"Биология. Общая биология. Профильный уровень", Захаров В.Б. и др.
Мировой океан поддерживает круговорот веществ, климатическое равновесие и существование множества видов, поэтому его состояние важно для всей биосферы. Загрязнение нарушает природные свойства морской среды: вредные вещества поступают со стоками, судов, из атмосферы и при авариях. Они могут переноситься течениями, сохраняться в воде и донных отложениях, накапливаться в организмах и вызывать гибель животных, дефицит кислорода и разрушение пищевых связей.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Загрязнение Мирового океана — поступление в морскую среду веществ и организмов, нарушающих её природное состояние и вредящих живым организмам. Загрязнителями бывают не только видимые отходы, но и растворённые химические соединения. Это понятие помогает оценивать любое неблагоприятное изменение океанической экосистемы.
Нефтяное загрязнение — попадание нефти и нефтепродуктов в океан, например при авариях танкеров или добыче на шельфе. Нефть распространяется по поверхности воды и частично растворяется. Термин нужен, чтобы отделять последствия углеводородов от других видов загрязнения.
Эвтрофикация — чрезмерное обогащение вод питательными веществами, прежде всего соединениями азота и фосфора, вызывающее бурное развитие водорослей. После отмирания водорослей их органика разлагается и расходует кислород. Так обозначают цепь изменений, а не просто наличие удобрений в воде.
Биоаккумуляция — накопление загрязняющих веществ в организме при их поступлении из окружающей среды или пищи. Если вещество выводится медленно, его содержание постепенно увеличивается. Понятие объясняет, почему загрязнение опасно даже при небольшой концентрации в воде.
Загрязнители поступают в океан с речным стоком, городскими и промышленными водами, с судов, при добыче нефти и газа, а также из атмосферы. Причина разнообразия путей в том, что вода и воздух связывают сушу с морем, а хозяйственная деятельность рассредоточена на огромной территории. Аварии дают резкий выброс, тогда как обычные стоки создают длительное фоновое поступление.
Океанические течения переносят загрязняющие вещества вместе с водными массами, поэтому источник и место воздействия могут находиться далеко друг от друга. Растворимые соединения движутся в воде, плавающие отходы перемещаются по поверхности, а часть частиц оседает на дно. Стойкие вещества долго не разрушаются и могут сохраняться в донных отложениях, откуда вновь попадают в воду.
При нефтяном разливе на поверхности формируется плёнка, уменьшающая проникновение света и обмен газами между водой и атмосферой. Из-за недостатка света ослабевает фотосинтез водорослей, а ухудшение газообмена меняет содержание кислорода. Кроме того, растворённые и распадающиеся компоненты нефтепродуктов токсичны для планктона, рыб, моллюсков и птиц.
Избыток соединений азота и фосфора служит дополнительным питанием для водорослей, поэтому их биомасса быстро возрастает. Когда водоросли отмирают, бактерии разлагают органическое вещество и интенсивно потребляют растворённый кислород. В результате возникает его дефицит, и многие животные покидают участок или погибают.
Стойкие загрязнители могут переходить из воды в ткани планктона, затем в организм мелкой рыбы и далее к хищникам. На каждом уровне питания животное получает вещество с большим количеством добычи, а медленное выведение способствует его накоплению. Поэтому воздействие нередко усиливается у крупных и долгоживущих потребителей, включая рыб, птиц и морских млекопитающих.
| Вид загрязнения | Источники и путь поступления | Воздействие на морскую среду | Примеры последствий |
|---|---|---|---|
| Нефть и нефтепродукты | Аварии танкеров, добыча и транспортировка нефти, стоки | Плёнка уменьшает освещение и газообмен; компоненты нефти токсичны | Гибель планктона, рыб и птиц, загрязнение берегов |
| Бытовые и промышленные сточные воды | Городские канализационные системы, предприятия, речной сток | В воду поступают органика, химикаты и микроорганизмы | Отравление организмов, помутнение воды, нарушение пищевых связей |
| Соединения азота и фосфора | Смыв удобрений, бытовые и сельскохозяйственные стоки | Ускоряют рост водорослей и последующее потребление кислорода | Эвтрофикация, заморы рыб, появление зон с дефицитом кислорода |
| Стойкие токсичные вещества | Промышленные выбросы, стоки, атмосферный перенос | Долго сохраняются, накапливаются в организмах и передаются по цепям питания | Нарушение размножения и развития, отравление хищников |
| Пластик и другие твёрдые отходы | Мусор с берега и судов, потерянные рыболовные снасти, речной сток | Животные заглатывают отходы или запутываются в них; частицы дробятся на микропластик | Травмы, голодание, гибель животных, загрязнение пляжей |
Сначала определите вид загрязнителя, затем проследите его путь от источника до экосистемы. После этого сопоставьте непосредственное действие вещества с отдалёнными последствиями для пищевых цепей и содержания кислорода.
После аварии судна нефтепродукты попали в прибрежную воду. Нужно определить вид загрязнения и назвать один источник вреда организмам. В условии прямо указан загрязнитель, поэтому достаточно связать его с определением и механизмом действия.
Ответ: это нефтяное загрязнение; один из источников вреда — токсичность нефтепродуктов или нарушение газообмена и освещения.
В прибрежный водоём регулярно поступают стоки, богатые соединениями азота и фосфора. Требуется установить последовательность изменений в экосистеме. Ключом служит причинная связь между избытком питательных веществ и расходованием кислорода.
Ответ: стоки вызывают эвтрофикацию, массовое развитие водорослей, их последующее разложение и дефицит кислорода.
Стойкое токсичное вещество найдено в воде, планктоне, мелкой рыбе и крупном хищнике. Нужно объяснить его высокое содержание у хищника и предложить меры, уменьшающие поступление вещества. Важно различать накопление внутри организма и усиление концентрации при переходе по пищевой цепи.
Ответ: содержание у хищника выше из-за биоаккумуляции и передачи загрязнителя по пищевой цепи; меры должны предотвращать его сброс и выброс в окружающую среду.
Ошибка — считать загрязнителями только видимые отходы. Её допускают, потому что мусор легко заметить, а растворённые вещества невидимы. Проверяйте себя вопросом: изменяет ли вещество свойства воды или состояние организмов, даже если его нельзя увидеть?
Ошибка — думать, что течения обязательно быстро устраняют загрязнение. На самом деле они переносят его, иногда на тысячи километров, а стойкие соединения сохраняются в воде и донных отложениях. Проверка проста: отдельно выясните, куда переместился загрязнитель и разрушился ли он.
Ошибка — смешивать эвтрофикацию с непосредственным отравлением воды. Эвтрофикация начинается с избытка питательных веществ, а основной вред часто возникает позже, при разложении водорослей и падении содержания кислорода. В цепочке ответа должны присутствовать водоросли и дефицит кислорода.
Ошибка — считать, что загрязнитель опасен только в месте сброса. Стойкое вещество может накапливаться в организмах и переходить от добычи к хищнику. Проверяйте наличие пищевой цепи и медленного выведения вещества из организма.
Для понимания темы нужны знания о круговороте веществ: они объясняют перенос загрязнителей между сушей, атмосферой и океаном. Пищевые цепи и взаимосвязи организмов помогают проследить биоаккумуляцию и последствия дефицита кислорода.
Тема связана с антропогенным воздействием на биосферу и охраной морских экосистем. Загрязнение показывает, как деятельность человека меняет природные связи и устойчивость экосистем.
Эти знания пригодятся при изучении экологических проблем, устойчивого природопользования и способов защиты окружающей среды. Они помогают оценивать не только последствия загрязнения, но и меры его предупреждения.
Почему загрязнение океана может распространяться далеко от места сброса?
Океанические течения перемещают растворённые вещества, нефтяные плёнки и плавающие отходы на большие расстояния. Стойкие загрязнители при этом могут сохраняться в воде и донных отложениях.
Чем опасна нефтяная плёнка для морских организмов?
Плёнка уменьшает проникновение света и затрудняет газообмен между водой и атмосферой. Растворённые компоненты нефти токсичны, а покрытые нефтью птицы и животные теряют защитные свойства покровов.
Как избыток удобрений на суше может повлиять на жизнь в океане?
Соединения азота и фосфора со стоками попадают в реки, а затем в море. Они вызывают бурный рост водорослей, после отмирания которых микроорганизмы расходуют кислород при разложении органики.
Почему стойкие загрязнители обнаруживают в организмах хищников?
Такие вещества не разрушаются быстро и накапливаются в тканях организмов. Хищник получает загрязнитель сразу с множеством жертв, поэтому его концентрация может возрастать на верхних уровнях пищевой цепи.
Какие меры помогают уменьшить поступление загрязнителей в океан?
Нужны очистка городских и промышленных стоков, контроль добычи и перевозки нефти, сокращение пластиковых отходов и безопасное обращение с токсичными веществами. Эффективнее всего предотвращать загрязнение у источника и контролировать состояние морской среды.
7.3.3. Загрязнение Мирового океана
