Тема 8. Моніторинг Світового океану

1. Джерела і види забруднень океану

Забруднюючі речовини надходять до Світового океа­ну як природним шляхом, так і внаслідок господарської діяльності людини. Ці види забруднень тісно взаємо­пов'язані, тобто антропогенні можуть посилювати при­родні небезпечні явища і навпаки.

До джерел природного забруднення океанів та морів належать:

- річковий стік;

- прямий стік із суші (теригенний стік);

- перенесення забруднюючих речовин через атмо­сферу.

Джерелами антропогенного забруднення Світового океану є:

- безпосередні скиди забруднюючих речовин в оке­ан (переважно на його поверхню), зокрема нафтопродук­тів при перевезенні, особливо у разі аварій танкерів;

- безпосереднє надходження забруднюючих речо­вин при підводних розробках та видобуванні мінераль­них ресурсів;

- підводні викиди нафти та газу;

- аварійні викиди із суден або підводних трубопро­водів;

- випробовування атомної зброї.

Сучасні дослідження забруднення Світового океану свідчать, що річковий і теригенний стоки, а також атмо­сферне перенесення є основними джерелами забруднення.

У процесі річкового виносу і стоку із суші забрудню­ються переважно прибережні води океану, внутрішніх морів, заток. В антропогенній складовій теригенного і річкового стоків переважають забруднюючі речовини, які містяться в промислових та комунальних водах, а також у змивах із сільськогосподарських угідь: важкі метали, біогенні сполуки, пестициди та нафтопродукти. У поверхневих водах, які надходять до Світового океа­ну, обсяг антропогенного стоку переважно збігається з природним потоком хімічних елементів і їх з'єднань або навіть перевищує його.

Основними видами забрудню­вачів є вуглеводи (сира нафта, нафтопродукти, нафтові вуглеводи); хлоровані вуглеводи (пестициди, поліхлоровані біфеніли); токсичні метали; радіоактивні речовини.

Наймасштабнішим є забруднення Світового океану нафтою та нафтопродуктами. Поля забруднення нафто­вими вуглеводами формуються в шельфових водах, у районах перевезення нафти, інтенсивного судноплав­ства і аварій танкерів.

За даними космічного моніторингу, приблизно чверть Світового океану вкрито тонкою плівкою нафти або за­бруднено нафтою і нафтопродуктами. Нафтовою плівкою найбільше вкрита північна тропічна, центральна суб­тропічна та Канарські водні маси. Нафтопродукти трап­ляються в усіх районах безпосереднього забруднення й у відкритих районах океанів. Залежно від умов середо­вища та типу нафти нафтові плівки зберігаються на по­верхні від кількох годин до кількох днів, нафтопродук­ти - від кількох місяців до року.

У водах океанів найчастіше наявні такі хлоровані вуглеводні, як дихлордифенілтрихлоретан (ДДТ) та йо­го похідні гексахлорциклогексан (у-ГХЦГ), поліхлорбіфеніли (ПХБ). Розподіл хлорорганічних пестицидів в океані нерівномірний: чергуються зони підвищених, низьких та нульових концентрацій. Локальні ділянки зберігаються не тільки в зонах безпосереднього забруд­нення, а й у відкритих районах океану, що пояснюється атмосферним перенесенням і динамічним розсіюван­ням. Хлорорганічні пестициди проникають і в глибину океану. При цьому вміст їх у шарі 0-100 м однорідний, а на глибині 500 м зменшується удвічі. У глибинних водах найпоширеніший ДДТ. Концентрація синтетичних поверхнево активних речовин (СПАР) в океанах у середньому становить 27-30 мкг/л у поверхневому шарі та 8-9 мкг/л на гли­бині 500 м. Просторовий розподіл СПАР характеризуєть­ся локалізацією полів забруднення (більше 100 мкг/л) у шельфових зонах Північної Америки, Західної Європи та Африки. У відкритому океані їх вміст знижується до 20-30 мкг/л і відзначається нерівномірністю розподі­лу в акваторії. У глибинних водах прослідковується зменшення вмісту СПАР.

Важкі метали належать до найпоширеніших і дуже токсичних речовин. Для морських екосистем особливо небезпечними є ртуть, свинець, кадмій. Надходячи до морського середовища, ртуть з'єднується із зваженими речовинами, органічними агрегатами й осідає на дно. У донних відкладеннях під дією деяких форм мікроорга­нізмів вона переходить у високотоксичні форми метилованої ртуті, період напіврозпаду якої досягає двох років. Для ртуті характерна глибинно-поверхнева міг­рація. Забруднення морської води цією речовиною об­межується прибережними зонами та шельфами. Мігра­ційний потік свинцю з континентів в океан приходить із річковим стоком і через атмосферу. У морських прибережних водах Північної півкулі середня концентра­ція свинцю становить 0,07 мкг/л, переважно він пере­буває в шарі 0-500 м. Концентрація кадмію у водах Світового океану коливається від 0,03 до 0,3 мкг/л при середньому значенні 0,15 мкг/л.

Океану притаманна природна радіоактивність, спри­чинена присутністю в морській воді ⁴⁰К (зумовлює 90% природної радіоактивності, що становить 18,5 • 10²¹ Бк), ⁸⁷КЬ, ³Н, ¹⁴С, ізотопів урану та торію. Однак найбільш небезпечними є штучні радіонукліди: стронцій, плуто­ній, цезій. Сума радіоактивності, збільшена діяльніс­тю людини, сьогодні досягає 5,5*10¹⁹ Бк. Радіоактив­ні речовини в океан надходять з таких джерел: випробування ядерної зброї; скид радіоактивних відходів; аварії суден з атомними двигунами і аварії, пов'язані з використанням, транспортуванням та одержанням ра­діонуклідів. Вертикальний розподіл радіонуклідів в океані має складні особливості. Мінімальна концен­трація стронцію, цезію та плутонію спостерігається в поверхневому шарі, максимальна – на глибині 100-700 м.

Отже, води Світового океану забруднюються різно­манітними шкідливими речовинами антропогенного походження, які мають різні масштаби поширення (табл. 1).