ТЕМА: «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕРНОГО МОРЯ»
Работу подготовила:
Чавычалова Александра Валерьевна, 14 лет,
учащаяся 8 класса МБОУ Гимназии №6 г. Тихорецка
Руководитель:
Наконечная Анастасия Александровна
учитель биологии
МБОУ Гимназии №6 г. Тихорецка
Тихорецкий район
2018 г.
Введение.
Черное море - одно из самых известных внутренних морей мира. Оно практически оторвано от Мирового океана. Это единственное море, где при глубинах до 2212м, только верхний слой толщиной от 200 метров у берега до 100 метров к центру, пригоден для жизни морского биоценоза. Ниже морская вода содержит огромное количество токсичного газа (сероводород), выход которого на поверхность приведет к гибели моря и всего прибрежья. Экосистема Черного моря очень хрупкая, баланс живой и неживой части моря сохраняется благодаря гармонии растительного, животного и бактериального мира, незначительное нарушение которого может привести к непоправимым последствиям.
Загрязнение органикой вод Черного моря, особенно остро стоит в настоящее время. Как мы можем помочь, этому уникальному объекту природы защитить себя и уберечь, от такого рода загрязнений? На этот вопрос и некоторые другие мы попытаемся ответить.
Цели проекта: Изучить актуальные экологические проблемы связанных с органическим загрязнением прибрежных вод Черного моря.
Задачи:
Изучить литературные и интернет ресурсы об экологическом состоянии и проблемах Черного моря, связанных с органическим загрязнением.
Провести опрос среди учащихся 8-х классов МБОУ гимназии №6 г. Тихорецка, о том:
А) знают ли они, какие экологические проблемы существуют на данный момент в Черном море;
Б) какие пути решения могут предложить для решения проблемы загрязнения прибрежных вод Черного моря.
Сделать вывод на основании результатов анализа литературы и интернет источников и анализа проведенного опроса среди учащихся 8-х классов.
На основании выводов предложить варианты решения экологической проблемы связанной с органическим загрязнением прибрежных вод Черного моря.
Сначала рассмотрим, какие экологические проблемы Черного моря существуют на данный момент.
Экологические проблемы Черного моря.
На сегодняшний день экология Черного моря находится в кризисном состоянии. Влияние негативных природных и антропогенных факторов неминуемо ведет к изменению экосистемы. В основном акваторию постигли те же проблемы, что и другие моря. Рассмотрим их детальнее.
Цветение Черного моря. Одна из актуальных проблем Черного моря – это цветение воды, переизбыток водорослей, то есть эвтрофикация. Растения используют большую часть кислорода, растворимого в воде. Животным и рыбам его не хватает, следовательно они гибнут. На снимках со спутников можно увидеть, как отличается цвет воды Черного моря от других.
Загрязнение нефтепродуктами. Очередная проблема – это загрязнение нефтепродуктами. Данная акватория занимает первое место по степени загрязнения нефтью. Наиболее грязные участки – это прибережные районы, особенно порты. Иногда случаются аварийные разливы нефти, и экосистеме требуется несколько лет, чтобы восстановиться.
Черное море загрязняется промышленными и бытовыми отходами. Это и мусор, и химические элементы, и тяжелые металлы, и жидкие вещества. Все это ухудшает состояние воды. Различные предметы, плавающие в воде, воспринимаются обитателями моря как еда. Они умирают, поглощая их.
Появление чужеродных видов. Не меньшей проблемой считается появление в воде Черного моря чужеродных видов. Наиболее устойчивые из них приживаются в акватории, размножаются, уничтожают местные виды планктона и изменяют экологию моря. Чужеродные виды и другие факторы в свою очередь приводят к уменьшению биологического разнообразия экосистемы.
Браконьерство.
И еще одна проблема – это браконьерство. Она не столь глобальная, как предыдущие, но не менее опасная. Требуется повысить меры наказания за незаконный и бесконтрольный вылов рыбы.
Органическое загрязнение Черного моря.
Анализ интернет источников и статей, посвященных сохранению природы Черного моря, показал, что из множества видов техногенного воздействия наибольший ущерб Черному морю наносят соединения азота и фосфора поступающие в большом количестве с удобрениями (речные стоки), бытовые и промышленные сточные воды (поверхностные и канализационные). Перенасыщенность этими веществами вызывает эвтрофикацию, которая меняет структуру экосистемы Черного моря.
Эвтрофикация означает перенасыщение воды органическими веществами, что приводит к неконтролируемому развитию фитопланктона (сообщество растительных организмов). Фитопланктон является питанием зоопланктона, коим питаются животные моря и так далее идет пищевая цепочка.
Но бурное развитие фитопланктона приводит к так называемому цветению воды на поверхности, которое затеняя дно приводит к гибели более крупные растения тем самым нарушая пищевую цепочку, снижению кислорода в воде. Эта проблема настолько глобальна, что помимо принимаемых мероприятий по снижению техногенного воздействия: очистка производственных и бытовых стоков, снижение агротехнического воздействия, улучшение условий животноводческого производства и т.д., возникла необходимость очистки вод самого Черного моря. Техническая очистка таких масс воды будет не эффективна, поэтому правильно будет помочь морю в самоочистке. Основным фактором самоочистки является биоочистка - эту функцию лучше всего выполняют обитающие, практически повсеместно, моллюски. Наиболее эффективными фильтратами являются двухстворчатые моллюски – мидии.
Мидии – «спасители» Черного моря.
Одним из экологически чистых способов очистки морской воды, по данным интернет источников, являются мидии – моллюски. Эти организмы в огромном количестве потребляют взвешенные в воде органические частицы, к которым относятся микроводоросли, т.е. фитопланктон. Благоприятный период для роста мидий обычно длится около полугода с марта по сентябрь. В это время наблюдается цветение фитопланктона. Следовательно, годовой рост моллюсков обусловлен исключительно обилием фитопланктона в весеннее-летний период (апрель-июль), в то время как в более теплый период (август-сентябрь) скорость роста неуклонно уменьшается в след за уменьшением концентрации фитопланктона в воде.
Принципиально новым подходом к аквакультуре мидии может стать ее применение в экологической инженерии (экотехнологии). Основой экотехнологии является рециркуляция (повторное использование), в данном случае многократная фильтрация одной и той же воды и повторное использование очищенной воды. Традиционные технологии очистки сточных вод обеспечивают извлечение лишь небольшого количества биогенов, большая часть поступает в водоемы загрязняя их и вызывая эвтрофикацию.
Экологическая инженерия широко использует аквакультуру разных видов растений и животных, основанные на одинаковом принципе использования природных процессов циркуляции вещества и энергии для извлечения пользы в виде получаемой биопродукции и/или чистой воды.
Технологически привлекательность мидий для аквакультуры и экотехнологии определяется их способностью самостоятельно и полностью обеспечивать себя пищей «не сходя с места». Фактически, любые органические частицы становятся пищей для мидий, хотя излюбленным кормом является фитопланктон.
Мидии отличаются высоко-производительной и эффективной фильтрацией окружающей воды, один взрослый моллюск профильтровывает от 2 до 5 литров воды в час. За сутки мидии профильтровывают, с эффективностью очистки 90-98%, десятки тонн воды на каждый квадратный метр своих естественных поседений, аккумулируя огромное количество стока, содержащего как неорганические так и органические частицы вместе с абсорбированными или растворенными в воде загрязняющими веществами.
Моллюски отфильтровывают все взвешенные частицы, самые мелкие (не крупнее 2-4 микрон) проглатываются, остальные - осаждаются на дно. Поэтому вокруг мидиевых поселений вода особенно чистая. Мощность биофильтрации столь высока, что за год поселения моллюсков способны профильтровать и очистить несколько раз объем воды целых заливов. Они образуют таким образом, естественный мощный биофильтор, не имеющий себе равных по производительности, качеству очистки и экономичности, оставляющий, по этим и другим показателям, далеко позади либые очистние сооружения.
Мидии обладают высокой устойчивостью к различным видам загрязнения. Способность значительной аккумуляции загрязняющих веществ в организме при относительно низкой их концентрации в морской воде мидии являются биоиндикаторами загрязненности среды обитания тяжелыми металлами, нефтепродуктами и пестицидами.
Таким образом, с одной стороны, мидии способны профильтровать огромные массы воды, извлекая из нее вместе с пищей и частицами взвеси вредные вещества и аккумулируя их в своих выделениях (фекалиях, псевдофекалиях и растворенных метоболитах), а также отчасти, в своих тканях, очищая и кондиционируя среду обитания. С другой стороны, трансформируя органическое вещество и переводя загрязнение в малотоксичные связанные формы, мидии препятствуют эвтрофикации и распространению загрязнения, контролируют численность фитопланктона, поглощающего биогены и загрязняющие вещества. Они - основа самоочищения прибрежных сообществ.
В журнале «Фундаментальные исследовании» №9, 2005 г., статья «Здоровье моря», Восконьян В. Г. описаны условия восстановления мидии на Кавказском побережье Черного моря с использованием шестироидов (патент), что будет способствовать эффективному очищению морской воды.
С изменением природных условий, имеет место снижение солености моря в прибрежных акваториях, что приводит к адаптации мидии к жизни в пресных водах. В настоящее время установлено, что мидия успешно живет и размножается в пресных речных водах, выполняя те же функции фильтрационной очистки, но уже пресной воды.
В настоящее время для городов Черноморского побережья актуальна, очистка поверхностных и хозфекальных сточных вод. Известно, что поверхностные сточные воды с городских территорий практически никак не очищаются. Очистка сточных вод с территории промзон и предприятий малоэффективна. Целые районы, сельские поселения, дачные поселения не имеют никакие очистные сооружения - хозфекальных стоков. Получают развитие и большое применение локальные очистные сооружения, но очищенные ими стоки, с определенным загрязнением, так или иначе попадают в прибрежную акваторию водопользования Черного моря, что считается недопустимым. Ведь не случайно очищенные сточные воды с городских очистных сооружений сбрасываются в море по глубоководным выпускам на определенные расстояния от берега, по расчету их разбавления, до достижения береговой зоны.
Возможно, развитие сети отстойных прудов по городам Черноморского побережья и, особенно в районах развития локальных очистных сооружений. В отстойные пруды необходимо направлять поверхностные сточные воды с твердых покрытий и очищенные сточные воды от локальных очистных сооружений - по объединенной ливневой канализации. Отстойные пруды необходимо заселять биофильтрами - моллюсками мидии, в специально мобильных мидийных модулях (разработки имеются). Отстойные пруды будут выполнять три функции очистки: испарение, осаждение и фильтрация, а четвертая (в больших прудах) - рыборазведение. Отстойные пруды оборудованные биофильтрами будут занимать малые территории, т.к. их можно делать глубокими.
Еще одно из приспособлений, направленных на очистку воды - биофильтры: бассейны, аквапарки, дельфинарии и другие искусственные водоемы. Для таких водоемов биофильтры необходимо выращивать в специальных мидийных «сотах» и устанавливать в очищаемые водоемы уже с взрослыми моллюсками, которые по мере необходимости можно менять. Количество биофильтров можно рассчитывать:
Одна взрослая мидия обеспечивает фильтрацию от 2 до 5 (в среднем 3,5) литра воды за один час, следовательно, для биоочистки водоема объемом 100 м3 необходимо:
100 000 / 3,5 = 28 571 штук взрослых мидий.
Одна «сота» специальной конструкции (50x50x50 см) помещает более 1000 штук взрослых мидий.
Таким образом, надо 28,5 «сот», чтобы водоем с объемом 100м3 фильтровался 1 раз в час со степенью очистки воды 98%. Причем вода очищается по всем взвешенным веществам, в том числе и нефтепродуктам.
Кратность очистки необходимо определять в зависимости от режима работы и степени загрязнения водоема, чтобы биофильтры не голодали. Биофильтры надо устанавливать так, чтобы вода замкнутого водоема прокачивалась по зоне установленных биофильтров или биофильтры равномерно распределены по водоему.
Вывод:
Из проведенного анализа литературы и интернет-источников, мы можем сделать вывод, что эффективными способами очистки воды Черноморского побережья, может быть применение следующих способов:
А) мидийные поля из шестироидов;
Б) строительство гидротехнических сооружений с использованием шестироидов;
В) установка в прибрежных городах сети отстойных прудов с биофильтрами;
Г) использование биофильтров в локальных водоемах (бассейны, аквапарки, дельфинарии и др.)
Пути решения экопроблем, связанных с органическим загрязнением прибрежных вод Черного моря.
А. Чтобы сохранить экосистему и улучшить экологию моря, нужна эффективная деятельность всех стран, расположенных на черноморском побережье. На законодательном уровне была подписана Конвенция о защите Черного моря от загрязнений. Также созданы органы координации природоохранных программ акватории.
Б. Кроме того, необходим контроль за вредными промышленными и бытовыми выбросами в море. Необходимо регулировать процессы вылова рыбы и создавать условия для улучшения жизни морских животных. Еще нужно использовать технику для очищения воды и прибережных зон.
В. Сами люди могут позаботиться об экологии Черного моря, не бросая мусор в воду, требуя от органов управления улучшать экологическую ситуацию акватории. Если мы будем неравнодушными к экологическим проблемам, каждый внесет небольшой вклад, то мы сможем спасти Черное море от экологической катастрофы
Список используемой литературы
Герлах С.А. Загрязнение морей. Диагностика и терапия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 263 с.
Техногенное загрязнение и процессы естественного самоочищения Прикавказской зоны Черного моря / Гл. ред. И.Ф. Глумов, М.В. Кочетков. М.: Недра, 1996. 502 с.
Конев Ю.В., Елецкий Б.Д., Воловик С.П. Проблема устойчивого развития Российского Азово-Черноморья в условиях интенсификации нефтегазового комплекса // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2006. № 9. С. 5-12.
Нунупаров С.М. Предотвращение загрязнения моря с судов. М.: Транспорт, 1985. 287 с.
Панина О.В. Моделирование и пути устранения углеводородного загрязнения природно-технической системы Цемесской бухты Черного моря: Дис. … канд. геол.-минерал. наук. ЮФУ, Ростов-на-Дону, 2007. 171 с.
Дембицкий С.И., Корнев А.А. Оценка экологической безопасности береговой зоны Азовского моря к углеводородному загрязнению // Геология, география и глобальная энергия. 2012. № 2 (45). С. 188-194.
http://www.blackmore.ru/researching.php.
http://anapacity.com/chernoe-more/istoriya-chernogo-morya.html.
https://geographyofrussia.com/chernoe-more-2/.
https://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11872.
780
72 720 
