Всего за 99.9 руб. Купить полную версию
Рис. 3.2.1.Характерные изменения по времени объёмной концентрации С мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: 1- увеличении; 2- стабилизации; 3- уменьшении; С доп - допустимое значение концентрации.
Кривая 1 характерна для относительно небольших водоёмов типа озёр или рек в густонаселённых районах с большим поступлением в них антропогенного мусора. Самоочистки таких водоёмов не достаточно для освобождения от мусора, и он быстро накапливается на поверхности и в толще воды. Многие внутренние водоёмы уже находятся в этой стадии загрязнённости.
Кривая 2 иллюстрирует процессы накопления мусора в больших открытых водоёмах типа морей и океанов. Концентрация мусора в них с некоторого момента стабилизируется под действием воздушных и водных потоков, и дальнейший рост поступления мусора приводит к увеличению области водоёма, занятой мусором. Такая картина наблюдается в океанских "мусороворотах".
Кривая 3 рисунка описывает процесс уменьшения концентрации мусора в очищаемом водоёме - механически или другими способами. В таких водоёмах мусор собирается с поверхности и со дна водоёма, утилизируется или уничтожается.
Необходимо указать на отсутствие в настоящее время представительных измерений как физико-химических, так и биологических характеристик компонентов мусора в пресной и в морской воде. Без знания этих параметров невозможно прогнозировать распределение мусора в толще водоёмов, процессы его деструкции и накопления в толще воды. Периодически проводившиеся локальные заборы проб в поверхностном слое "мусорных пятен" океанов не показали заметного увеличения концентрации пластикового мусора в них [10].
По разным оценкам, около 10 % пластика (от тех 260 миллионов тонн, что производятся ежегодно) в конце попадают в океан. Большинство скапливается в северной части Тихого океана, однако и во всех других океанах мира присутствуют такие же мусорные свалки, уверены защитники природы. Маркус Эриксен (Marcus Eriksen) из исследовательской организации AMRF в своё время изучал соотношение пластиковых отходов в океане с производством пластика промышленными предприятиями. В 1999 году в тихоокеанском "мусоровороте" присутствовало около 0,002 грамма пластика на квадратный метр, в 2005-м это же значение возросло уже до 0,004 [9], то есть возросло в 2 раза. За это время только в Северной Америке количество производимого пластика увеличилось в несколько десятков раз. Отметим, что ежегодно на планете производятся 60 млрд. тонн пластика, лишь 5 % которого попадает на вторичную переработку [70].
В настоящее время для разных областей Мирового океана концентрация пластика оценивается значениями ≈ 10-3÷10-1г/м2, то есть наблюдается некоторое возрастание этой характеристики загрязнённости морских водоёмов.
В 2001 году учёные выяснили, что в определённых областях мусорного пятна концентрация пластика уже тогда достигала миллиона частиц на квадратную милю. На квадратный метр приходилось 3,34 куска пластика средним весом 5,1 миллиграммов (5.1. 10-3г/м2) [68, 69].
Во многих местах загрязнённого региона общая концентрация пластика превышала концентрацию зоопланктона в семь раз. В пробах, взятых на большей глубине, уровень пластиковых отходов оказался значительно ниже (преимущественно это были рыболовные лески). Это подтвердило предыдущие наблюдения, согласно которым большая часть пластикового мусора собирается в верхних водных слоях [68].
Состав такого своеобразного "супа" из мусора весьма разнообразен - это и футбольные мячи, и старые байдарки, и кубики от детских конструкторов Lego. Но, конечно же, большая доля мусора приходится на полиэтиленовые пакеты и пластиковую тару.
Концентрация мелких частиц пластика в верхних слоях "мусорного супа" - одна из самых высоких в Мировом океане. Поэтому данный регион был включён в исследования, посвящённые изучению последствий фотодеградации пластика в поверхностных слоях воды. В отличие от отходов, подверженных биоразложению, пластик под действием света лишь распадается на мелкие частицы, при этом сохраняя полимерную структуру. Распад идет вплоть до молекулярного уровня.
Всё более и более мелкие частицы концентрируются в поверхностном слое океана, и в итоге морские организмы, обитающие здесь же, начинают употреблять их в пищу, путая с планктоном. Таким образом, из-за высокой концентрации в воде пластиковые отходы включаются в пищевую цепь.
Исследователи отмечают, что, несмотря на существенно возросшее в последние годы использование пластика, данные их измерений не показывают резкого роста засорённости океана в период с 80-х годов прошлого века по настоящее время. Причина этого, по мнению океанологов, может состоять в том, что пластик, попадающий в океан, концентрируется не в поверхностном слое, в котором производился забор мусора, а где-либо в другом месте толщи воды. В частности мусор может оседать на дно, будучи погребённым илом и колонизированным морскими водорослями и микроорганизмами. По другой версии, часть пластиковых фрагментов может захватываться планктонными организмами или более крупными животными. В этом случае исследователям ещё предстоит оценить уровень отравления фауны океана. Кроме того, не исключено, что пластик разлагается на фрагменты размером меньше миллиметра и в итоге проходит сквозь контрольные измерительные сети.
Согласно данным Программы ООН по окружающей среде (UNEP), около 70 % попавшего в океан мусора тонет. Так что пока неизвестно, какие кучи отходов образуются ещё и на дне океана и доберутся ли биологи до них когда-нибудь [9].
Вообще, подводные свалки, на которых скапливается заметная доля мусорных экскретов, привлекают значительно меньше внимания к себе, чем "сухопутные" или плавучие потому, что обнаруживаются только с использованием подводного снаряжения. Например, по сообщению газеты [8] на самую настоящую подводную свалку наткнулись аквалангисты в Днепре неподалеку от исторического центра Херсона. При обследовании дна Днепра в акватории морского торгового порта грунт оказался буквально усеян всякой всячиной. Наряду с обычным мусором вроде жестянок и пластика водолазам попалась целая россыпь обрезков металлических труб и рельсов, автомобильных покрышек вперемешку с обломками бетонных конструкций и даже… ковш от скрепера, погрузившийся в мягкий ил. Примерно таким же загаженным дно Днепра было и у других населённых пунктов.
По данным экспертов, Тихий океан насыщен не только плавающими, но и упавшими на дно фрагментами металлического и минерального мусора. Очень велика в них доля пластика. В частности во время экспериментального замера из акватории площадью 430 км2 океана было выловлено 37000 частиц, из которых 26,6 % пенополистирола, 22,5 % других набухших пластиков, 8,3 % остатков рыболовных снастей. По данным института Океанологии Аляски, на глубине 1,5 км найдены пластиковые мешки, пакеты и чашки из пенополистирола.
Пластмассы негативно влияют на жизнь водных организмов на морских глубинах и на дне. По данным Токийского университета, из 372 выловленных в Беринговом море рыб у 10 % содержались частицы пластиков, а из 17 морских черепах, выловленных вблизи берегов Японии, у 14 имелись куски пластмасс в пищеварительных органах. Отмечается [9], что аномальные скопления мусора в водных объектах наблюдаются практически во всех водоёмах независимо от их географического места. Мусорные экскреты захламили сушу и водные объекты планеты.
3.3. Кризис техногенных мусорных экскретов в околоземном пространстве
Техногенные мусорные экскреты в околоземном космическом пространстве представлены орбитальным техногенным мусором, орбитальными отходами и орбитальными отбросами (смотри схему раздела 2.2.). Эти экскреты в последние годы из-за активной ракетно-космической деятельности человечества захламили ОКП до угрожающих масштабов.
С начала освоения околоземного космического пространства и Космоса прошло менее полувека, и человечество за столь короткий срок произвело десятки тысяч запусков ракет-носителей, разместило в этом пространстве несколько тысяч спутников, космических станций и вспомогательных механизмов и устройств. В ОКП по космическим меркам стало тесно.
Ситуация осложнилась из-за аварий и инцидентов, всё чаще происходящих на орбитах и порождающих "неземной мусор". Ближние и дальние окрестности нашей планеты постепенно превратились в свалку мусорных экскретов. Конечно, если сравнивать с земными свалками, то орбитального мусора, отходов и отбросов ничтожно мало. Их масса на низких околоземных орбитах составляет всего около 5-ти тысяч тонн, но и они представляют нешуточную угрозу для человечества. И угроза эта с каждым годом растёт, а эффективных решений проблемы пока не предложено.
Орбитальные отбросы, представляющие собой выброшенные в ОКП продукты жизнедеятельности космонавтов, из-за относительно малой их доли в общем орбитальном хламе можно исключить из опасных экскретных факторов. Однако орбитальные отходы и орбитальный техногенный мусор создали кризис ракетно-технической деятельности.
Напомним, что представляют собой эти экскреты. Орбитальные отходы - это вышедшие из строя, однако оставшиеся на орбите спутники, космические станции, верхние ступени ракет-носителей, а также крупные неповреждённые фрагменты этих объектов, порождённые авариями в ОКП. На их изготовление и доставку на орбиту истрачены огромные материальные ресурсы, и они даже после потери работоспособности представляют значительную сырьевую ценность.