Методы очистки водных ресурсов

Загрязненными наносами можно в определенной степени управлять: сбрасывать на край шельфа, с тем чтобы они затем перемещались благодаря силам гравитации и более глубокую зону материкового склона; покрывать загрязненный материал чистым; аккумулировать наносы в специальных зонах ограниченного доступа и др.

Специальной проблемой является сброс промышленных отходов и отстоя очистных сооружений. Эти вещества могут быть чрезвычайно токсичными. Такие сбросы в море без обработки нельзя квалифицировать иначе, как варварство.

Особая проблема — распространение пластиковою мусора на поверхности морей и в полосе прилива и прибоя. Даже в открытом океане его встречается много. Это брошенные и потерянные сети, поплавки, упаковка товаров, бутылки и пр. Такой мусор практически не разлагается и остается на поверхности воды или на пляжах очень долгое время. Некоторые морские животные и птицы заглатывают пластиковый мусор, что приводит к неблагоприятным последствиям и даже их гибели.

1.2.4.Перевозка опасных веществ.

 Это важный фактор загрязнения морей. В особенности это относится к перевозке нефти и нефтепродуктов. Судоходство обеспечивает примерно половину антропогенного поступления нефти в Мировой океан. Карты загрязнения океана нефтью и основных морских линий во многом совпадают. Сбросы загрязненных веществ с судов полностью запрещены в закрытых морях, таких как Средиземное, Черное, Балтийское, Красное, Персидский и Аденский заливы и др. Во многих местах запрещена промывка танкеров. Требования к еще более жесткому контролю сбросов с судов постоянно усиливаются.

Очень крупные экологические катастрофы связаны с выливанием нефти из танкеров в результате кораблекрушений. Вероятно, крупнейшей катастрофой такого типа был сброс в океан у берегов Франции 220 тыс. т нефти из трюмов затонувшего танкера «Амоко Кадис» (1978). В 1989 г. танкер «Эксон Вальдес» сбился с курса и получил пробоину в заливе Принс Уиллиам на Аляске. Вылилось около 39 тыс. т нефти, что привело к загрязнению 550 км побережья в условиях, где самоочищение происходит чрезвычайно медленно вследствие низкой температуры воды. Аварии несколько меньших масштабов, но тем не менее катастрофические, происходят ежегодно и неоднократно. Российский танкер «Находка», следовавший в Японском море, во время шторма 2 января 1997 г, раскололся и затонул. В море вылилось 5 тыс. т мазута, это привело к загрязнению большой части побережья главного острова Японии Хонсю. Был нанесен весьма значительный ущерб добыче рыбы и морепродуктов, загрязнены пляжи одной из важнейших зон прибрежного отдыха Японии. Десятки тысяч добровольцев в течение недель убирали побережье, буквально вычерпывая ведрами загрязненное море и протирая тряпками каждую гальку на пляжах.

В 1985 г. судно «Ариадна» село на камни у входа в порт Могадишо (Сомали). Судно специализировалось на перевозке опасных токсических отходов, и в момент аварии у него на борту было 105 различных химических веществ. Вследствие крайней опасности для состояния моря, экспертами ЮНЕП был разработан план постепенной разгрузки судна, которая затем продолжалась 8 месяцев. Для борьбы с загрязнением моря или его части необходимо действовать на основе долгосрочной комплексной программы действий. Основная концепция стратегии контроля загрязнения заключается в том, чтобы сбросы не превышали естественную поглотительную способность защищаемой части моря. Устанавливаются желаемые цели состояния морской (и береговой) среды и, соответственно, допустимые уровни сбросов. Простейший и уже не эффективный способ управления качеством морской воды — сброс загрязнений в морс в надежде на его самоочищающую способность. Иногда строятся глубоководные сбросы, отнесенные весьма далеко от берега. Однако, как и в случае с водами суши и атмосферным воздухом, разбавление — не эффективное средство борьбы с загрязнением прибрежных зон морей.

Для точечных источников основной путь — перестройка технологии производства таким образом, чтобы сократить объем и суммарную токсичность сбросов. Проблема может решаться и менее эффективным способом, посредством очистных сооружений, устанавливаемых в заключение технологического процесса, т.е. «на конце трубы».

Управление рассеянным загрязнением значительно сложнее. Оно требует понимания путей распространения и аккумуляции поллютантов и соответствующего управления территориями и акваториями прибрежной зоны.

Значительными загрязнителями морей выступают реки, что расширяет поле деятельности по регулированию и аккумуляции состояния морей, включая целиком речные бассейны.

Приблизительная, с округлением до 10%, оценка доли вклада основных источников загрязнения Мирового океана и его компонентов следующая: сток загрязнений с суши (как по рекам, так и в виде рассеянного стока) — 40%, выпадения из атмосферы — менее 40%, и источники на море (судоходство, добыча нефти и др.) — более 20%. Соответственно источникам загрязнения должна разрабатываться и стратегия его контроля, включая конкретную стратегию по каждому точечному источнику. Терригенное происхождение основной массы загрязнений указывает на приоритетность действий на суше, так же как и на необходимость интегрированного подхода к управлению прибрежными зонами.

Принципиальное отличие морского загрязнения от речного в том, что первое может' перемещаться в различных направлениях в пределах моря. Это объективно побуждает страны, расположенные у одного и того же моря, к международному сотрудничеству для сохранения и улучшения состояния моря. Типичная философия незаинтересованности в последствиях своей деятельности у стран, расположенных выше по течению реки, в применении к морской ситуации не действует.

В настоящее время существуют международные соглашения по отдельным морям, регулирующие совместные действия по борьбе с загрязнением, предотвращению и ликвидации экологических катастроф, по организации совместных наблюдений за качеством воды, по охраняемым акваториям и территориям и другим разнообразным вопросам, требующим совместных согласованных действий. К ним, в частности, относятся соглашения по Балтийскому, Средиземному, Северному, Карибскому, Черному и другим морям и морским акваториям.

Помимо региональных, существуют и другие международные соглашения, регулирующие различные геоэкологические проблемы морей и океанов. Соглашение по морскому праву рассматривает многие вопросы. В том числе для прибрежных стран устанавливается Исключительная экономическая зона (Есопоmiс Zопе, ЕЕ2) шириной 200 миль от берега, в которой за страной—хозяйкой побережья остается право на исключительное использование и контроль морских ресурсов. Существует также Лондонская конвенция по предотвращению загрязнения моря с судов и конкретные протоколы к ней. Имеется ряд конвенций по охране морских млекопитающих и многие другие международные соглашения, касающиеся управления состоянием морей и океанов.

1.2.5. Использование биологических и небиологических морских ресурсов.

Запасы нефти на дне морей составляют около половины ее запасов на земном таре. К началу 1990-х годов площадь, перспективная на нефть и газ на континентальном шельфе, в пределах и вблизи прибрежной зоны была равна 13 млн. км2, а число обнаруженных там месторождений превышало 700. Уже к 1985 г. на шельфе мира было пробурено свыше 200 тыс. поисково-разведочных скважин. Нефть добывают ныне на всех континентальных шельфах мира. Ожидается, что доля мировой добычи на шельфе возрастет за 1990-е годы от 8 до 40%. Загрязнение воды при этом практически неизбежно. Вопрос в том, насколько оно локально, т.е. как оно влияет в целом на состояние морей.

Другая проблема — удаление нефтяных платформ с отработанных участков таких акваторий, как Северное море или Мексиканский залив. Они исчисляются сотнями и препятствуют судоходству и рыболовству.

Во многих местах на мелководьях производится добыча песка и гравия для строительства. Добывают также металл из морских россыпей и железо-марганцевые конкреции. Эта деятельность отрицательно влияет на состояние дна, в том числе па бентос, увеличивает мутность воды и препятствует рыболовству.

Особый вопрос — использование энергии океана. Запасы энергии в нем огромны, но ее концентрация невелика, и потому пока не удается разработать эффективные технологии извлечения энергии. Проводились крупные эксперименты по использованию энергии приливов (Франция, СССР). Имеются проекты использования энергии волн, морских течений, разности температур поверхностной и глубинной воды, но, по-видимому, они не вышли за пределы скромных экспериментов и проработок на бумаге.

Использование морских биологических ресурсов. Рыба — один из основных источников питания чел опека, на ее долю приходится 20% потребляемых белков. В некоторых странах потребление рыбы весьма значительно: к Японии — 69 кг/чел, в год, Южной Корее — 51 кг, на Филиппинах — 34 кг. В течение последних десятилетий мировые уловы рыбы заметно выросли, от 22 млн. т в 1950 г. до максимума в 1989 г., равного 100 млн. т. Рост уловов в мире привел к увеличению потребления рыбы на душу среднестатистического жителя Земли от 9 кг в 1950 г. до 19 кг в 1989 г. При этом рост уловов был неуклонным, за исключением нескольких лет в конце 1960-х и начале 1970-х годов, когда чрезмерный лов сардины у берегов Перу подорвал запасы этого стада настолько, что последствия сказались на величине общемирового улова, а стадо не восстановилось до сих пор.

Похожие ситуации складываются и с другими видами рыб и на других акваториях. Максимально возможный устойчивый улов какого-либо вида зависит от двух основных факторов: численности стада и ежегодного прироста молоди. Необходимо, чтобы значительное число особей в стаде могло созреть и дать потомство, прежде чем эти, уже взрослые рыбы будут выловлены.

В Северном море ежегодно вылавливается 60% стада трески различного возраста. Треска способна к размножению, начиная с возраста четырех лет, и может жить в течение многих лет. Однако в Северном море только 4% особей трески в возрасте одного года доживают до четырех лет. Уловы трески росли в 1960-е годы, и достигли максимума в 300 тыс. т в 1972 г., тогда как максимально возможный устойчивый улов был, по-видимому, около 200 тыс. т. Этот уровень уловов удерживался до 1980 г., а затем начал снижаться, составляя в настоящее время менее 100 тыс. т. Очевидно, что даже незначительное превышение фактического улова над максимально возможным устойчивым уловом приводит к катастрофическому ухудшению состояния рыбного стада. Поэтому уловы во всех подобных случаях должны быть сокращены до уровня заметно меньшего, чем максимально возможный устойчивый улов, чтобы избежать непоправимой ошибки.

В 1990-1993 гг. мировой улов был меньше, чем 100 млн. т. Расчеты ихтиологов еще за 10-15 лет до пика улова показывали, что годовой прирост рыбной биомассы составляет около 100 млн. т. Это максимально возможная величина прироста возобновимых ресурсов рыбы за год, т.е. это предел устойчивого рыболовства, превышение которого приведет к катастрофическим последствиям. Во всех 17 главных районах морского рыболовства (или, что тоже, в крупных морских экосистемах) вылавливается все, что возможно. В девяти районах уловы снижаются.

Похоже, что общемировые уловы рыбы достигли своего пика. Хуже, если они превзошли уровень устойчивого годового прироста, потому что в этом случае можно ожидать снижения рыбных ресурсов и дальнейшего падения уловов. Прогнозы указывают на то, что к 2030 г. среднее статистическое потребление рыбы упадет до 11 кг/чел., т.е. почти вернется к уровню 1950 г.

Достижение предельного уровня мировых уловов сопровождается резким сокращением запасов ценных промысловых видов на различных акваториях мира, например, лососевых на Дальнем Востоке и западном побережье США и Канады, осетровых в Каспийском море, сельди, камбалы, трески, палтуса в Северной Атлантике, сардины в зоне апвеллинга у берегов Перу и др. Деградировавшее стадо уже не восстанавливается до первоначальной численности и продуктивности.

Развивается также разведение рыбы в садках. В 1991 г. оно давало 12,7 млн. т. Однако не обходится без проблем: рыбные особи в садках подвержены эпидемиям, выращивание рыбы требует значительных расходов зерна на ее питание, а конкуренция с другими пользователями земли за место у побережья, где можно заниматься разведением рыбы, весьма остра. Поэтому перспективы искусственного рыборазведения вряд ли можно расценивать высоко, и в любом случае они не могут рассматриваться как альтернатива естественному процессу.

Достижение предельно возможного сбора рыбных ресурсов за год это еще один сигнал, говорящий о достижении пределов использования экосферы, о треножном состоянии одного из возобновимых природных ресурсов и одного из важнейших источников продовольствия для растущего населения мира, т.е. о еще одном проявлении нарастающего глобального геоэкологического кризиса.

1.3. Геоэкологические проблемы морских побережий и внутренних морей

Морские побережья это та часть поверхности Земли, где взаимодействуют суша, океан и атмосфера в условиях значительного и все увеличивающегося антропогенного давления. Это не только относительно неширокая зона непосредственного взаимодействия трех геосфер, но и более широкая полоса, в пределах которой функционируют специфические прибрежные природно-хозяйственные системы. Под морскими побережьями обычно понимается пространство, условно О1раничснное изогипсой 200 м над уровнем моря и изобатой 200 м ниже уровня моря. Прибрежные природно-хозяйственные системы ~ очень важный компонент экосферы, влияющий как на мировое хозяйство, так и на глобальные природные процессы.

Зона побережья морей, заключенная между изогипсами -200 м и +200 м, отличается следующими основными чертами, ясно указывающими на ее весьма важную роль в экосфере:

*    проживает около 60% населения мира;

*    занимает 18% поверхности  Земли;

• расположены % городов мира с населением более 1,6 млрд. чел.;
• формируется около четверти первичной биологической продукции мира;
• даст около 90% мирового улова рыбы.

Прибрежная зона занимает всего лишь 8% площади Мирового океана и составляет менее 0,5% его объема. Однако на ней формируется 18-33% биологической продукции океана. Прибрежная зона поглощает 75-90% стока наносов рек вместе с загрязняющими их веществами. В ней аккумулируется 90% современных рыхлых отложений мира. В ней накапливается также 80% того органического вещества, которое удаляется из активной части глобального цикла углерода. Эти данные указывают на важнейшую общемировую роль прибрежной зоны.