В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248), страница 84

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 84)

Наибольшая часть загрязнений поступает в моря с суши (40 45%). Большую опасность для морских экосистем представляет не только поступление химических загрязнений, но и попадание с речным стоком большого количества биогенных веществ, что обусловливает эвтрофикацию морских вод. Вторым по значимости источником загрязнений, примерно равным доле поступления загрязнений с речным стоком, является атмосферный перенос.

На третьем месте (примерно 20%) находятся местные источники загрязнения, включающие коммунальные стоки, дампинг (захоронение загрязнений), смыв промышленных отходов и т.п. Изучение радиоактивности вод Мирового океана началось после Второй мировой войны. Стимулировали проведение этих исследований интенсивное развитие атомной энергетики, взрывы атомных и водородных бомб. В 1954.

1955 гг. японские ученые в районе атолла Бикини проследили путь водных масс, загрязненных радиоактивностью вследсч вне испытания атомной бомбы в атмосфере. Продукты взрывов вместе с загрязненными ими океаническими водами за 4 месяца проделали путь в 2000 км, а за 8 месяцев -- 7000 км. Если вспомнить, что окружность Га. 19. Загрнзненин природной ередн Земли по экватору составляет около 40000 км, то становится очевидным, что опасносты розит всем жителям планеты. С развитием атомной промышленности встал вопрос и о захоронении радиоактивных отходов. В 50-х гг.

ХХ столетия считалось, что идеальным могильником для таких отходов может служить Черное море. Тогда бытовало мнение, что глубинные слои Черного моря спокойны и возраст придонных вод 1000 лет, т. е. обмен с поверхностными слоями почти отсутствует. Для выяснения этого вопроса интенсифицировались исследования динамики черноморских вод и было показано, что возраст глубинных водных масс Черного моря всего 130 лет. В этих работах принимала участие и кафедра физики моря и вод суши физического факультета. Сотрудниками кафедры физики моря и вод суши были выполнены инструментальные измерения скоростей течения в придонном слое Черного моря, которые показали, что скорости у дна в некоторых районах достигают величины нескольких десятков см(с.

Натурные измерения турбулентных характеристик вблизи дна позволили определить истинные значения коэффициентов обмена в придонном слое моря. В результате выполненных исследований проект захоронения радиоактивных отходов в Черном море в то время был закрыт. Однако проблема обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов с годами становится все более и более актуальной и требует своего разрешения.

В настоящее время захоронение радиоактивных отходов в море, как правило, происходит при международном контроле. Изучение радиоактивности вод океана имеет не только чисто практическое значение. Это один из методов исследования процессов, происходящих в океанах. Изотопы., находящиеся в океане, делят на три группы; — терригенные, обусловленные размывом и последующим сбросом реками в океаны материала, слагающего поверхность материков. С помощью таких изотопов проводят биохимические и геохимические исследования; космогенные, выпадающие из атмосферы вместе с осадками.

Эти изотопы используются для изучения физических процессов, протекакощих на границе раздела океан атмосфера; искусственные, которые попадают в воду при взрывах. 1'л.19. Загрнененин природной среды Основные задачи современной ядерной гидрофизики заключаются в выявлении источников изотопов в океане, исследовании полей радиоактивности на поверхности океана, изучении глубинного распределения изотопов., создании методов прогноза радиационной обстановки в океане, разработке методов исследования и способов измерения радиоактивного фона Мирового океана.

В настоящее время почти 20% площади Мирового океана покрыто органическими пленками. Сюда относятся вещества антропогенного и биогенного происхождения. Антропогенные загрязнения особенно велики в зонах экономических интересов человека — шельф, эстуарии рек, крупные судоходные трассы. Нефть и нефтепродукты составляют основу этого вида загрязнений. При изложении этого раздела мы следуем [70, 83). Кроме нефтепродуктов в прибрежных водах обнаруживаются синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ). В промышленности и быту применяется большое количество детергентов, используемых как моющие средства, стабилизаторов пен и эмульсий, замедлителей испарения и т.д.

Попадая со сточными водами в океан, опи также участвуют в образовании поверхностно-активных пленок. Эти вещества разнообразны по составу и к ним относятся алкилсульфаты и сульфонаты, алкилбейзолсульфонаты (с длиной цепи 12 — 16 атомов углерода), полиэфиры оксиэтилированпых спиртов и т.д. В основном все эти вещества хорошо растворимы в воде. Еще одним источником поступления антропогенных загрязнений в океан является адсорбция из атмосферы, из так называемой эоловой взвеси пылевых частиц, переносимых ветром. Для образцов, взятых в акватории Тихого океана, один кубометр воздуха содержит от 0,1 до 0,8 мкг органического вещества.

Это производные карбоновых киспот с длиной цепи от 12 до 18 атомов углерода., причем четные основания преобладают над нечетными, а максимум приходится на Сшеа углерода (пвльмитиновая кислота). Также обнаружены ненасыщенные углеводородные цепи, но их содержание понижено по сравнению с насыщенными. Для них максимум содержания соответствует группе С~а 1 (олен новая кислота) . Образование натурных ПАВ может происходить биогенпым путем за счет жизнедеятельности зоопланктона, фитопланктона и других морских организмов и растений. Несмотря на то, что биопродуктивность максимальна в толще морских вод, происходит вынос взвешенных и растворенных биогенпых ПАВ на поверхность пузырьками воздуха. Материал стенок пузырьков, Гл.

19. Загрязнения природной среды насыщенных адсорбированными ПАВ, переходит в поверхностные пленки. Детальныс химические анализы биогенных органических ПАВ до сих пор не проведены. Хотя давно известно, что физические свойства естественных пленок из различных проб сходны. Это видно из зависимостей поверхностного давления, что косвенно может служить подтверждением идентичности их состава.

С другой стороны., физические свойства типичных проб естественных пленок отличаются от свойств составляющих их соединений. Это может происходить за счет того, что естественные пленки представляют собой сложную смесь широкого набора ПАВ.

Кроме того, естественные пленки часто представляют собой слой порядка нескольких десятков размеров молекул. Из результатов анализа проб естественных пленок ПАВ известно, что их составляют сложные комплексы из основных классов органических соединений: липиды, протеины, углеводы и др. (например, стиролы, гуминовые вещества).

Между классами обнаружено примерное распределение: протеины 50%, углеводы 30%, липиды 12%. Разбиение по процентному составу носит условный характер, поскольку в естественной пленке органические вещества находятся не в чистом виде, а в виде сложных комплексов. Отмечается, что даже малая добавка липидов может оказывать существенное влияние на поверхностное давление в пленке.

Сравнение естественных пленок с искусственно составленными из известных компонент показало, что наиболее стабильными компонентами являются жирные кислоты и их эфиры и в меньшей степени протеины, углеводы и углеводороды. Преобладание в естественных пленках насыщенных карбоновых кислот говорит о том, что у поверхности раздела аккумулируются химически стабильные ПАВ. Несмотря на то что они содержатся в морских организмах в меньших количествах, чем ненасыщенные кислоты, их большая стойкость к микробиологическим и фотохимическим воздействиям приводит к наблюдаемому балансу. Заметим, что для биогенных пленок ПАВ в силу их происхождения характерны сезонные вариации состава.

Наряду с пленками особую опасность для водоемов представляют загрязнения, сконцентрированные в поверхностном микрослое воды, в котором сосредоточено огромное количество микроорганизмов. Концентрация загрязнений в микрослое более чем на порядок превышает концентрацию в нижележащих слоях, что может приводить к пагубным последствиям для экосистем 1"л. 19. Загрнененин природной среды морей. Повышенное содержание нефтяных загрязнений наблюдается также на границе раздела вода.-взвесь, находящейся в придонной части водоема.

Поверхностные загрязнения проявляются в форме сликов участков выглаженной водной поверхности. Загрязнения уменьшают высокочастотные составляющие ветрового волнения, уменьшение высокочастотных компонент спектра поверхностных волн проявляется в выглаживании водной поверхности.

Характеристики

Список файлов книги