено в эксплуатацию около 5000 очистных станций.

Огромную работу проделывают и природоохранные организации, такие как Гринпис, WWF и другие. К примеру, у WWF есть морская программа, цель которой — сохранение биологического разнообразия российских морей. В нашей стране это особенно актуально, так как под российской юрисдикцией находится примерно пятая часть Мирового океана.

Каждый год в Мировой океан сбрасывается в общей сложности около 15 миллиардов тонн загрязняющих веществ. И каждый из нас вносит свой, пусть и относительно небольшой, вклад в загрязнение моря. Одна пластиковая бутылка, оставленная на пляже, или одна капля химического моющего средства, оказавшегося в канализации, кажутся мелочью. Но именно из таких «мелочей» состоят исполинские мусорные острова. Чистота Мирового океана — эта наша общая ответственность.

Источник: www.kp.ru

Пресноводные экосистемы. Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается снижение их устойчивости, вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других негативных процессов, снижающих темпы роста, плодовитость гид-робионтов, а в ряде случаев могущих привести их к гибели.[ …]

Наиболее изучен процесс эвтрофирования водоемов. Антропогенная эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства, атмосферных аэрозолей и т.д. Антропогенная эвтрофикация водоемов протекает в непродолжительные сроки — до нескольких десятилетий, в то время как сроки естественной эвтрофикации — столетия и тысячелетия.[ …]

Механизм антропогенного эвтрофирования такой, как уже у изученного нами естественного, но в основном мы его наблюдаем на стадии «цветения» воды, которое ухудшает ее качество и условия жизни гидробионтов, делает ее токсичной не только для гидробионтов, но и для человека. Возрастание массы фитопланктона сопровождается снижением разнообразия видов, что приводит к невосполнимой утрате генофонда, к нарушению саморегуляции экосистем. Процессы антропогенной эвтрофикации охватывают многие крупные озера мира — Великие Американские озера, Балатон, Ладожское, Женевское и др., а также водохранилища и речные экосистемы, в первую очередь малые реки. На этих реках, кроме катастрофически растущей биомассы сине-зеленых водорослей, с берегов происходит зарастание их высшей растительностью.[ …]

Экологические последствия загрязнения морских экосистем выражаются во многих процессах и явлениях (рис. 14.1), (Израэль, 1985).[ …]

В то же время в океан поступают все новые и новые токсичные загрязняющие вещества, все более острый характер приобретают проблемы эвтрофирования и микробиологического загрязнения прибрежных зон океана. По мнению Ю.А. Израэля, важное значение имеет определение допустимого антропогенного давления на морские экосистемы, изучение их ассимиляционной емкости как интегральной характеристики способности биогеоценоза к динамическому накоплению и удалению загрязняющих веществ.[ …]

Практически во всех крупных промышленных городах мира, в том числе в Москве, Санкт-Петербурге, Киеве, Харькове, Донецке и др., где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки (понижения) с радиусами до 20 км и более. Так, например, усиление водоотбора подземных вод в Москве привело к формированию огромной районной депрессии с глубиной до 70—80 м, а в отдельных районах города до 110 м и более.[ …]

Рисунки к данной главе:

Экологические последствия загрязнения Мирового океана Экологические последствия загрязнения Мирового океана

Вернуться к оглавлению

Источник: ru-ecology.info


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.