"Экологическая проблема Тихоокеанских мусорных островов"

МБОУ лицей №1 им. Г. С. Титова

г. Краснознаменска

«Экологическая проблема тихоокеанских мусорных островов».

Работу выполнила:

Зубова Юлия, ученица 11Б класса

Научные руководители:

Барановская Ирина Геннадьевна, учитель химии,

Коломейчук Татьяна Викторовна, учитель биологии

2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

Уже в течение нескольких десятков лет ученые и экологи заняты вопросом — как защитить Мировой океан от загрязнения? Человечество мусорило всегда. Количество и качество мусора росло с развитием цивилизации. На место экологически чистого, со временем разлагающегося мусора пришел мусор совсем другого типа. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т отходов, в воды Атлантики – свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. Степень загрязненности постоянно растет. Способность воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Уничтожение планктона, рыб и других обитателей океанских вод – далеко не всё. Ущерб может быть гораздо большим. Человечество губит само себя. Как бы там ни было, охрана океана является одной из глобальных проблем. Мертвый океан – мертвая планета, а значит, и все человечество.

ЦЕЛИ РАБОТЫ.

Одной из современных глобальных экологических проблем стало появление тихоокеанских мусорных островов, занимающих огромные водные территории и представляющих угрозу как для морских обитателей, так и для человечества.

Целью нашей работы является изучение данной проблемы, с учетом последних научных достижений. Поиск нестандартного выхода, который может помочь очистить воды Мирового океана от пластикового мусора наиболее безопасным и экономически выгодным способом.

Основные загрязнения Мирового океана.

         Наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане являются нефть и нефтепродукты.

Не менее опасными являются тяжелые металлы. Такими являются ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому содержание тяжелых металлов в водах довольно высокое.

        Серьезной угрозой для Мирового океана являются синтетические органические вещества. Это пестициды, которые приносят с суши реки, впадающие в океан. Помимо прямого действия (снижения жизнестойкости, способности к размножению) они вызывают изменения в наследственном аппарате.

        Еще несколько десятилетий назад загрязненные воды представляли собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Но появились другие острова. В 1997 году американский океанолог Чарльз Мур открыл так называемый Большой тихоокеанский мусорный остров. Плавание сквозь тонны бытовых отходов перевернуло его жизнь. От его докладов и предостережений часто отмахивались, не принимая всерьез. Но тут помогла сама природа — штормы выбросили на пляжи более 70 тонн пластикового мусора.

Побережье Тихого океана после шторма.

О мусорном острове говорят уже более полувека, но практически никаких действий не принимается. Тем временем наносится невосполнимый урон окружающей среде, вымирают целые виды животных. Велика вероятность того, что наступит момент, когда уже ничего нельзя будет исправить…

Загрязнение началось с тех времен, когда изобрели пластик. С одной стороны, незаменимая вещь, которая неимоверно облегчила жизнь людей. Облегчила до тех пор, пока пластиковое изделие не выбросят: пластик разлагается более ста лет, и благодаря океанским течениям сбивается в огромные острова. Один такой остров размером больше американского штата Техас плавает между Калифорнией, Гавайями и Аляской — миллионы тонн мусора. Остров быстро растёт, ежедневно в океан со всех материков сбрасывается ~2.5 миллиона кусочков пластика и прочего мусора. Во всех пробах воды были обнаружены разноцветные крупицы разного размера - из пластика. Медленно разлагаясь, пластик наносит серьёзный вред окружающей среде. Птицы, рыбы (и прочие обитатели океана) страдают больше всего. Пластиковые отбросы в Тихом океане являются причиной гибели более миллиона морских птиц в год, а также более 100 тысяч особей морских млекопитающих. Морской пластик выделяет в воду одни токсины и поглощает другие, являясь чем-то вроде плавающих ядовитых губок. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щетки — все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду.

Накопления мусора могут привести к глобальным эпидемиям, серьезному загрязнению. В то же время твердые бытовые отходы могут содержать ценные компоненты (металлы, органические вещества), а также являются потенциальным энергетическим источником.

В мировой практике нашли 2 метода переработки отходов:

1. Термическая обработка (сжигание);
2. Сортировка (с извлечением тех или иных компонентов для вторичного использования);

Однако эти методы имеют свои  недостатки:

1. Опасность загрязнения атмосферы;
2. Высокий выход золы и шлаков;

К решению этой проблемы недавно подключились и микробиологи. В 2010 году группа британских ученых обнаружила на полиэтиленовых пакетах, выброшенных на один из коралловых рифов Тихого океана, большие колонии микроорганизмов. Если будут получены доказательства, что бактерии, способные перерабатывать пластик в безвредные отходы, все же существуют, человечество может получить новое биологическое оружие против загрязнения океана.

Британские ученые из университета Шеффилда считают, что бактерии могут способствовать более быстрому и безопасному разложению пластика в океане, если создать им благоприятные условия для существования. Ученые выращивали колонии бактерий на кусочках полиэтилена - материала, из которого делают, например, пластиковые пакеты для магазинов. В результате, они определили, что некоторые виды бактерий быстро образуют и полностью покрывают поверхность пластика "биопленкой". По мнению исследователей, по мере роста бактерий они способны разлагать пластик и токсины, содержащиеся в нем. Однако такую пленку образуют не все виды бактерий, готовые "селиться" на полиэтилене и других видах пластика.  На данный момент ученые пытаются выяснить, какие внешние условия способны обеспечить взаимодействие микроорганизмов с пластиком. 

Колония бактерий                  Микрофотография частицы  пластикового мусора

На самом деле эта новость имеет двоякое значение. Если эта бактерия разлагает пластик на инертные компоненты, то можно будет говорить о перевороте в очистке мирового океана, если же перерабатывая пластик, эта бактерия производит еще более опасные соединения, то мы получим еще одну экологическую проблему.

Пластик может содержать токсичные вещества, такие как фталаты, хлорсодержащие производные, полистирол. Также пластик способен сорбировать ядовитые вещества из воды. И все они могут перейти к организмам, которые питаются бактериями, а далее, поднимаясь по пищевой цепочке, попасть к нам на стол.

Выводы и предложения.

Пока ученые пытаются выяснить расщепляют ли бактерии пластиковый материал до безвредных веществ и состав образующихся продуктов выделения мы хотим предложить пути их дальнейшего применения.

1.Выбрать наименее заселенные и пригодные для хозяйственной деятельности прибрежные участки суши, и построить на них специальные резервуары для бактерий. Эти резервуары вместе с током воды порционно наполнять пластиковым океаническим мусором.

Экспериментальные участки можно расположить, к примеру, на островах Бейкер и Суэйнс.( географическая характеристика в приложении 1).

2.Вероятнее всего, что основным продуктом жизнедеятельности бактерий будут углеводороды или их производные, которые можно использовать:

А) в качестве биотоплива;

Б) как сырье для органического синтеза.

3. Разросшуюся биомассу бактерий предлагаем использовать в качестве органического удобрения в сельском хозяйстве.

Осуществление предложенных мероприятий позволит государствам – собственникам территории получить значительную экономическую выгоду, а также решить одну из самых серьезных экологических проблем нашей планеты.

Литература.

1. «Мировой океан», В.Н. Степанов, «Знание», М. 1994 г.

2. Учебник по географии. «Экономическая и социальная география мира» Ю.Н.Гладкий, С.Б.Лавров.

3. «Внимая Океану»  / Л.М.Бреховских .:  «Советская Россия», 1982

4.«Глобальные проблемы человечества» /  И.А.Родионова

Приложение 1.

Бе́йкер — «неинкорпорированная неорганизованная» территория США (юридически не является частью их территории) в ведении Министерства внутренних дел, которое управляет островом в рамках Национальной программы спасения дикой природы.

Площадь 1,24  км², длина береговой линии 4800 м. Рельеф низкий, песчаный. Климат экваториальный. Природных источников пресной воды нет. Растительность представлена в основном травами и кустарниками, деревьев нет. Остров служит пристанищем множеству морских птиц.

Возле острова берет свое начало знаменитое теплое катастрофическое течение «Эль-Ниньо».

На острове круглый год дневная температура составляет около плюс 30 градусов, а влажность воздуха практически не опускается ниже 90%.

Суэйнс — атолл в архипелаге Токелау. Входит в состав Американского Самоа, являясь самым северным островом страны. Общая площадь острова составляет 1,865 км², при этом площадь суши — 1,508 км². Лагуна в центре Суэйнса занимает площадь 0,358 км².

Атолл представляет собой кольцо суши, окружающее лагуну в центре, которая полностью изолирована от вод Тихого океана. Вода в лагуне слегка солоноватая.

В 2005 году численность населения Суэйнса составляла 37 человек, которые проживали в деревне Таулага в западной части острова. В поселении есть церковь, школа. В прошлом в юго-восточной части Суэйнса находилась деревня Этена, которая в настоящее время заброшена.