Предотвращения загрязнения окружающей среды при судоходстве
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общая экология
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 268
Дополнительно
Разработан в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего образования и учебных планов по специальностям 26.05.05 «Судовождение» и 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок».
Изложены источники и последствия загрязнения окружающей среды при судоходстве, требования Международных конвенций ПДНВ, МАРПОЛ-73/78, МКУБ и др. в области предотвращения окружающей среды с судов, Правила по предотвращению загрязнения с судов, эксплуатирующихся в морских районах и на внутренних водных путях Российской Федерации (НД 2-020101-100).
Приведены особенности загрязнения окружающей среды нефтью, нефте-содержащими, сточными и балластными водами, мусором в ходе судоходства и их экологические последствия для компонентов окружающей среды.
Показаны возможные пути, методы и средства предупреждения загрязне-ния окружающей среды при судоходстве и ликвидации последствий загрязне-ний в случаях их появления.
Предназначен для изучения дисциплины «Предотвращение загрязнения окружающей среды при судоходстве» по специальностям 26.05.05 «Судовождение» и 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок».
Тематика:
ББК:
- 201: Человек и окружающая среда. Экология человека. Экология в целом. Охрана природы
- 394: Водный транспорт
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Новиков В.К. ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СУДОХОДСТВЕ Курс лекций Альтаир–МГАВТ Москва 2017
УДК 502.3 Н-73 Новиков В.К. Предотвращения загрязнения окружающей среды при судоходстве. Курс лекций.— М.: Альтаир-МГАВТ, 2017.— 268 с. Разработан в соответствии с требованиями государственных образователь ных стандартов высшего образования и учебных планов по специальностям 26.05.05 «Судовождение» и 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок». Изложены источники и последствия загрязнения окружающей среды при судоходстве, требования Международных конвенций ПДНВ, МАРПОЛ-73/78, МКУБ и др. в области предотвращения окружающей среды с судов, Правила по предотвращению загрязнения с судов, эксплуатирующихся в морских районах и на внутренних водных путях Российской Федерации (НД 2-020101-100). Приведены особенности загрязнения окружающей среды нефтью, нефте содержащими, сточными и балластными водами, мусором в ходе судоходства и их экологические последствия для компонентов окружающей среды. Показаны возможные пути, методы и средства предупреждения загрязне ния окружающей среды при судоходстве и ликвидации последствий загрязнений в случаях их появления. Предназначен для изучения дисциплины «Предотвращение загрязнения окружающей среды при судоходстве» по специальностям 26.05.05 «Судовождение» и 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок». Рецензенты: декан Судомеханического факультета к.т.н., доцент Якунчи ков В.В., заведующий кафедрой Управления судном, к.т.н. Яппаров Е.Р. Рекомендовано к изданию Учебно-методическим советом МГАВТ Рассмотрены и рекомендованы к использованию в учебном процессе на за седании кафедры Естественнонаучных и математических дисциплин МГАВТ (протокол №1 от 13 сентября 2017 г.). Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы. МГАВТ, 2017 Новиков В.К., 2017
Содержание Раздел 1. Особенности и последствия загрязнения окружающей среды при судоходстве……………………………………………………………………10 Лекция №1 Источники и последствия загрязнения окружающей среды……….10 1.1. Загрязнение окружающей среды…………………………………………...10 1.1.1. Загрязнение атмосферы………………………………….....................11 1.1.2. Загрязнение водоѐмов………………………………………………...12 1.1.3. Загрязнение земель и почв……………………………………………14 1.2. Основные виды загрязнения водной среды……………………………….16 1.3. Особенности загрязнения океанов и морей……………………. 18 1.4. Особенности загрязнения рек и озер…………………………… 22 Лекция №2 Особенности влияния водного транспорта на загрязнение окружающей среды………………………………………………………………...26 2.1. Состав, структура и особенности функционирования объектов водного транспорта, как источника загрязнения окружающей среды……………………26 2.2. Источники и особенности негативного воздействия водного транспорта на окружающую среду……………………………..................................................29 2.2.1. Загрязнение водной среды с судов…………………………………...29 2.2.2. Загрязнение атмосферы с судов………………………………………32 2.2.3. Загрязнения акваторий портов………………………………………..36 2.2.4. Загрязнение литосферы……………………………………………….38 2.3. Источники экологической опасности для окружающей среды при комплексном обслуживании судов……………………………………………..…39 2.4. Экологическая обстановка на судах, способы и методы еѐ улучшения…………………………………………………………………………..43 Раздел 2. Международные и национальные требования по предотвращению загрязнения окружающей среды при судоходстве……………………………….46 Лекция №3 Международные и российские законодательные акты в области охраны окружающей среды………………………………………………………..46 3.1. Международные соглашения в области охраны окружающей среды………………………………………………………………...46 3.2. Международное морское право, понятие, принципы, субъекты……………………………………………………………….49 3.3. Основы международного морского права………………………………...51 3.4. Международное морское право о защите морской среды……………….57
3.5. Особенности российского законодательства о предотвращении загрязнения водной среды………………………………………66 Лекция №4 Требования международной конвенции и кодекса о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты в области предотвращения загрязнения окружающей среды…………………71 4.1. Общие положения Международной конвенции и Кодекса о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты в области предотвращения загрязнения окружающей среды...71 4.2. Требования в отношении капитана и палубной команды…….73 4.2.1. Спецификация минимального стандарта компетентности для вахтенных помощников капитана судов валовой вместимостью 500 или более (Таблица A-II/1)…………………………………………...73 4.2.2. Спецификация минимального стандарта компетентности для капитанов и старших помощников капитана судов валовой вместимостью 500 или более (Таблица A-II/2)……………………………………………..73 4.2.3. Спецификация минимального стандарта компетентности для вахтенных помощников капитана и капитанов судов валовой вместимостью менее 500, занятых в прибрежном плавании (Таблица A-II/З)……………...........................................................74 4.2.4. Спецификация минимального стандарта компетентности для лиц рядового состава, матросов первого класса (Таблица AII/5)……………………….............................................................74 4.3. Требования в отношении машинной команды…………………………..75 4.3.1. Спецификация минимального стандарта компетентности для вахтенных механиков судов с обслуживаемым или периодически не обслуживаемым машинным отделением (Таблица AIII/1)………………………………………………………………75 4.3.2. Спецификация минимального стандарта компетентности для старших механиков и вторых механиков судов с главной двигательной установкой мощностью 3 000 кВт или более (Таблица А-Ш/2)……………………………………………………………..76 4.3.3. Спецификация минимального стандарта компетентности лиц рядового состава для получения квалификации старшего моториста машинной вахты на судах с традиционно обслуживаемым или назначенные на эту должность для работы в машинном отделении с периодически безвахтенным обслуживанием (Таблица А-III/50)……………………………………………………………77
4.3.4. Спецификация минимальных стандартов компетентности электромехаников (Таблица А-III/6)..............................................................77 4.3.5. Спецификация минимальных требований к компетентности электриков судовых (Таблица А-III/7)…………………………………………………………… 78 4.4. Стандарты относительно требований для специальной подготовки персонала определенных типов судов………….....................................................79 4.4.1. Обязательные минимальные требования для подготовки дипломирования капитанов, лиц офицерского и рядового составов для работы на нефтяных танкерах и танкерах-химовозах…………………….79 4.4.2. Спецификация минимальных стандартов компетентности в отношении подготовки по грузовым работам на нефтяных танкерах по расширенной программе (Таблица А-V/1-1-20)…………………………... 79 4.4.3. Спецификация минимальных стандартов компетентности в отношении подготовки по грузовым работам на танкерах-химовозах по расширенной программе (Таблица А-V/1-1-3)…………………………….80 4.4.4. Спецификация минимального стандарта компетентности по начальной подготовке для грузовых операций на танкерах-газовозах (Таблица A-V/1-2-1)…………………………………………………………80 4.4.5. Спецификация минимального стандарта компетентности по расширенной подготовке для грузовых операций на танкерах-газовозах (Таблица A-V/1-2-2)………………………………………………………….81 4.5. Стандарты в отношении несения вахты…………………………………...81 Лекция №5 Требования международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ – 73/78)………………………………………….83 5.1. Общие положения Конвенции……………………………………………..83 5.2. Правила предотвращения загрязнения нефтью…………………………...83 5.3. Правила предотвращения загрязнения вредными жидкими веществами, перевозимыми наливом…………………………………………………………….86 5.4. Правила предотвращения загрязнения вредными веществами, перевозимыми морем в упаковке………………………………………………….88 5.5. Правила предотвращения загрязнения сточными водами с судов………90 5.6. Правила предотвращения загрязнения мусором с судов…………………90 5.7. Правила предотвращения загрязнения атмосферного воздуха с судов…93 Лекция №6 Требования Правил по предотвращению загрязнения с судов, эксплуатирующихся в морских районах и на внутренних водных путях Российской Федерации…………………………………………………………….95 6.1. Положения по техническому наблюдению……………………..95
6.1.1. Общие положения………………………………………......................95 6.1.2. Освидетельствование судов……………………………......................95 6.2. Конструкция, оборудование и устройства судов по предотвращению загрязнения нефтью……………………………………………………………..98 6.2.1. Требования к нефтеналивным судам……………………………….98 6.3. Конструкция, оборудование и устройства судов по предотвращению загрязнения вредными веществами, перевозимыми наливом…………………106 6.3.1. Общие положения………………………………………. 106 6.3.2. Требования к оборудованию судов для перевозки вредных жидких веществ наливом……………………………………………………………107 6.3.3. Требования к оборудованию судов, не являющихся химовозами………………………………………………………………….108 6.4. Оборудование и устройства судов по предотвращению загрязнения сточными водами……………………………….....................................................109 6.4.1. Оборудование для сбора, хранения, обработки и сброса сточных и хозяйственно-бытовых вод………………………………………...………109 6.5. Оборудование и устройства судов по предотвращению загрязнения мусором……………………………….……………………………………….…..112 6.5.1. Общие положения……………………………………………………112 6.5.2. Оборудование и устройства для сбора, хранения и переработки мусора…………………………………..........................................................112 6.6. Оборудование и устройства судов по предотвращению загрязнения атмосферы………………………………………...........................115 6.6.1. Общие положения……………………………………………………115 6.6.2. Контроль за выбросами с судов………………………......................116 Раздел 3. Предотвращение загрязнения окружающей среды при судоходстве………………………………………………………..........................119 Лекция №7 Особенности загрязнения водной среды нефтью и его экологические последствия»…………………………………………………….119 7.1. Пути поступления нефти в водную среду и классификация масштабов ее разливов………………………………………........................................................119 7.2. Физико-химические и токсические свойства нефти……………………121 7.3. Динамика поведения нефти на поверхности воды…………....................126 7.4. Природные ресурсы морской акватории и побережья, чувствительные к воздействию нефтяного загрязнения…………………….131 Лекция №8 Ликвидация последствий загрязнения водной среды нефтью……136 8.1. Организация работ по ликвидации разливов нефти…………………….136
8.2. Судовой план чрезвычайных мер по предупреждению загрязнений водной среды нефтью………………………………..……………………………140 8.3. Технические средства для ликвидации разливов нефти в водной среде………………………………………………………………………………..142 Лекция №9 Предотвращение загрязнения водной среды нефтесодержащими водами………………………………………...........................................................147 9.1. Источники образования и состав нефтесодержащих вод………….……147 9.2. Методы и технические средства очистки нефтесодержащих вод……...149 9.3. Порядок замера, регистрации и управления сбросом с судов нефтесодержащих вод…………………………………………………………….153 Лекция №10 Предотвращение загрязнения водной среды балластными водами……………………………………………………………………………...157 10.1. Балластные воды — источник распространения вредных водных организмов………………………………...............................................................157 10.2. Нормативно-законодательная база управления водяным балластом…………………………………………………………………………..159 10.3. Технические решения проблемы обработки балластных вод…………163 Лекция№11 Предотвращение загрязнения водной среды сточными водами... 165 11.1. Состав и свойства судовых сточных вод……………………………….165 11.2. Порядок сброса сточных вод с судов…………………………………...166 11.3. Методы и технические средства обработки сточных вод……………..167 Лекция №12 Предотвращение загрязнения водной среды мусором…………..170 12.1. Состав мусора, образующегося на судах…………………... 170 12.2. Требования нормативных документов по предотвращению загрязнения водной среды сбросами отходов……………...................................171 12.3. Установки для обработки и утилизации мусора………….....................174 Лекция №13 Предотвращение загрязнения воздушной среды………………...178 13.1. Источники и последствия загрязнения атмосферного воздуха с судов181 13.2. Требования Международной конвенции МАРПОЛ–73/78 по предотвращению загрязнения воздуха с судов…………………………………180 13.2.1. Общие положения……………..……………………………………180 13.2.2. Освидетельствование судна………………………………………..182 13.2.3. Требования в отношении контроля за выбросами с судов……....184 Раздел 4 Система управления безопасностью компании и судна в части предотвращения загрязнения окружающей среды……………………………..189 Лекция №14 Система управления безопасностью компании и судна ………...189
14.1. МКУБ – основа управления безопасной эксплуатации судов и предотвращения загрязнения окружающей среды………………...………189 14.2. Сущность и содержание системы управления безопасностью…………………...………………………………………………..190 14.3. Основные международные документы, определяющие СУБ……………………………………………………………….196 14.4. Требования к компетентности моряков в соответствиис Кодексом ПДМНВ-78/95……………………………………………………………………..198 Лекция №15 Особенности оборудования судов для предотвращения загрязнения окружающей среды ………………………………….200 15.1. Оборудование судов для предотвращения загрязнения водной среды нефтью…………………..………………………………………..200 15.2. Оборудование судов для предотвращения загрязнения водной среды балластными водами…………………...………………………...201 15.3. Оборудование судов для предотвращения загрязнения…………..…...202 водной среды сточными водами………………...…………………………….202 15.4. Оборудование судов для предотвращения загрязнения водной среды мусором………………...……………………………………….204 15.5. Оборудование судов для предотвращениязагрязнения атмосферы…..206 Лекция №16 Организация и порядок обработки судовых отходов, загрязняющих водную среду……………...……………………………………...210 16.1. Организация и порядок сбора судовых отходов..…………...................210 16.2. Структура и состав портовых приемных сооружений для судовых отходов………………….…………………………………………211 16.3. Организация и порядок утилизации судовых отходов………….…….213 Лекция №17 Структура и содержание судового плана чрезвычайных мер по предупреждению загрязнений водной среды нефтью. Действие экипажа судна при загрязнении водных путей………………………………………..…………215 17.1. Общие требования к порядку разработки судового плана…………….215 17.2. Нормативные документы, определяющие структуру и содержание судового плана…………………………………………………………………….215 17.3. Цель и содержание судового плана …………………………..216 17.4. Действие экипажа судна при загрязнении водных путей нефтью, нефтепродуктами и другими наливными грузами……………………………...217 17.4.1. Требования к подготовке экипажа………………………………...217 17.4.2. Сообщение о загрязнениях водной среды………………………...218 17.4.3. Организация работ по ликвидации разливов нефти.......................219
Лекция №18 Автономность плавания судов по условиям экологической безопасности……………………………….……………………………………...225 18.1. Общие требования к судам по обеспечению автономности плавания по условиям экологической безопасности………………...………225 18.2. Порядок расчета автономности плавания судов по условиям экологической безопасности……………………………………………………..228 18.3. Экологический надзор и контроль при эксплуатации судов………….231 Лекция №19 Перечень и содержание документов, касающихся предотвращения загрязнения водной среды, которые должны быть на судне…………………...239 19.1. Необходимый перечень документов на судне,подтверждающих его экологическую безопасность…………………………………………………….236 19.2. Судовой план управления мусором и журнал операций с мусором….239 19.3. Судовой план чрезвычайных мер по борьбе с загрязнением нефтью..241 Лекция№20. Научно–методические основы оценки риска экологической опасности судоходства……………………………………………………………245 20.1. Основные положения анализа риска аварий при перевозке грузов…..245 20.2. Метод расчета размера ущерба, причиняемого водному объекту вследствие разлива нефти………………………………………..……………….256 20.3. Метод обобщенной оценки риска (степени риска) перевозки грузов...260 20.4. Структура и состав практических рекомендаций по уменьшению риска…………………………………………………………….261 Список использованных источников…………………………………………….265
Раздел 1. ОСОБЕННОСТИ И ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СУДОХОДСТВЕ Лекция №1 Источники и последствия загрязнения окружающей среды 1.1. Загрязнение окружающей среды Загрязнение ОС, воздействие на биосферу, представляющее опасность для представителей живой природы и устойчивого существования экосистем. Различают природные загрязнения, вызванные естественными причинами, и антропогенные, связанные с деятельностью человека. Практически все виды хозяйственной деятельности влекут за собой те или иные формы загрязнения. Она сопровождается увеличением уровня содержания вредных для организмов веществ, появлением новых химических соединений, частиц и чужеродных материалов, токсичных или не способных к утилизации в биосфере, чрезмерным повышением температуры (тепловое загрязнение), шума (шумовое загрязнение), электромагнитного излучения, радиоактивности (радиоактивное загрязнение) и другими изменениями среды. Ежегодно из недр Земли извлекается более 100 миллиардов тонн различных пород. При сжигании около 1 миллиарда тонн условного топлива (в том числе бензина) в биогеохимические циклы включаются не только дополнительные массы оксидов углерода и азота, соединений серы, но и большие количества таких опасных для организмов элементов, как ртуть, свинец, мышьяк и др. Вовлечение в промышленное и сельскохозяйственное производство тяжѐ лых металлов значительно превосходит те количества, которые находились в биосферном круговороте за всю предшествующую историю человечества. В биосферу поступает до 67 % тепла, вырабатываемого электростанциями. К 21 веку в мире синтезировано около 12 миллионов ранее не встречавшихся в природе соединений, из которых около 100 тысяч широко распространились в ОС (например, хлорсодержащие пестициды, полихлорбифенилы). Загрязнение ОС столь велико, что естественные процессы круговорота ве ществ в природе и разбавляющая способность атмосферы и гидросферы не в состоянии нейтрализовать его вредное воздействие. Нарушаются сложившиеся в ходе длительной эволюции природные системы и связи в биосфере, подрывается способность природных комплексов к саморегуляции. Экологические нарушения проявляются в сокращении численности и ви дового разнообразия организмов, в снижении биологической продуктивности, деградации экосистем. Наряду с этим происходит неконтролируемое размножение организмов, легко вырабатывающих устойчивые формы (некоторые на
секомые, микроорганизмы). И хотя в ряде развитых стран объѐм выбросов и сбросов загрязняющих веществ в ОС к 21 веку уменьшился, в целом загрязнение биосферы нарастает, в том числе за счѐт глобальных (распространяемых по всему земному шару) и стойких (персистентных, сохраняющихся на протяжении многих десятков лет) загрязнителей. Непосредственными объектами загрязнения служат атмосфера, водоѐмы и почвы. 1.1.1. Загрязнение атмосферы Сжигание нефти, природного газа, угля, древесины и органических отхо дов — основные источники загрязнения соединениями серы, оксидами азота и углерода, аэрозолями, пылью, дымами и тяжѐлыми металлами. Значительные количества метана выделяются при добыче ископаемого топлива, при сжигании различных органических веществ и др. Концентрация СО2 за последние 200 лет возросла более чем в 1,3 раза, оксидов азота - почти в 1,9 раза, метана — более чем в 3 раза. Антропогенные выбросы СО2 и некоторых других газов, в том числе ме тана, фторуглеродов, гексафторида серы, озона, создают в атмосфере «парниковый эффект» и могут привести к изменению климата на планете. Около 60 % попадающей в атмосферу серы имеет антропогенное происхождение (сжигание топлива, производства серной кислоты, меди, цинка и др.). Оксиды серы, азота и углерода взаимодействуют с водяными парами атмо сферы, что служит причиной выпадения кислотных дождей, ставших серьѐзной экологической проблемой в Европе, Северной Америке, Китае. Выбросы в атмосферу хлорфторуглеродов и ряда других веществ ведут к истощению озонового слоя стратосферы, защищающего всѐ живое от жѐсткого УФ-излучения. В начале 21 века было зарегистрировано появление «озоновой дыры» над Антарктикой. Она захватывает также южную оконечность Южной Америки, Фолклендские острова, Новую Зеландию, часть Австралии. С появлением «озоновой дыры» связывают увеличение частоты заболевания раком кожи и катарактой. Отмечается возрастание интенсивности УФ-излучения в средних широтах Северного и Южного полушарий Земли и в Арктике. С 1990-х годов заметную долю в загрязнение атмосферы вносят лесные пожары. В России более 60 миллионов человек живут в условиях высокого (до 10 ПДК) и очень высокого (более 10 ПДК) загрязнения атмосферы. Около 50 % всех вредных веществ и до 70 % общего объѐма парниковых газов поступают в атмосферу от предприятий топливно-энергетического комплекса.
1.1.2. Загрязнение водоѐмов Развитие промышленности, урбанизация и интенсификация сельского хо зяйства в 20 веке привели к существенному ухудшению качества воды в поверхностных континентальных водоѐмах и значительной части подземных вод. В начале века преобладало засоление (минерализация), в 1920-е годы — загрязнение соединениями металлов, в 1930-е — органическими веществами, в 1940-х годах началась интенсивная эвтрофикация водоѐмов; в 1950-х - загрязнение радионуклидами, после 1960-х годов — закисление. Основными загрязнителями являются сельскохозяйственные, промышлен ные и бытовые стоки, с которыми в водоѐмы поступают соединения азота, фосфора, серы, мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора и хлора, а также углеводороды. Широкомасштабная очистка промышленных сточных вод начала произво диться в большинстве стран только во 2-й половине 20 века. В Западной Европе очищается более 95 % сточных вод; в развивающихся странах - около 30 % (Китай планирует очищать 50 % сточных вод к 2010). Наиболее эффективные очистные сооружения удаляют до 94 % фосфорсодержащих и до 40 % азотсодержащих соединений. Загрязнение водоѐмов сельскохозяйственными стоками обусловлено, прежде всего, наличием в них различных удобрений и пестицидов (ежегодно используется до 100 миллионов тонн, до 300 кг на 1гектар сельскохозяйственных угодий; до 15 % из них вымывается). Кроме того, они содержат стойкие органические соединения, в том числе хлорсодержащие пестициды, полихлорбифенилы, диоксины. Поступление азота и фосфора сопровождается интенсивным развитием вод ных растений и дефицитом кислорода в водоѐмах и, как следствие, существенным нарушением водных экосистем. Около 10 % загрязнений пресных вод в мире приходится на муниципальные сточные воды. В целом ежегодно во внутренние водоѐмы сбрасывается более 1,5 тыс. м3 сточных вод, на разбавление которых уходит около 30 % всего речного стока, составляющего около 46 тыс. м3. Значительная часть загрязнителей попадает в природные воды из атмосфе ры, с дождевыми и талыми водами. В США, например, в 1980-е годы таким путѐм в водоѐмы поступило до 96 % полихлорбифенилов, 90 % азота и 75 % фосфора, большая часть пестицидов. К началу 21 века более половины крупных рек мира оказались сильно загрязнѐнными, их экосистемы деградируют. В донных отложениях рек и особенно водохранилищ происходит накопление тяжѐлых металлов и стойких органических загрязнителей. От заболеваний, связанных с загрязнением источников питьевой воды, в конце 20 века только в Африке ежегодно умирало 3 миллиона человек.
Во многих регионах России загрязнение поверхностных водоѐмов нефте продуктами, соединениями меди, марганца, железа, азота, фенолом и другими органическими веществами в десятки раз превышает уровень ПДК. Около 20% загрязнѐнных сточных вод приходится на предприятия ТЭК. Нередки случаи высокого загрязнения ртутью, свинцом, сульфидами, сероводородом, пестицидами, лигнином, формальдегидом. Например, на дне волжских и других водохранилищ накопились десятки миллионов тонн солей тяжѐлых металлов и других опасных для организмов веществ, что превратило эти водоѐмы в неконтролируемые места захоронения токсичных отходов. В 2005 почти 30 % поверхностных водоѐмов, используемых для питьевого водоснабжения, не соответствовали гигиеническим нормам, более 25 % проб воды — нормативам по микробиологическим показателям. Не лучшая обстановка в этом и в настоящее время. Загрязнение Мирового океана в пределах прибрежной зоны определяется главным образом сбросом промышленных и коммунальных отходов, стоками с сельскохозяйственных угодий, загрязнением от транспорта и добычи нефти и газа. В прибрежных частях Мексиканского залива, например, концентрация соединений азота, остававшаяся неизменной с начала 20 века, после 1960 выросла в 2,5 раза в результате поступлений из реки Миссисипи. В океан выносится 300-380 миллионов тонн органических веществ в год. До сих пор широко практикуется сброс различных отходов (дампинг) в моря (в конце 20 века до 17 тонн на 1 км2 океана). После 1970-х годов резко увеличился объѐм поступлений неочищенных муниципальных стоков (например, в Карибском бассейне на их долю приходится до 90 % стоков). По прогнозам, в прибрежном загрязнении будет расти доля выпадений из атмосферы в связи с увеличением количества автотранспорта и развитием промышленности. Ежегодно в океан с речным стоком поступает более 1 миллиона тонн свинца, 20 тысяч тонн кадмия, 10 тысяч тонн ртути и ещѐ столько же свинца и около 40 тысяч тонн ртути — из атмосферы. Ежегодно в океан попадает более 10 миллионов тонн нефти (в основном вынос реками). До 5 % акватории Тихого и Атлантичного океанов постоянно покрыто нефтяной плѐнкой. Во время «Бури в пустыне» (1991) аварийные утечки нефти в Персидский залив и Аравийское море превысили 6 миллионов тонн. В результате глобального переноса стойкие хлорорганические пестициды встречаются в опасных количествах у млекопитающих и птиц Антарктики и Арктики. Радиохимические производства Франции, Великобритании, СССР (России) и США загрязнили долгоживущими радионуклидами Северную Атлантику, Северный Ледовитый океан, Восточную часть Тихого океана. На дне Мирового океана находятся около 60 утерянных атомных бомб, а также контейнеры с радиоактивными отходами и реакторы с отработавшим ядерным топ
ливом. Десятки тысяч тонн химических боеприпасов затоплено после Великой Отечественной войны в Балтийском, Белом, Баренцевом, Карском, Охотском и Японском морях. Серьѐзной угрозой является загрязнение океана плохо разлагающимся синтетическим мусором. Ежегодно более 2 миллионов птиц, морских млекопитающих, черепах погибают в результате заглатывания пластикового мусора и запутывания в брошенных сетях. В последние 30 лет наблюдается эвтрофикация морских водоѐмов (напри мер, Чѐрного, Азовского и Балтийского морей), приводящая, в частности, к увеличению интенсивности размножения фитопланктона, в том числе токсичного (так называемые красные приливы). Для некоторых морей катастрофическим оказывается биологическое загрязнение, связанное с интродукцией чужеродных видов, попадающих в основном с балластными водами судов. Так, например, появление гребневика Mnemiopsis в Азовском море и рапана в Чѐрном море сопровождается вытеснением аборигенной фауны. Во внутренних и окраинных морях России по некоторым видам загрязни телей ПДК устойчиво превышены в 3-5 раз. К числу наиболее загрязнѐнных относятся залив Петра Великого (Японское море), северная часть Каспийского моря, Азовское море, Невская губа (Балтийское море). Ежегодный вынос нефтепродуктов реками составлял в 1990-х годах (тысяч тонн): Обью — до 600, Енисеем — до 360, Волгой — до 82, Леной — до 50. 1.1.3. Загрязнение земель и почв К концу 20 века 2,4 мил. км 2 земель деградировало вследствие химическо го загрязнения (12 % от общей площади земель, деградация которых связана с антропогенным фактором). На поверхность почвы ежегодно попадало только от металлургических предприятий более 150 тысяч тонн меди, 120 тысяч тонн цинка, около 90 тысяч тонн свинца, 12 тысяч тонн никеля, 1,5 тысяч тонн молибдена, около 800 тонн кобальта. При производстве 1 г черновой меди, например, образуется 2 тонны отходов, которые в виде мелкодисперсных частиц попадают на поверхность земли из атмосферы (содержат до 15 % меди, 60 % оксидов железа и по 4 % мышьяка, ртути, цинка и свинца). Машиностроительные и химические производства загрязняют окружаю щие территории десятками тысяч тонн свинца, меди, хрома, железа, фосфора, марганца и никеля. При добыче и обогащении урана миллиарды тонн радиоактивных отходов низкой активности распространяются на тыс. км2 в Северной и Центральной Азии, Центральной и Южной Африке, Австралии, Северной Америке. Вокруг крупных предприятий во многих странах формируются техноген
ные промышленные пустоши. Кислотные осадки вызывают закисление почв на миллионах км. На поля мира ежегодно вносится около 20 миллионов тонн химических удобрений и пестицидов, значительная часть которых не усваивается, не распадается и служит причиной масштабного загрязнения почв. Почвы на десятках миллионов км засолены в результате искусственного орошения (только в Аргентине, Бразилии, Чили, Мексике и Перу - более 18 миллионов га). Современные города загрязняют (свалки, очистные сооружения и др.) тер риторию, превышающую их собственную в 5-7 раз. В среднем в развитых странах приходится около 200-300 кг отходов в год на человека. Как правило, в странах с низким уровнем жизни отходов образуется больше. По экспертным оценкам, в мире объѐм коммунальных отходов, захорани ваемых на свалках, возрастал до 1990-х годов, затем стал уменьшаться за счѐт их вторичного использования (в Западной Европе около 80 %, в США до 34 %, в ЮАР 31 % коммунальных отходов перерабатывается). В то же время растут площади земель, занятых сооружениями для очистки сточных вод (иловыми картами, полями орошения). Серьѐзной проблемой к началу 21 века стал вывоз токсичных отходов из развитых стран: до 30% опасных отходов Западной Европы в конце 20 века захоранивалось на территориях других государств. Техногенное загрязнение почв вокруг крупных тепловых электростанций (особенно работающих на угле и сланцах) прослеживается на площади в несколько тысяч кВ. км (они включают соединения кадмия, кобальта, мышьяка, лития, стронция, ванадия, а также радиоактивный уран). Тысячи кв. км. заняты золошлаковыми отвалами. Территории вокруг атомных электростанций и других атомных предприятий загрязнены радионуклидами цезия, стронция, кобальта и др. Испытание атомного оружия в атмосфере (до 1963) привело к глобальному устойчивому загрязнению почв цезием, стронцием и плутонием. С выхлопными газами автомобилей на поверхность почв попадает более 250 тысяч тонн свинца в год. Особенно опасно загрязнена почва на расстоянии до 500 м от крупных автомагистралей. В России свыше 30 % твѐрдых отходов приходится на предприятия ТЭК. Более 11 % территорий селитебных зон в 2005 были сильно загрязнены соединениями тяжѐлых металлов и фтора, 16,5 % почв в этих зонах подвержены микробиологическому загрязнению. При этом перерабатывается не более 5 % образующихся отходов, остальные являются источником постоянного загрязнения, многие полигоны твѐрдых бытовых отходов не соответствуют санитарным нормам. Только в Москве и Московской области в 2005 году было выявлено около 3000 нелегальных свалок. Более 47 тыс. км2 (в основном Алтай, Якутия, Архангельская область) загрязнены десятками тысяч тонн ракетных металло
конструкций и компонентами ракетного топлива в результате осуществления ракетно-космических программ. В неудовлетворительном состоянии находятся места складирования за прещѐнных и непригодных к применению пестицидов (на 2005 более 24 тыс. т.), а так же ранее, произведѐнные захоронения этих веществ. Во всех районах добычи, транспортировки, распределения и переработки нефти значительны загрязнения почв нефтепродуктами и буровым шламом (около 1,8 % территории России). При добыче и транспортировке (в том числе из-за разрывов и утечек из трубопроводов) теряется ежегодно около 10 миллионов тонн нефти. 1.2. Основные виды загрязнения водной среды Загрязнение водной среды — это поступление в водную среду (ВС) ве ществ или энергии, которые наносят или могут нанести ущерб биологическим ресурсам, здоровью человека и его деятельности на море (создание помех для рыболовства, снижение качества используемой воды, ухудшение условий отдыха и т. п.). Вредные вещества, загрязняющие Мировой океан, подразделяются на ве щества естественного происхождения и произведенные в результате человеческой деятельности. Первые содержатся в грунтах, слагающих берега рек и морей, и в глубинах земной коры. Ко вторым относятся отходы органического или неорганического проис хождения, содержащиеся в сточных водах промышленных предприятии больших городов, ВТ. Пути поступления тех и других веществ в Мировой океан также могут быть естественными (эрозия берегов морей, вулканическая деятельность на дне океанов, сток рек, атм. осадки) и обусловленные человечной деятельностью (системы сточных вод, устройства для добычи полезных ископаемых с морского дна и т. д.). Загрязняющая ВС энергия, главным образом термальная, содержится в охлаждающих водах тепловых и атомных электростанций, как береговых, так и плавучих. Влияние загрязнений на ВС различно и обусловлено их токсичностью и объемом поступления. Токсичность загрязнений определяется их предельно допустимой концентрацией (ПДК) в ВС. Существуют особо опасные вещества, перевозка которых морем сопряжена с риском уничтожения морской флоры и фауны. Для уменьшения этого риска разработаны международные правила перевозки морем токсичных грузов. Малотоксичные вещества также могут оказывать значительное, влияние на ВС. Особо опасна в этом случае эвтрофикация прибрежных вод — насыщение их питательными веществами
(азот, фосфор и др.), приводящее к ускоренному развитию отдельных видов водорослей и морских организмов и, в конечном счете, к нарушению экологического равновесия. Основным источником поступления этих веществ в море является смыв удобрений с сельскохозяйственных угодий. Загрязнение ВС может быть случайным в результате каких-либо аварий или непредвиденных обстоятельств или хроническим, вследствие продолжения загрязнения акватории сточными водами хотя и с низким уровнем содержания вредных веществ, но в больших количествах. Последнее особенно опасно в случае поступления загрязняющих веществ в объеме, превышающем самоочищающую способность водоема, обычно в акваториях с малым водообменом. Нефть и нефтепродукты в ВС приносят наибольший экономический ущерб. Нефть и нефтепродукты, вылитые на поверхность, быстро распространяются на десятки и сотни километров, образуя пятна загрязнения. Скорость их распространения и толщина пленки зависят от физико-химических свойств конкретного сорта нефти и от гидрометеорологических условий в месте разлива. Пленка нефтепродуктов на поверхности моря активно поглощает растворенный в воде кислород, препятствует процессам газообмена между водной поверхностью и атмосферой. Это снижает содержание кислорода в мелководных участках морей и препятствует его поступлению из глубоководных акваторий в атмосферу. Значит, часть нефтепродуктов может находиться на глубине 1–10 м под поверхностью моря в виде отдельных капель, что вызвано естественную турбулентностью моря, ветроволновыми и др. процессами. Пятно загрязнения губительно действует на все живое, особенно в прибрежной зоне. Основная доля загрязнения ВС нефтью приходится на морской транспорт. Согласно мировой статистике, из каждого миллиона тонн нефти, перевозимой танкерами, проливается 160 т. При этом 42 т приходятся на принимающий порт, а остальные на портовые отправки и путь следования; 60 % случаев загрязнения ВС происходит в результате неправильных действий человека, 40 % — в результате выхода из строя оборудования. Особое место занимает загрязнение ВС в процессе морской добычи полез ных ископаемых. Например, при добыче с морского дна песка и гравия, используемых в качестве строит, материала, вода содержит мелкие взвеси с размером частиц менее 0,07 мм, общее количество которых составляет ок. 5 % объема добываемого песка или гравия, а концентрация достигает 50 г/л. Такие взвеси долго сохраняются в воде, вызывая гибель рыб и беспозвоночных от засорения жабр твердыми частицами, а растений — от уменьшения количества проникающей в воду солнечной радиации и соответственно температуры воды.