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海洋汚染の問題。 安全な生活の基本
石油および石油製品。 オイルは粘稠な油状の液体で、色は濃い茶色で、蛍光性が低いです。 石油は主に飽和脂肪族炭化水素とヒドロ芳香族炭化水素で構成されています。 石油の主成分である炭化水素（最大 98%）は 4 つのクラスに分類されます。 パラフィン (全組成の最大 90%) は安定した物質であり、その分子は炭素原子の直鎖および分枝鎖で表されます。 軽質パラフィンは、水中での揮発性と溶解度が最大になります。 シクロパラフィン (全組成の 30 ～ 60%) は、環内に 5 ～ 6 個の炭素原子を持つ飽和環状化合物です。 シクロペンタンとシクロヘキサンに加えて、このグループの二環式および多環式化合物が油中に存在します。 それらは非常に安定しており、生分解性ではありません。 芳香族炭化水素 (全組成の 20 ～ 40%) は、環内にシクロパラフィンより少ない 6 個の炭素原子を含むベンゼン系の不飽和環状化合物です。 油には、分子が単環 (ベンゼン、トルエン、キシレン)、次に二環 (ナフタレン)、多環 (ピレン) の形をした揮発性化合物が含まれています。 オレフィン (全組成の最大 10%) は、直鎖または分岐鎖分子の各炭素原子に XNUMX つまたは XNUMX つの水素原子を持つ不飽和の非環状化合物です。 石油および石油製品は海洋で最も一般的な汚染物質です。 80年代の初めまでに。 年間約6万トンの石油が海に流入し、世界の生産量の0,23％を占めた。 石油の最大の損失は、生産地からの輸送に関連しています。 緊急事態、タンカーによる洗浄水とバラスト水の船外への放出 - これらすべてが海路沿いに恒久的な汚染フィールドの存在を引き起こします。 1962 年から 1979 年にかけて。 事故の結果、約2万トンの石油が海洋環境に流入しました。 40年以来、過去1964年間に世界の海洋で約2000の油井が掘削され、そのうち北海だけで1350の油井が設置されており、軽微な漏洩により毎年0,1万トンの石油が失われている。 大量の石油の塊が、生活排水路や雨水路を通って川に沿って海に流れ込みます。 この発生源からの汚染量は年間 2 万トンです。 毎年、0,5万トンの石油が産業排水とともに失われています。 石油は海洋環境に入ると、まず膜の形で広がり、さまざまな厚さの層を形成します。 膜の色によって膜の厚さが決まり、この値から水中の油の量を知ることができます（表1）。 油膜はスペクトルの組成と水への光の透過強度を変化させます。 原油の薄膜による光の吸収は 1 ～ 10% (280 nm)、60 ～ 70% (400 nm) です。 厚さ30〜40ミクロンのフィルムが赤外線を完全に吸収します。 油は水と混合すると、直接（「水中油」）と逆（「油中水」）の 0,5 種類のエマルションを形成します。 直径 XNUMX μm までの油滴で構成される直接エマルションは安定性が低く、界面活性剤を含む油の特徴です。 揮発性画分が除去されると、油は粘稠な逆エマルションを形成し、表面に残り、流れによって運ばれ、岸に打ち上げられ、底に沈む可能性があります。 表1 膜厚による海水中の油量の求め方
農薬。 これは、害虫や植物の病気を制御するために使用される人工的に作成された物質のグループです。 農薬は次のグループに分類されます。
害虫を駆除する殺虫剤は、多くの有益な生物に害を与え、バイオセノーシスの健康を損なうことが確立されています。 農業では、害虫駆除の化学的（汚染）方法から生物学的（環境に優しい）方法への移行という長い間問題がありました。 現在、5万トン以上の農薬が世界市場に出ています。 これらの物質のうち約 1,5 万トンがすでに灰や水によって陸域および海洋生態系に入り込んでいます。 殺虫剤の工業生産には、廃水を汚染する多数の副産物が発生します。 水生環境では、殺虫剤、殺菌剤、除草剤の代表的なものが他のものよりも一般的です。 合成殺虫剤は、有機塩素、有機リン、炭酸塩の XNUMX つの主要なグループに分類されます。 有機塩素系殺虫剤は、芳香族および複素環式液体炭化水素の塩素化によって得られます。 これらには、脂肪族基と芳香族基が一緒に存在すると分子内の安定性が高まる DDT とその誘導体、およびあらゆる種類のクロロジエンの塩素化誘導体 (エルドリン) が含まれます。 これらの物質の半減期は数十年に達し、生分解に対して非常に耐性があります。 水生環境では、脂肪族部分を持たない DDT の誘導体であるポリ塩化ビフェニルがよく見られ、その数は 210 の同族体および異性体に及びます。 過去 40 年間にわたり、1,2 万トン以上のポリ塩化ビフェニルがプラスチック、染料、変圧器、コンデンサーの製造に使用されてきました。 ポリ塩化ビフェニル (PCB) は、産業廃水の排出や埋め立て地での固形廃棄物の焼却の結果として環境中に流入します。 後者の発生源は PCB を大気中に運び、そこから世界中のあらゆる地域で大気中の降水とともに PCB が降下します。 したがって、南極で採取された雪のサンプルでは、PCB の含有量は 0,03 ～ 1,2 kg/l でした。 合成界面活性剤（界面活性剤）。 洗剤 (界面活性剤) は、水の表面張力を下げる広範な物質のグループに属します。 これらは合成洗剤 (CMC) の一部であり、日常生活や産業で広く使用されています。 界面活性剤は廃水とともに大陸水域および海洋環境に入ります。 CMC には、洗剤が溶解するポリリン酸ナトリウムのほか、香料、漂白剤 (過硫酸塩、過ホウ酸塩)、ソーダ灰、カルボキシメチルセルロース、ケイ酸ナトリウムなど、水生生物に有毒な多くの追加成分が含まれています。 界面活性剤の親水性部分の性質と構造に応じて、分子はアニオン活性とカチオン活性、両性と非イオンに分類されます。 後者は水中でイオンを形成しません。 界面活性剤の中で最も一般的なのはアニオン性物質です。 これらは、世界で生産されるすべての界面活性剤の 50% 以上を占めます。 産業廃水中の界面活性剤の存在は、鉱石の浮選濃縮、化学技術製品の分離、ポリマーの生産、油井やガス井の掘削条件の改善、設備との戦いなどのプロセスでの界面活性剤の使用に関連しています。腐食。 農業では、界面活性剤が殺虫剤の一部として使用されます。 発がん性を有する化合物。 発がん性物質は、形質転換活性を示し、発がん性、催奇形性（胚発生過程の違反）または突然変異原性の変化を体内に引き起こす能力を示す、化学的に均質な化合物です。 曝露条件によっては、成長阻害、老化の促進、個体発育の混乱、生物の遺伝子プールの変化を引き起こす可能性があります。 発がん性のある物質には、塩素化脂肪族炭化水素、塩化ビニル、特に多環芳香族炭化水素 (PAH) が含まれます。 世界の海洋の堆積物中の PAH の最大量（乾物質量 100 kg あたり XNUMX μg 以上）は、深部の熱影響を受ける張力活動が活発なゾーンで見つかりました。 環境中の PAH の人為的発生源は主に、さまざまな材料、木材、燃料の燃焼中の有機物質の熱分解です。 重金属。 水銀、鉛、カドミウム、亜鉛、銅、ヒ素は重金属であり、一般的かつ非常に有毒な汚染物質の XNUMX つです。 これらはさまざまな工業生産に広く使用されているため、処理手段にもかかわらず、工業廃水中の重金属化合物の含有量は非常に多くなります。 多数の化合物が大気を通って海洋に流入します。 水銀、鉛、カドミウムは海洋生物群集にとって最も危険です。 水銀は大陸流出とともに大気中を通って海洋に運ばれます。 堆積岩および火成岩の風化中に、年間 3,5 千トンの水銀が放出されます。 大気中の塵の組成には約 12 トンの水銀が含まれており、そのかなりの部分は人為起源のものです。 この金属の年間工業生産量（910万トン/年）の約半分は、さまざまな形で海洋に流出します。 工業用水によって汚染された地域では、溶液および懸濁液中の水銀濃度が大幅に増加します。 同時に、一部の細菌は塩化物を非常に有毒なメチル水銀に変換します。 魚介類の汚染は、沿岸住民の水銀中毒を繰り返し引き起こしています。 1977年までに、塩化水銀を触媒として使用した塩化ビニルとアセトアルデヒドの製造から生じる廃棄物によって引き起こされる美濃俣病の犠牲者は2人に上った。 処理が不十分な企業排水が美濃俣湾に流入した。 鉛は、岩石、土壌、自然水、大気、生物など、環境のすべての成分に含まれる元素です。 最後に、鉛は人間の活動中に環境中に積極的に放散されます。 これらは、産業排水や家庭排水、産業企業からの煙や粉塵、内燃機関からの排気ガスからの排出です。 大陸から海洋への鉛の移動の流れは、河川の流出だけでなく、大気中も流れます。 大陸の塵により、海洋は年間 20 ～ 30 トンの鉛を受け取ります。 廃棄（投棄）を目的とした廃棄物の海への排出。 海にアクセスできる多くの国では、さまざまな物質や物質、特に浚渫中に掘削された土壌、掘削スラグ、産業廃棄物、建設瓦礫、固形廃棄物、爆発物や化学薬品、放射性廃棄物などの海洋処分が行われています。 埋め立て地の量は、世界の海洋に流入する汚染物質の総質量の約 10% です。 投棄の根拠は、海洋環境が水に大きなダメージを与えることなく大量の有機および無機物質を処理できる能力にあります。 しかし、環境の可能性は無限ではありません。 したがって、ダンピングは技術の不完全性による強制的な措置と考えられる。 工業スラグにはさまざまな有機物や重金属化合物が含まれています。 家庭ゴミには、平均して (乾物ベースで) 32 ～ 40% の有機物、0,56% の窒素、0,44% のリン、0,155% の亜鉛、0,085% の鉛、0,001% 水銀、0,001% のカドミウムが含まれています。 排出中（物質が水柱を通過する）、汚染物質の一部は溶液に入り、水質を変化させますが、他の部分は浮遊粒子に吸着されて底質に入ります。 同時に水の濁度も上がります。 有機物質の存在は、水中の酸素の急速な消費につながり、多くの場合、その完全な消失、懸濁液の溶解、溶解した形での金属の蓄積、および硫化水素の出現につながります。 大量の有機物が存在すると、土壌中に安定した還元環境が形成され、硫化水素、アンモニア、金属イオンを含む特殊なタイプの間質水が発生します。 排出物質は底生生物などに多かれ少なかれ影響を及ぼしますが、石油系炭化水素や界面活性剤を含む表面膜が形成されると、気水界面でのガス交換が阻害されます。 溶液に入った汚染物質は、水生物（海洋生物）の組織や器官に蓄積し、それらに有毒な影響を与える可能性があります。 投棄物が海底に投棄され、海底水の濁りが長期にわたって増加すると、座りがちな底生生物が窒息死する可能性があります。 生き残った魚、軟体動物、甲殻類では、摂食条件や呼吸条件の悪化により成長速度が低下します。 特定の群集の種構成は頻繁に変化します。 海洋への廃棄物の排出を監視するシステムを組織する場合、投棄場所を見つけ、海水と底質の汚染の動態を判断することが決定的に重要です。 海への排出の可能性のある量を決定するには、総排出量の構成に含まれるすべての汚染物質の計算を実行する必要があります。 したがって、水生環境に対する人為的影響の影響は、個体および集団の生物セノシスレベルで現れます。 汚染物質への長期的な曝露は生態系の単純化につながります。 著者: Aizman R.I.、Krivoshchekov S.G.
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