Органическоезагрязнение. Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большоезначение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенныеэлементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического веществаоценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензииорганического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубновлияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживаютразвитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов,участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовыватьсявредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которыепривогдят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют такжепроникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним изосновных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, являетсясодержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказываютвсе загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержаниякислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочныематериалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствуетгазообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности водыкислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых несвойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными ибытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается вовсех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органическихвеществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже:
| Загрязняющие вещества | Количество в мировом стоке,млн.т/год |
| 1. Нефтепродукты | 26, 563 |
| 2. Фенолы | 0,460 |
| 3. Отходы производств синтетических волокон | 5,500 |
| 4. Растительные органические остатки | 0,170 |
| 5. Всего | 33, 273 |
В связи сбыстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистныхсооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почвазагрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах сзамедленным течением или непроточных (водохранилища, озера).
Разлагаясь вводной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов.Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригоднойдля питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, чтоявляются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия,холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Еслибытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, тосодержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого дляжизни морских и пресноводных организмов.
Нефть инефтепродукты. Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющуютемно-коричневый цвет и обладающую слабой флуорисценцией. Нефть состоитпреимущественно из насыщенных алифвтических и гидроароматических углеводородов.Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:
а) Парафины (алкены)- (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выраженыпрямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладаютмаксимальной летучестью и растворимостью в воде.
б)Циклопарафины - ( 30 - 60% от общего состава) - насыщенные циклическиесоединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана внефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Этисоединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
в) Ароматическиеуглеводороды - (20 - 40% от общего состава) - ненасыщенные циклическиесоединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чемциклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в видеодинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин),полуциклические (пирен).
г) Олефины(алкены) - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения содним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющейпрямую или разветвленную цепь.
Нефть инефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами вМировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн.т.нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны сее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борттанкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствиепостоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годыв результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. Запоследние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировомокеане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважиноборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн.т. нефти.Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Объемзагрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стокамипромышленности ежегодно попадает 0,5 млн.т. нефти. Попадая в морскую среду,нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. Поцвету пленки можно определить ее толщину:
| Внешний вид | Толщина, мкм | Количество нефти, л/ кв.км |
| 1. Едва заметна | 0,038 | 44 |
| 2. Серебристый отблеск | 0,076 | 88 |
| 3. Следы окраски | 0,152 | 176 |
| 4. Ярко окрашенные разводы | 0,305 | 352 |
| 5. Тускло окрашенные | 1,016 | 1170 |
| 6. Темно окрашенные | 2,032 | 2310 |
Нефтяная пленкаизменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропусканиесвета тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм).
Пленка толщиной30-40 мкм полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь сводой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую - "нефть в воде"- иобратную - "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капелькаминефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащихповерхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образуетвязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности,переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Пестициды.Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых дляборьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующиегруппы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды- для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорныхрастений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многимполезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давноуже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим(экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5млн.т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн.т. этих веществ ужевошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем.Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большогоколичества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чащедругих встречаются представители инсектицидов, фунгецидов и гербицидов.Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлороорганические,фосфороорганические и карбонаты. Хлороорганические инсектициды получаются путемхлороирования ароматических и гетероциклических жидких углеводородов. К нимотносятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатическихи ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможныехлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют периодполураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. Вводной среде часто встречаются полихлорбифенилы - производные ДДТ безалифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40лет использовано более 1,2 млн.т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей,трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающуюсреду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания твердых отходахна свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они сатмосферными осадками выпадают во все районах Земнего шара. Так в пробах снега,взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0,03 - 1,2 кг./л.
Синтетическиеповерхностно-активные вещества. Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группевеществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в составсинтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности.Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. СМСсодержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряддобавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующиевещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированнаясода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы иструктуры гидрофильной части молекулы СПАВ делятся на анионоактивные,катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде.Наиболее распространенными среди СПАВ являются анионоактивные вещества. На ихдолю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие СПАВ всточных водах промышленнрсти связано с использованием их в таких процессах, какфлотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий,получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьбас коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составепестицидов.