Курсовая работа политика решений проблемы освоения мирового океана. Проблемы освоения мирового океана и космоса

На всех этапах развития человеческой цивилизации Мировой океан был одним из важнейших источников поддержания жизни на Земле. Хорошо известен его вклад в стабилизацию климата, круговорот веществ, обеспечение кислородом, поддержание биоразнообразия. В полной мере это относится и к нашему времени, когда значительно увеличилось использование биологических и началось использование минеральных ресурсов Мирового океана. Однако взаимодействие человека с океанической средой (кстати, существенно отличающееся от взаимодействия общества и природы на суше) ныне достигло таких масштабов, что ученые стали называть Мировой океан уже не просто единой природной, а природно-хозяйственной системой. В самом деле, вмешательство человека в XX в. охватило практически уже всю его акваторию. Но этот тезис нуждается в уточнении.

Некоторые проблемы Мирового океана действительно связаны со всей его огромной акваторией. Достаточно напомнить об основных трассах мирового морского флота или о нефтяном загрязнении даже удаленных от суши частей океана. И тем не менее большинство таких проблем относится все же к тем пространствам, которые С. Б. Шлихтер назвал акватерриториальными зонами, или контактными зонами на границе моря и суши. Можно сказать, что каждая такая зона состоит из трех взаимосвязанных между собой частей. Во-первых, это акваториальная зона, т. е. собственно океаническая, морская зона, прилегающая к суше, минеральные, биологические, энергетические, рекреационные ресурсы которой уже широко используют. Во-вторых, это береговая линия Мирового океана, образующая непосредственную границу между ним и сушей, которая имеет общую протяженность в 450 тыс. км и пока освоена с разной степенью интенсивности. В-третьих, этоприбрежная (приморская, приокеаническая) зона, значение которой во второй половине XX в. заметно возросло вследствие уже не раз упоминавшегося сдвига к морю и населения, и его хозяйственной деятельности.

Конечно, не на всем протяжении береговой линии океана, но все-таки уже во многих ее частях в пределах контактной зоны «море – суша» образовались, по С. Б. Шлихтеру, акватерриториальные хозяйственные комплексы. Именно в их пределах и возникает большинство конфликтных ситуаций, связанных с одновременным развитием расселения, промышленности, транспорта, торговли, сельского хозяйства, рекреации, непроизводственной сферы. Именно здесь проявляется особенно острое соперничество ТНК и разных военно-политических и экономических союзов и группировок.

Как это ни странно, но в целом глобальная проблема Мирового океана, несмотря на многочисленность публикаций, пока не нашла в литературе достаточно четкой интерпретации. Хотя эта проблема весьма многопланова, все же представляется, что главных аспектов у нее три – экономический, расселенческий и экологический.

Экономический аспект непосредственно связан с формированием морского всемирного хозяйства. Это понятие пока не стало общеупотребительным и поэтому нуждается в разъяснении.

Рис. 154. Структура морского хозяйства

Морское всемирное хозяйство – это часть всемирного (мирового) хозяйства, выделившаяся в относительно самостоятельную экономическую категорию в результате развития производительных сил общества, территориального разделения труда, интернационализации и глобализации мировой экономики. Оно представляет собой совокупность морских национальных хозяйств и разнообразных, технологически в разной степени связанных между собой отраслей материального и нематериального производства, объединенных общим предметом труда – использованием ресурсов Мирового океана. Морское всемирное хозяйство отличается высокой капиталоемкостью, значительной степенью риска, большой зависимостью от стихии, что также обусловливает неодинаковость развития его составных частей.

О стоимостных параметрах морского всемирного хозяйства можно судить по следующим показателям, относящимся к началу 90-х гг. XX в. Общая стоимость продукции морехозяйства оценивалась тогда в 400 млрд долл., в том числе подводной добычи нефти и газа – в 200, продукции мирового транспорта – в 100, рыбного хозяйства – в 50 и морского туризма – в 40 млрд долл. По некоторым оценкам, эта цифра затем возросла до 600 млрд долл. и в перспективе, видимо, увеличится еще более.

Несколько лучше разработан вопрос о структуре морского хозяйства (морехозяйства), которую можно представить в виде достаточно наглядной схемы (рис. 154). О соотношении главных его составных частей можно судить по приведенным выше стоимостным показателям. Разумеется, в отдельных странах они сочетаются по-разному – в зависимости от особенностей природно-ресурсного потенциала и уровня экономического развития этих стран. Но в типологическом плане они находят выражение в формировании зон нефтегазодобычи на шельфе, рыболовных зон, портово-промышленных комплексов (ППК), свободных экономических зон, рекреационных зон и др. Все эти виды морехозяйственной деятельности сочетают в себе акваториальные и береговые производственные образования.

В последнее время появились также разработки в области морской инфраструктуры. Кней относят объекты морского хозяйства, обеспечивающие добычу нефти и природного газа, добычу твердых полезных ископаемых, морскую химическую промышленность, морское торговое и пассажирское судоходство, морскую рыбную промышленность, морские туризм, отдых и рекреацию. К этому перечню можно добавить и инфраструктуру навигационно-гидрографического обеспечения морехозяйственной деятельности.

Активная морехозяйственная деятельность уже сама по себе становится первопричиной возникновения многих сложных проблем, которые можно рассматривать на страновом, региональном и даже глобальном уровнях. Что же касается последнего из этих уровней, то в этом случае они служат прямым отражением глобальных энергетической, сырьевой, продовольственной проблем, одним из путей решения которых и стало привлечение ресурсов Мирового океана. Выше уже было отмечено, что морские месторождения нефти и природного газа дают примерно 30 % всей мировой добычи этих видов топлива. Но в не столь отдаленной перспективе эта доля возможно возрастет сначала до 2/5, а затем и до 1/2.

Расселенческий аспект глобальной проблемы Мирового океана также представляет большой интерес для географического изучения. Об этом свидетельствуют хотя бы следующие количественные показатели. В 100-километровой прибрежной зоне Мирового океана ныне проживают более 2 млрд человек, в том числе огромное число горожан; и это не говоря уже о многих десятках миллионов людей, ежегодно заполняющих приморские пляжи. Все они тесно связаны с океаном своей хозяйственной или рекреационной деятельностью. К этому можно добавить и само «население океана» – те 2–3 млн человек, которые единовременно находятся в самих океанических акваториях. Все они либо занимаются производственной деятельностью в океане (ловом рыбы и другими морскими промыслами, добычей полезных ископаемых, обслуживанием морских судов), либо являются пассажирами таких судов.

На протяжении последних десятилетий приморское население постоянно возрастает, что во многом связано и с тем сдвигом к морю, который стал характерен для ряда районов планеты. Одновременно растет и уровень приморской урбанизации, увеличивается число приморских городов-«миллионеров».

Рассматривая географические закономерности образования приморских и приокеанских сгустков населения, Б. С. Хорев обратил внимание на их территориальную связь с теплыми океаническими течениями. В самом деле, крупные очаги расселения людей в Западной Европе и Северной Америке образовались как раз в тех местах, где близко проходит теплый Гольфстрим. Так же влияет теплое течение Куросио на Японию, а Северо-Тихоокеанское течение – на западное побережье США и Канады. С другой стороны, там, где у берегов Африки проходят холодные Канарское и Бенгельское, у западных берегов Южной Америки Перуанское, а у западных и восточных берегов Северной Америки соответственно Калифорнийское и Лабрадорское течения, на прилегающих территориях суши их сопровождает настоящая демографическая пустыня.

Экологический (природоохранный) аспект глобальной проблемы Мирового океана следует рассматривать как своего рода отражение все усиливающейся производственной деятельности населения. К сожалению, эта деятельность далеко не всегда учитывает особенности экологической системы Мирового океана, особую динамичность океанической среды, в результате чего антропогенная нагрузка оказывает на нее не только локальное, но и глобальное негативное воздействие. В данном случае сказываются не только такие объективные причины, как недостаточное познание человеком некоторых законов природы, но и такие субъективные, как разного рода ошибки в проектировании и строительстве сооружений и судов, недостатки в их эксплуатации, техногенные аварии и др.

В результате нефтяного загрязнения, металлизации, химизации океанической среды «здоровью» океана нанесен уже большой ущерб. По мнению авторитетных американских специалистов, люди сами подтолкнули Мировой океан к опасной черте – к пределу его естественных возможностей, а в некоторых случаях вывели его и за эти пределы. Вот почему проблемы рационального океанического природопользования ныне привлекают внимание во всем мире.

В соответствии с принятой в Рио-де-Жанейро в 1992 г. «Повесткой дня на XXI век» 1998 г. был объявлен ООН Международным годом Мирового океана. Эта акция рассматривалась как предоставление уникальной возможности привлечения внимания к важной роли океана и прибрежной среды, а также придания большей политической актуальности вопросам, связанным с океаном, включая их социально-экономические аспекты. Летом 1998 г. в столице Португалии Лиссабоне была организована специализированная выставка ЭКСПО-98 на тему «Мировой океан. Наследие для будущего». Можно добавить, что ныне изучением Мирового океана занимаются сотни национальных и международных организаций, экипажи сотен научно-исследовательских и других судов, а также береговые, ледовые, подводные и космические лаборатории.

Россия принимает участие во многих из этих международных программ. Кроме того, в стране разработана Федеральная целевая программа «Мировой океан», которую намечают осуществить в три этапа до 2015 г. Эта программа должна способствовать восстановлению прежних позиций России в Мировом океане.

Значение Мирового океана для всего живого на Земле огромно: но в нем зародилась жизнь, он обеспечивает ее дальнейшее развитие благодаря своей роли регулятора температуры и производителя кислорода; растет транспортное, минерально- ресурсное и биоресурсное использование Океана.

Проблема Мирового океана состоит в том, что в него ежегодно попадает более 1 млн. тонн нефти, отходы промышленности и городов, в том числе тяжелые металлы и радиоактивные отходы в контейнерах, что в конечном итоге приводит к сокращению его рыбопродуктивности и снижению рекреационных возможностей побережий.

Пути решения:

Огромные возможности для решения проблемы Мирового океана открывает НТР.

От нее зависит решение таких вопросов, как: более полное извлечение полезных ископаемых из недр Земли, снижение энерго- и материалоемкости производства, открытие новых и освоение ранее недоступных месторождений, вовлечение в хозяйственный оборот неисчерпаемых энергетических ресурсов, прогресс в области атомной и водородной энергетики, МГД-генераторов, топливных элементов и многое другое.

Вода является обязательным условием существования всех живых организмов на земле. Большие объемы воды на планете создает впечатление ее изобилия и неисчерпаемости. Долгие годы освоение водных ресурсов велось практически бесконтрольно. Воды сейчас недостаточно там, где ее нет в природе, где ее интенсивно используют, где она стала непригодной для употребления.

Около 60% общей площади суши приходится на зоны, в которых нет достаточного количества пресной воды. Четвертая часть человечества ощущает ее недостаток, а еще свыше 500 млн. жителей страдают от недостатка и плохого качества.

Водные ресурсы распределены по континентам неравномерно. Азия, из-за большой численности высоких темпов прироста населения, попадает в число самых бедных водой континентов. Многие страны Юго-западной и Южной Азии, а также Восточной Африки вскоре столкнутся с нехваткой воды, что не только ограничит развитие сельского хозяйства и промышленности, но и может привести к политическим конфликтам.

Потребность в пресной воде испытывают население, промышленность и сельское хозяйство. Однако большая часть вод – это воды мирового океана, непригодная не только для питья, но и для технологических нужд.

Несмотря на достижения современной технологии, проблемы надежного водоснабжения для многих стран мира остается нерешенной.

Увеличение промышленного расходования воды связано не только с быстрым ее развитием, но и с ростом водоемкости производства. Много воды требует химическая промышленность, металлургия, производство бумаги.


На сельское хозяйство мира приходится около 70% всего мирового водозабора. И сейчас большинство крестьян в мире используют те же методы орошения, что и их предки 5000 лет назад. Особенно высокой неэффективностью отличаются ирригационные системы стран третьего мира.

Можно сделать следующий вывод – дефицит пресной воды растет.

Причинами этого являются: быстрый рост населения, увеличение расходования пресных вод для сельского хозяйства и промышленности, сброс сточных вод и отходов промышленности, снижение способности водоемов к самоочищению.

Ограниченность, неравномерное распределение ресурсов пресных вод и растущее загрязнение вод являются одной из составляющих глобальной ресурсной проблемой человечества.

Океан занимает большую часть поверхности земли – 70%. Он является поставщиком половины кислорода воздуха и 20% белковой пищи человечества. Свойство морской воды – тепловая генерация, циркуляция течений и атмосферных потоков – определяют климат и погоду на земле. Полагают, что именно Мировой океан утолит жажду человечества. Ресурсный потенциал океана во многих отношениях может восполнить истощающиеся запасы суши.

Так какими же ресурсами обладает Мировой океан?

Биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон);

Огромные ресурсы минерального сырья;

Энергетический потенциал (один приливной цикл Мирового океана способен обеспечить человечество энергией – однако пока это «потенциал будущего»);

Для развития мирового производства и обмена велико транспортное значение Мирового океана;

Океан является вместилищем большинства отходов хозяйственной деятельности человечества (химическим и физическим воздействием своих вод и биологическим влиянием живых организмов океан рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем земли);

Океан – основной резервуар ценнейшего и все более дефицитного ресурса – воды (получение которой путем опреснения увеличивается каждый год).

Ученые считают, что биологических ресурсов океана хватит, чтобы прокормить 30 млрд. человек.

Из биологические ресурсов океана в настоящее время используется прежде всего рыба. Однако с 70-х годов прирост улова падает. В связи с этим человечество всерьез задумается о том, что биологические ресурсы океана в результате их чрезмерной эксплуатации, находятся под угрозой.

К основным причинам оскудения биологических ресурсов можно отнести:

нерациональное ведение мирового рыбного хозяйства,

загрязнение вод океана.

Кроме биологических ресурсов, Мировой океан обладает огромными ресурсами минеральными ресурсами. В морской воде представлены почти все элементы таблица Менделеева. Недра океана, его дно богаты железом, марганцем, никелем, кобальтом.

В настоящее время развивается шельфовая добыча нефти и газа, причем доля морской добычи приближается к 1/3 объема мировой добычи этих энергоносителей.

Однако наряду с эксплуатацией богатых природных ресурсов мирового океана растет и загрязнение, особенно с увеличением перевозок нефти.

На повестку дня встает вопрос: не превратится ли океан в свалку отходов? 90% отходов, ежегодно сбрасываемых в моря, остаются в прибрежных районах, где они наносят ущерб рыболовству, отдыху и т.д.

Освоение ресурсов океана и его охрана несомненно является одной из глобальных проблем человечества. Мировой океан определяет лицо биосферы. Здоров океан – здорова планета.

Подводя итог, становится ясно, что глобальные проблемы явились результатом огромных масштабов человеческой деятельности, радикально изменяющей природу, общество, образ жизни людей, а также неспособности человека рационально распорядиться этой могучей силой.

Мы видим, что существует большое количество проблем, угрожающее всему живому на Земле. Главное, однако, не в полноте списка этих проблем, а в осмыслении причин их возникновения, характера и, что самое важное, в выявлении эффективных путей и способов их разрешения.

Глобальные проблемы, на мой взгляд, требуют огромного внимания, их осмысления и немедленного решения, иначе не решение их может вылиться в катастрофу. Меня, как жильца планеты Земля, не могут не волновать глобальные проблемы человечества, потому что я хочу дышать чистым воздухом, питаться здоровой пищей, жить в мире и общаться с умными образованными людьми.

Несложно понять что ждет нас, если мы не будем уделять должного внимания этим проблемам. Тогда пострадает вся цивилизация. Та опасность волнует не одного меня, уже множество людей трубят по всей планете о проблемах во всех сферах жизни. Создаются специальные организации по выработке решений и преодолений сформировавшихся опасностей всему живому.

Болезнь цивилизации можно вылечить лишь общими усилиями народов Земли. Можно надеяться, что международная солидарность, растущее чувство принадлежности к единому человеческому сообществу заставят искать решения ГП.

Это надо знать!!

Проблемы Мирового океана – это проблемы и экологические, и экономические, и технические, и социальные одновременно, и от того, насколько разумно человек их разрешит, зависит его будущее!!!

Берегите природу!

Вода – основа жизни на Земле, поэтому загрязнение вод Мирового океана – это проблема глобального масштаба, которая на сегодняшний день стоит очень остро. Если человечество не одумается, в скором времени могут возникнуть непредвиденные последствия.

Глобальные проблемы мирового океана

Не зря борьба за море велась во все времена. Кто владел акваторией – у того были козыри: возможность вести торговлю с отдаленными странами, использовать неограниченные сырьевые ресурсы, добывать и продавать еду. Все это происходит и сейчас, только масштабы использования океанических вод стали в несколько раз больше. Какие же причины привели к тому, что океан стал не просто другом человека, а его рабом?

Рис. 1. Мусор на побережье

Можно выделить три основные первопричины массового потребления Земных вод:

  • Экономический аспект и международное разделение труда;
  • Демографический аспект;
  • Экологический аспект.

Рассмотрим детально каждый из них.

Экономический аспект

На суше человечество добывает ископаемые давно. Но этого мало. Наиболее ценные ресурсы находятся в морских глубинах — это нефть и газ. За последние 30 лет их добыча возросла в несколько раз. Освоение происходит и на больших глубинах – там находятся редкие ресурсы, такие, как дейтерий – вид водорода, используемый в атомной промышленности.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Рис. 2. Нефтедобывающая станция

На сегодняшний день загрязнение прибрежных зон — это острая проблема всех стран. Огромное количество фабрик и заводов выбрасывают сточные воды, шлаки, химические отходы, убивающие хрупкий подводный мир.

С началом развития международных отношений океан стал основным транспортным полотном для грузоперевозок. Ежедневно тысячи морских кораблей направляются от одной страны в другую, выбрасывая в океан продукты жизнедеятельности человека.

Демографический аспект

На Земле 7 миллиардов человек. Прокормить такое население Земле очень трудно, в связи с чем возникает давление на океан. Крупнейшие страны по добыче рыбы:

  • Китай – 9,9 млн. тонн
  • Перу – 8,3 млн. тонн
  • США – 4,9 млн. тонн
  • Япония -4.4 млн. тонн
  • Россия – 3.1 млн. тонн

Экологический аспект

Проблема использования мирового океана приводит к истощению его основной функции – фильтру отходов жизнедеятельности человека. Морские соли помогают быстрому разложению большинству продуктов.

Океан — это огромный природный регулятор, позволяющий защищать мир от пагубного воздействия. Но деятельность человека привела к тому, что мировой акватории стало тяжело самоочищаться. И больше всего на это повлияло то, что некоторые страны хоронят в недрах вод некоторые опасные химические и атомные реагенты. Учеными доказано, что некоторые вид глубинных рыб уже исчезли, а другим стало тяжело выживать в меняющейся среде.

Рис. 3. Разлитая нефть на поверхности воды

Глобальные экологические проблемы мирового океана — это загрязнение воды. Рассмотрим основные источники и их долю:

  • Добыча нефти и газа на море – 35%
  • Аварии танкеров и грузовых судов – 21%
  • Грязные стоки из городов и рек – 18%
  • Продукты радиоактивного распада – 10%
  • Бытовые отходы – 9%
  • Выпадение химических элементов с осадками -7%

Проблемы мирового океана и пути их решения:

  • Усовершенствование технологий добычи и перевозки нефти.
  • Уменьшение концентрации углекислого газа в атмосфере.
  • Разработка и массовое использование экологического топлива.
  • Создание мусороперерабатывающих заводов в прибрежных зонах.
  • Поиск ресурсосберегающих технологий.

Проблема Мирового океана -- это проблема будущего всей цивилизации, так как от того, насколько разумно человечество их разрешит, зависит и его будущее. Решение этих проблем требует согласованных международных мер по координации использования океана. В последние годы принят ряд международных соглашений, ограничивающих загрязнение вод океана. Однако экономические проблемы его настолько остры, что необходимо переходить к более кардинальным мерам, так как гибель Мирового океана неминуемо приведет к гибели всей планеты.

В ряде случаев, несмотря на колоссальные достижения современной науки, ликвидировать определенные виды химического, а также радиоактивного загрязнений в настоящее время невозможно.

Конечно, лучше бы с самого начала не загрязнять реки и озера. А для этого нужны мощные очистительные сооружения, когда в свою очередь необходимо централизация система канализации. Нужны отстойники для дождевой воды, собираемой с улиц. В очистительных сооружениях часто используют ил, которые после отработки идет на удобрения - это 2 ступень, 1 ступень механическая очистка, фильтрование.

3ступень - химическая очистка. Применяется там, где остатки загрязнений в сточных водах, сбрасываемых с фабрик и заводов, все еще опасны для жизни человека и природы. Предприятия, организации, деятельность которых влияет на состояние вод, обязаны проводить согласованные с органамипо регулированию использования и охране вод, органами, осуществляющими государственный санитарный надзор, охрану рыбных запасов.

Средства на очистку сточных вод не необходимо собирать непосредственно со всех “загрязнителей” пропорционально нажитому вреду.

Значение охраны воды поддерживает “Водная партия”, принятая в мае 1976 г.европейскими странами:

  • 1. Без воды нет жизни. Вода - ценный абсолютно необходимый человеку ресурс;
  • 2. Запасы хорошей воды не бесконечны. Поэтому охрана экологии там, где это возможно, умножение, становятся всё более важным делом;
  • 3. Загрязняя воду, человек вредит себе и всем живым организмам;
  • 4. Качество воды должно соответствовать санитарным нормам и допускать её использование;
  • 5. Использованную воду необходимо возвращать в водоёмы в таком состоянии, в котором не может помешать её дальнейшему использованию для общественных, индивидуальных нужд;
  • 6. Значительную роль в сохранении водных запасов играет растительный покров, особенно лес;
  • 7. Водные ресурсы необходимо учитывать и регистрировать;
  • 8. Целесообразность использования вод должны регулировать соответственные органы;
  • 9. Для охраны водных ресурсов необходимы усиленные научные исследования, подготовка специалистов и разъяснительная работа среди населения;
  • 10. Каждый из нас обязан ради блага всех расходовать воду экономно и с толком;
  • 11. Управление водными ресурсами должно основываться не столь на административных и политических границах, сколько на естественных границах водосборных бассейнов;
  • 12. Вода не знает границ, поэтому в её охране и использовании необходимо международное сотрудничество.

Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки сказана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии существующих.В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена. Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение.

Методы очистки сточных вод.

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Из физико-химических следует отметить метод элекроимпульного обеззараживания и доочистки, полностью исключающий хлорирование. Очищенные сточные воды также доочищают с помощью ультразвука и озона.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются до 60-75% механических примесей..

При использовании механического способа очистки происходит освобождение сточных вод от нерастворённых взвешенных веществ..

Один из минусов этого метода, заключается в том, что не происходит очистка воды от растворённых органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решётки и сита), чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.

Химический метод.Способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворённые примеси в твердое нерастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Но не следует упускать из внимания то, что используемые реактивы стоят довольно дорого, и кроме того, требуется соблюдать их точную дозировку. Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

Также следует учитывать то, что ни механический, ни химический методы очистки не решают основной вопрос -- утилизацию отходов!

Поэтому наиболее эффективным в настоящее время является биологический метод очистки сточных вод.

Биологическая очистка сточных вод представляет собой результат функционирования системы активный ил - сточная вода, характеризуемой наличием сложной многоуровневой структуры. Биологическое окисление составляющее основу этого процесса, является следствием протекания большого комплекса взаимосвязанных процессов различной сложности: от элементных актов обмена электронов до сложных взаимодействий биоценоза с внешней средой. Результаты исследований показывают, что характерной особенностью сложных многовидовых популяций, к которым относятся и активный ил, является установление в системе динамического равновесия, которое достигается сложением множества относительно небольших отклонений активности и численности отдельных видов в ту или иную сторону от их среднего уровня.

Обеззараживание сточных вод производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него очищенных сточных вод.

Наиболее распространенным методом обеззараживания является хлорирование. В настоящее время на малых очистных станциях применяется несколько типов установок для приготовления дозирования растворов, содержащих активный хлор. К первому типу относятся установки по хлорированию воды хлорной известью или порошкообразными гипохлоритами. Принцип их действия сводится к приготовлению раствора требуемой концентрации и последующей подачей его в воду. Ко второму типу относятся установки, которые позволяют получить обеззараживающие хлорпродукты из исходного сырья - поваренной соли - непосредственно на месте потребления. Такими установками являются электролизеры, предназначенные для приготовления электролитического гипохлоританатрия. К третьему типу относятся установки, позволяющие осуществлять обеззараживание воды путем его прямого электролиза. Этот метод безреагентный, поскольку обеззараживающие продукты образуются за счет электролитического разложения хлоридов, находящихся в самой обрабатываемой воде.

Наиболее серьезной проблемой морей и океанов в нашем столетии является загрязнение нефтью, последствия которого губительны для всей жизни на Земле.

Методы очистки вод Мирового океана от нефти:

  • · локализация участка (с помощью плавающих ограждений - бонов)
  • · сжигание на локализованных участках
  • · удаление с помощью песка, обработанного особым составом

в результате чего нефть прилипает к зернам песка и опускается на дно.

  • · поглощение нефти соломой, опилками, эмульсиями, диспергаторами, с помощью гипса
  • · ряд биологических методов

Применение микроорганизмов, которые способны разлагать углеводороды вплоть до углекислоты и воды.

· использование специальных судов, оснащенных установками для сбора нефти с поверхности моря.

Созданы специальные суда малых размеров, которые доставляются самолетами к месту аварии танкеров. Каждое такое судно может всасывать до 1,5 тыс. л нефтеводяной смеси, отделяя свыше 90 % нефти и закачивая ее в специальные плавучие емкости, буксируемые затем к берегу.

· предусмотрены нормы безопасности при строительстве танкеров, при организации систем транспортировки, передвижения в бухтах.

Но все они страдают недостатком - расплывчатые формулировки позволяют частным компаниям их обходить. Кроме береговой охраны некому следить за соблюдением этих законов.

Поэтому в 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболовстве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боковые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы.

Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, однако их массовое производство пока не налажено. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, - это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого - специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.

Владельцы средств водного транспорта, трубопроводов, плавучих и других сооружений на водных объектах, лесосплавляющие организации, а также другие предприятия обязаны не допускать загрязнения и засорения водвследствие потерь масел, древесины, химических, нефтяных и иных продуктов.

С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.

В целях поддержания благоприятного водного режима рек, озёр, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предупреждения водной эрозии почв, заиления водоёмов проводятся противоэрозионные гидротехнические мероприятия.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, - предотвращение загрязнения.

глобальная проблема безопасность демографический

Проблема Мирового океана - это проблема сохранения и рационального использования его пространств и ресурсов.

В настоящее время Мировой океан как замкнутая экологическая система с трудом выдерживает во много раз усилившуюся антропогенную нагрузку, и создается реальная угроза его гибели. Поэтому глобальная проблема Мирового океана -- это, прежде всего, проблема его выживания. Как сказал Тур Хейердал, «мертвый океан -- мертвая планета».

Правовой аспект использования океана

Вплоть до 70-х гг. прошлого века всю деятельность в Мировом океане осуществляли в соответствии с общепризнанным принципом свободы открытого моря, под которым понимаюсь все морское пространство за пределами территориальных вод, ширина которых составляла всего 3 морские мили.

В XX в. ситуация в корне изменилась. Многие страны, прежде всего развивающиеся, в одностороннем порядке начали присваивать обширные прибрежные акватории до 200 (и даже более) морских миль от берега и распространять в их пределах свою юрисдикцию на отдельные виды морской деятельности, а некоторые страны даже объявили свой суверенитет над этими акваториями. К концу 70-х гг. о введении 200-мильных зон (их назвали экономическими зонами) объявили уже более 100 стран, в том числе и СССР.

В 1982 г. III Конференция ООН по морскому праву, принявшая соответствующую Конвенцию, подвела правовую черту под различными видами морской деятельности. Океан был объявлен «общим наследием человечества». Были официально закреплены 200-мильные исключительные экономические зоны, перекрывшие 40% площади Мирового океана, где вся хозяйственная деятельность подпадала под юрисдикцию соответствующих государств. Шельфовые зоны (даже если они превосходят по ширине экономическую зону) также подпали под юрисдикцию этих государств. Дно остальной, глубоководной части океана, богатой железо-марганцевыми конкрециями, получило статус международного района, где вся хозяйственная деятельность должна осуществляться через специально созданный Международный орган поморскому дну (International Seabed Authority), который уже поделил глубоководные районы океана между крупнейшими державами мира; определенную часть дна получил и Советский Союз. В результате принцип свободы открытого моря прекратил свое существование.

Экономический аспект использования океана

Сегодня это острейшая проблема, которая решается всем человечеством в масштабах всемирного хозяйства. Издавна Мировой океан служит транспортной артерией. Морской транспорт обеспечивает торгово-экономические связи, на него приходится более 60% мирового грузооборота. Во второй половине XX в. бурному развитию морского транспорта способствовали формирование очень большого географического разрыва между районами производства и потребления, увеличение зависимости экономически развитых стран от поставок сырья и топлива. Однако начиная с 80-х гг. рост грузооборота морского транспорта прекратился. В настоящее время морское торговое судоходство даст более 100 млрд долл. дохода в год.

Мировой океан -- кладезь природных ресурсов. Издавна человечество использовало его биологические ресурсы. В настоящее время морской рыболовный промысел дает продукции примерно на 60 млрд долл. в год. Основная часть мировой морской продукции -- рыба (около 85%). В течение XX в. объемы вылова рыбы неуклонно росли. Исключение составляли годы Второй мировой войны и 70-е гг., когда дал о себе знать резкий перелов. Однако начиная с 80-х гг. рост объемов вылова восстановился. Сейчас они превышают 125 млн т в год. Следует отметить, что хотя в 80-х гг. темпы добычи морских биоресурсов были восстановлены, «качество» ресурсов заметно снизилось.

Сегодня 90% рыбы и других морских продуктов добывается в шельфовых районах. Лидером мирового улова является Китай (около 37 млн т, но более половины его улова -- пресноводная рыба). Далее идут Перу (около 10 млн т), Чили, Япония, США; Россия находится на 8-м месте (чуть более 4 млн т). Дальнейшего роста добычи рыбы не предвидится, так как это может привести к необратимому подрыву биоресурсов океана.

Помимо биологических ресурсов Мировой океан обладает колоссальными минеральными богатствами. Среди них наиболее важны нефть и природный газ, добыча которых в последние десятилетия росла особо быстрыми темпами на шельфе Мирового океана; уже сегодня их добыча даст продукции более чем на 200 млрд долл. в год.

При современном техническом уровне добыча нефти идет на глубинах до 500 м,т.е. уже за пределами континентального шельфа. Соответственно растет и себестоимость «морской» нефти, особенно в арктических широтах. Именно удорожанием «морской» нефти объясняется тот факт, что в последнее десятилетие темпы добычи нефти в океане несколько снизились.

Океан также богат гидрохимическим сырьем, растворенным в водах океана: солями натрия, магния, кальция, калия, брома, йода и многих других элементов. Весьма ценными являются прибрежные россыпи тяжелых металлов, являющихся стратегическим сырьем. Другая нетронутая кладовая Мирового океана -- молодые рифтовые зоны. В результате контакта с выходящим мантийным веществом вода нагревается до 50-60°С. соленость поднимается до 260%. В образовавшемся горячем рассоле содержатся ценнейшие металлы, на дне формируются сульфидные руды редких металлов, концентрация которых иногда в 10 раз больше, чем в железо-марганцевых конкрециях и уж тем более в «сухопутных» рудах.

Мировой океан -- колоссальный источник возобновляемых энергетических ресурсов, однако энергия океана пока в очень малой степени поставлена на службу человеку. В то же время использование энергии морских приливов, течений, волн, градиентов температуры почти не наносит вреда окружающей среде. Подавляющая часть энергии океана неуправляема. Неисчерпаемым источником энергии является термоядерный синтез с применением дейтерия -- тяжелого водорода. Количество дейтерия, содержащегося в I л морской воды, может дать столько же энергии, сколько 120 л бензина.

Демографический аспект использования океана

Результатом активного освоения ресурсов океана стало во много раз усилившееся «демографическое давление» на океаническую среду. Население все в большей степени смещается к прибрежной зоне. Так, в 100-километровой прибрежной полосе сейчас проживает порядка 2,5 млрд человек, т.е. почти половина населения Земли. А если к этой цифре добавить временных рекреантов, прибывающих со всего света, и пассажиров круизных лайнеров, то число «морских» жителей заметно увеличится. Причем площадь урбанизированных территорий в прибрежной зоне значительно больше, чем во внутренних районах, благодаря тому, что происходит глобальный процесс географического смешения отраслей промышленности к морю, в портовые районы, где формируются мощные пор- тово-промышленные комплексы. Только морской тур и з м (пляжное хозяйство, инфраструктура и круизный туризм) дает около 50 млрд долл. дохода, т.е. почти столько же, сколько дает морское рыболовство.

Оборонные и геополитические аспекты использования океана

В настоящее время Мировой океан рассматривается в качестве основного потенциального театра и стартовой площадки военных действий. В отличие от малоподвижных ракет наземного базирования оружие морского базирования обеспечивает максимальную мобильность с географической и стратегической точек зрения. Известно, что только пять крупных морских держав имеют на своих надводных и подводных судах порядка 15 тыс. ядерных боезарядов, способных уничтожить все живое на Земле. Поэтому океан превратился в важнейший центр геополитических интересов большинства стран мира. Здесь сталкиваются деятельность и, соответственно, интересы самых различных стран мира: развитых и развивающихся, прибрежных и континентальных, островных, архипелажных и материковых, богатых ресурсами и бедных, сильно заселенных и малозаселенных и т.д.

Экологический аспект использования океана

Мировой океан превратился в своеобразный фокус, где сошлись правовые, оборонные, геополитические, экономические, научно- технические, научно-исследовательские, демографические проблемы использования его ресурсов и пространств, которые, вместе взятые, способствуют возникновению еще одой крупнейшей глобальной проблемы современности -- экологической. Океан -- главный регулятор содержания основных биогенных элементов (кислорода и водорода) в атмосфере: океан -- это фильтр, очищающий атмосферу от вредных продуктов природного и антропогенного происхождения; океан, кроме всего прочего -- огромный аккумулятор и ассенизатор многих продуктов жизнедеятельности человека.

В некоторых акваториях, где деятельность человека наиболее активна, океану стало трудно самоочищаться, поскольку его способность к самоочищению не беспредельна. Увеличение объема поступающих в океан загрязняющих веществ может вызвать качественный скачок, который проявится в резком нарушении баланса океанической экосистемы, что приведет к неминуемой «гибели» океана. В свою очередь «гибель» океана неминуемо влечет за собой гибель всего человечества.