АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Загрязнение океанов

Загрязнение океанов — это процесс привнесения в морскую среду веществ или энергии (включая тепло, шум, радиоактивность), которые оказывают или могут оказать вредное воздействие на живые ресурсы, создают опасность для здоровья человека, препятствуют морской деятельности, включая рыболовство и другие виды законного использования моря, ухудшают качество морской воды с точки зрения её использования и снижают эстетические достоинства среды[1] [2].

Источники загрязнения

Основные источники загрязнения следующие[3]:

  • Наземные источники. Сток с сельскохозяйственных угодий (удобрения, пестициды), промышленные и бытовые сточные воды, пластиковый мусор. Это наиболее значимый источник (до 80% всего загрязнения).[2]
  • Буровая установка «Западный Атлас» и разлив нефти, 2009
    Морская деятельность. Разливы нефти, сброс балластных вод, потерянные рыболовные сети, шумовое загрязнение от судов.[4]
  • Атмосферные выпадения. Загрязняющие вещества, попадающие в океан через воздух (например, ртуть, диоксид углерода, вызывающий закисление океана).[5]
  • Размещение отходов. Намеренный сброс мусора, промышленных отходов или захоронение радиоактивных материалов.[6]

Основные загрязнители

  • Пластик и микропластик. Неразлагаемые отходы, которые накапливаются в пищевых цепях. Ежегодно в океан попадает от 8 до 12 млн тонн пластика, при этом 94% объектов в крупных скоплениях приходится на микропластик (частицы менее 5 мм) [7][8].[9]
  • Нефтепродукты. Токсичны для морских организмов, нарушают газообмен на поверхности воды. Даже при низких концентрациях полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) вызывают сублетальные эффекты у ракообразных и снижают видовое разнообразие бентосных сообществ [10][4].[11].
  • Тяжёлые металлы. Ртуть, свинец, кадмий, накапливающиеся в тканях рыб и моллюсков. Только в Северное море ежегодно поступает до 50 000 тонн тяжёлых металлов из промышленных и сельскохозяйственных источников, что приводит к нейротоксическим эффектам у высших хищников [12][13].
  • Биогенные элементы. Азот и фосфор из удобрений, вызывающие эвтрофикацию (цветение воды) и образование «мёртвых зон» с дефицитом кислорода. В мире зарегистрировано более 500 гипоксических зон суммарной площадью свыше 245 000 км², сформированных в результате антропогенной эвтрофикации [14][15].
  • Стойкие органические загрязнители (СОЗ). Пестициды и промышленные химикаты, устойчивые к разложению. СОЗ, такие как полихлорированные дифенилы (ПХД) и диоксины, обладают кумулятивным эффектом и способны вызывать эндокринные нарушения, иммуносупрессию и канцерогенные эффекты у морских организмов и человека [16][17].

Экологические последствия

Ship pumping ballast water.jpg

Загрязнение океана оказывает комплексное воздействие на морские экосистемы, приводя к деградации местообитаний, снижению биоразнообразия и нарушению функционирования пищевых сетей [18].

Загрязнение ведёт к разрушению ключевых морских экосистем[19]:

  • Коралловые рифы чувствительны к повышению температуры, закислению и химическому загрязнению. Согласно данным Global Coral Reef Monitoring Network, обесцвечивание и гибель кораллов наблюдаются в 75% рифов мира [20].
  • Мангровые заросли и морские травы накапливают загрязнители в донных отложениях, что снижает их продуктивность и устойчивость к штормовым воздействиям.
  • Глубоководные сообщества в районах нефтедобычи на шельфе хроническое загрязнение буровыми растворами и пластовыми водами приводит к изменению структуры бентосных сообществ на расстоянии до 1–2 км от платформ [10].

После аварии танкера «Эксон Валдиз» в 1989 году в районе Аляски нефть сохранялась в донных отложениях более восьми лет, и маркеры нефтяного загрязнения продолжали обнаруживаться в пробах осадков даже в 1997 году, что свидетельствует о долгосрочном воздействии на бентосные экосистемы [4].

Формирование мёртвых зон при эвтрофикации

Эвтрофикация, вызванная стоком биогенных элементов (азота и фосфора), приводит к массовому развитию фитопланктона. При разложении отмершей биомассы бактерии потребляют растворённый кислород, формируя гипоксические или аноксические условия. В настоящее время в мире зарегистрировано более 500 таких зон, суммарной площадью свыше 245 000 км² [14].

В Северном море у берегов Норвегии и Дании массовое развитие водорослей Chlorochromulina polylepis в 1980-х годах привело к серьёзному ущербу для промысла лосося. Взрывной рост биомассы фитопланктона не был компенсирован консументами первого порядка, и отмирающая органика, опускаясь на дно, вызвала локальную гипоксию [15].

Биоаккумуляция и передача по пищевым цепям

Стойкие органические загрязнители (СОЗ), такие как полихлорированные дифенилы (ПХД) и гексахлорциклогексан (ГХГ), обладают кумулятивным эффектом: их концентрация возрастает на каждом трофическом уровне. Например, белый медведь, потребляющий тюленей, накапливает токсины, содержавшиеся в десятках тысяч заражённых рыб [10]. Исторический пример: В 1987–1988 годах в Северном море произошла массовая гибель более 11 000 обыкновенных и длинномордых тюленей от чумки. Исследователи предполагают, что загрязняющие вещества ослабили иммунную систему животных, повысив их восприимчивость к вирусу [21].

Долгосрочные эффекты хронического загрязнения

В районах нефтедобычи на континентальном шельфе хроническое загрязнение буровыми растворами и пластовыми водами приводит к:

  • накоплению тяжёлых металлов (Cd, Hg, Pb, Zn) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в донных отложениях;
  • снижению видового разнообразия бентосных сообществ в радиусе 100–200 м от платформ;
  • сублетальным эффектам у ракообразных: снижению репродуктивного успеха, изменению генетического разнообразия [10].

Исследования в Мексиканском заливе (программа GOOMEX) показали, что даже при низких концентрациях загрязнителей (ПАУ < 100 нг/г) наблюдаются токсикологические эффекты в пробах поровой воды, а сообщества мейофауны демонстрируют устойчивые изменения в структуре [22].

Повышение температуры воды усиливает стратификацию водной толщи, что способствует формированию вредоносных цветений водорослей (ВЦВ) [18]. Закисление океана, вызванное поглощением CO₂, снижает способность кальцифицирующих организмов (кораллы, моллюски, планктон) формировать скелеты и раковины. Гипоксия, вызванная эвтрофикацией, усиливается при потеплении, так как растворимость кислорода в воде снижается. Математические модели показывают, что к 2100 году закисление океана может усилиться более чем на 100%, что поставит под угрозу существование целых экосистем, зависящих от карбонатных структур [18].

Сточные воды

Сточные воды представляют собой один из наиболее значимых источников загрязнения прибрежных зон. Ежегодно в Мировой океан сбрасывается более 350 млрд м³ неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод [14]. В малых количествах органические вещества из сточных вод служат удобрением для морских экосистем, однако при превышении пороговых концентраций они вызывают эвтрофикацию, снижение содержания кислорода и гибель бентосных организмов. В двух крупнейших местах сброса стоков — в Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) — программы очистки, реализуемые с 1970-х годов, позволили существенно улучшить ситуацию: на спутниковых снимках сократилось видимое распространение шлейфов загрязнённых вод, а подводные съёмки зафиксировали восстановление донных сообществ [12].

Загрязнение тяжёлыми металлами

Загрязнение морей тяжёлыми металлами (ртутью, свинцом, кадмием, мышьяком) представляет особую опасность из-за их способности к биоаккумуляции и длительному сохранению в экосистемах. Согласно оценкам, только в Северное море ежегодно поступает до 50 000 тонн тяжёлых металлов из промышленных и сельскохозяйственных источников [12].

Болезнь Минамата

Наиболее трагическим примером ртутного загрязнения стала болезнь Минамата, впервые выявленная в 1956 году в японском городе Минамата на острове Кюсю. Причиной заболевания стал сброс компанией Chisso Corporation промышленных стоков, содержавших метилртуть, непосредственно в залив Минамата. Метилртуть, обладающая высокой токсичностью, накапливалась в рыбе и моллюсках — основном источнике питания местного населения. К 1960-м годам было зарегистрировано более 2 000 случаев заболевания, из которых около 1 800 закончились летальным исходом или тяжёлой инвалидностью. Особенно пострадали дети: у новорождённых наблюдались врождённые пороки развития, церебральный паралич и умственная отсталость, даже если матери не проявляли симптомов отравления [23]. Компания Chisso знала о токсичности своих сбросов с 1959 года, но продолжала загрязнять залив ещё в течение десяти лет. Только в 1968 году правительство Японии официально признало связь между сбросами ртути и болезнью Минамата. В 2004 году компания Chisso была обязана выплатить компенсацию пострадавшим, общая сумма исков превысила 80 млрд иен [24]. Болезнь Минамата стала катализатором принятия международных соглашений по контролю за выбросами ртути, включая Минаматскую конвенцию о ртути 2013 года.

Другие случаи металлического загрязнения

В Итаи-итаи (Япония, 1912–1950-е) произошло массовое отравление кадмием через загрязнённую воду и рис, вызвавшее поражение почек и размягчение костей местных жителей.

Залив Камискиу (Канада, 1970-е), где произошло загрязнение ртутью реки Уавагома компанией Dryden Chemical Company привело к запрету на рыболовство и потере традиционного уклада жизни коренных народов [12].

Загрязнение пластмассовыми отходами

Пластиковые отходы составляют до 80% всего морского мусора. Ежегодно в океан попадает от 8 до 12 млн тонн пластика, что эквивалентно сбросу одного мусоровоза в минуту [7].

Большое тихоокеанское мусорное пятно

Под воздействием океанических течений пластиковые отходы формируют обширные скопления в центрах субтропических круговоротов. Наиболее известно Большое тихоокеанское мусорное пятно (Great Pacific Garbage Patch, GPGP), расположенное в северной части Тихого океана между Гавайями и Калифорнией. По оценкам исследователей, площадь пятна составляет около 1,6 млн км² (что в три раза превышает территорию Франции), а общая масса пластика достигает 79 000 тонн. При этом 94% объектов приходится на микропластик (частицы менее 5 мм), который представляет наибольшую опасность для морских организмов [8]. Важное уточнение: Несмотря на название «пятно», это не сплошной остров мусора, а область с повышенной концентрацией пластиковых фрагментов, распределённых в толще воды. Руководитель морских исследований Кара Лавендер Ло из Ассоциации морского образования (Sea Education Association) подчёркивает, что концентрация пластика составляет в среднем 10–100 кг на км², что делает механическую очистку практически неосуществимой [7].

Распространение пластикового мусора

Помимо Тихого океана, мусорные пятна обнаружены в Атлантическом океане (Северо-Атлантический и Южно-Атлантический круговороты); в Индийском океане; в Средиземном море, где концентрация микропластика достигает одного из самых высоких значений в мире из-за ограниченного водообмена [25]. 90% пластика выносится в Мировой океан через 10 крупнейших рек, из которых 8 находятся в Азии (Янцзы, Инд, Хуанхэ, Амур, Меконг, Ганг, Чжуцзян, Хайхэ) и 2 в Африке (Нигер, Нил) [26].

Воздействие на морскую фауну

Пластиковые отходы представляют многоуровневую угрозу:

  • Физическое воздействие в виде запутывания в пластиковых кольцах, пакетах и брошенных сетях («сети-призраки») приводит к гибели более 100 000 морских млекопитающих и 1 млн морских птиц ежегодно [14].
  • Проглатывание морские животные часто принимают прозрачные частицы пластика за пищу. В желудках альбатросов на атолле Мидуэй обнаруживают до 5 г пластика на одну птицу, что составляет 5–10% от массы тела птенца.
  • Токсикологическое воздействие. Пластик адсорбирует стойкие органические загрязнители (СОЗ) из воды, а при попадании в организм животных эти токсины высвобождаются, вызывая эндокринные нарушения и снижение репродуктивного успеха [16].

Европейские экологи подсчитали, что к 2025 году на каждые 3 кг рыбы в Мировом океане будет приходиться 1 кг пластика, а к 2050 году пластика в океане может стать больше по массе, чем рыбы [14].

== Опасность для человека ==[27] Загрязнение океана представляет прямую и косвенную угрозу для здоровья человека, продовольственной безопасности и социально-экономического благополучия. Более 3 млрд человек зависят от морских и прибрежных биоразнообразий как от основного источника белка, а загрязнение морепродуктов токсичными веществами создаёт риски для глобального общественного здравоохранения [28].

Пищевая безопасность и биоаккумуляция токсинов

Морепродукты являются важным звеном в передаче загрязняющих веществ от морской среды к человеку. Стойкие органические загрязнители (СОЗ) и тяжёлые металлы обладают способностью к биоаккумуляции: их концентрация возрастает на каждом трофическом уровне пищевой цепи. Болезнь Минамата (Япония, 1950-е) наглядно продемонстрировала связь между промышленным загрязнением ртутью и тяжёлыми неврологическими нарушениями у населения. Более 2 000 человек пострадали от потребления загрязнённой рыбы, включая случаи врождённой формы заболевания у детей, чьи матери не проявляли симптомов отравления [23].

Патогены из сточных вод

Сброс неочищенных сточных вод в прибрежные зоны приводит к загрязнению воды и морепродуктов патогенными микроорганизмами: Бактерии Escherichia coli, Salmonella spp., Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus — вызывают желудочно-кишечные инфекции, холеру, раневые инфекции. Вирусы норовирусы, гепатит А — передаются через употребление сырых моллюсков, фильтрующих загрязнённую воду. Паразиты Anisakis spp. — гельминты, личинки которых могут присутствовать в рыбе и вызывать анизакидоз у человека [28]. В регионах с недостаточной очисткой сточных вод риск заражения возрастает. Например, в Средиземном море до 90% сточных вод из прибрежных городов ранее сбрасывались без надлежащей обработки, что способствовало вспышкам гепатита А среди потребителей моллюсков [12].

Химические загрязнители и долгосрочные риски

Помимо острой токсичности, многие морские загрязнители представляют опасность при хроническом воздействии: эндокринные дизрапторы фталаты, бисфенол А, некоторые пестициды, содержащиеся в пластике и стоках, могут нарушать гормональный баланс, влияя на репродуктивную функцию и развитие [17]. Выделяется явление антибиотикорезистентности, под которым понимают сброс антибиотиков с ферм аквакультуры и сточными водами способствует развитию устойчивых штаммов бактерий в морской среде, передающиеся человеку [29].

Уязвимые группы населения

Некоторые категории людей подвержены повышенному риску:

  • Беременные женщины и дети чувствительны к нейротоксинам (ртуть, свинец), которые могут нарушать развитие нервной системы [27]
  • Прибрежные и островные сообщества людей в значительной степени зависят от морепродуктов как основного источника питания и имеют ограниченный доступ к альтернативным продуктам.
  • Рыбаки и работники переработки имеют профессиональный контакт с загрязнённой водой и морепродуктами повышает риск воздействия патогенов и химикатов [28].

Мониторинг и профилактика

Для снижения рисков для человека применяются программы мониторинга морепродуктов позволяют осуществлять анализ содержания ртути, ПХД, микробиологических показателей в рыбе и моллюсках. Производится спутниковый мониторинг вредоносных цветений водорослей, оперативное закрытие зон лова.Осуществляется внедрение современных технологий удаления патогенов и микрозагрязнителей. Пример успешной практики в Калифорнии программа по модернизации очистных сооружений и разжижению стоков позволила снизить бактериальное загрязнение прибрежных вод на 90% за два десятилетия, что привело к восстановлению популяций моллюсков и снижению заболеваемости среди потребителей [12].

Примечания

  1. ↑ Сыраева Г. Р. Загрязнения морей и океанов // Вестник магистратуры. — 2014. — № 12-1 (39).
  2. ↑ 1 2 Prisca Ayassamy. Ocean plastic pollution: a human and biodiversity loop (англ.) // Environmental Geochemistry and Health. — 2025-02-27. — Vol. 47, iss. 4. — ISSN 1573-2983 0269-4042, 1573-2983. — doi:10.1007/s10653-025-02373-4.
  3. ↑ Романов Эдуард Викторович, Лелецкий Александр Владимирович. Загрязнение планеты: океанские глубины // Достижения науки и образования. — 2019. — № 1 (42).
  4. ↑ 1 2 3 Немировская И. А. Нефтяные углеводороды в океане // Природа. — 2008. — № 3.
  5. ↑ Yan Zhang, Jiahong Li, Junyan Tan, Wenbin Li, Bhupinder Pal Singh, Xunan Yang, Nanthi Bolan, Xin Chen, Song Xu, Yanping Bao, Daofei Lv, Anan Peng, Yanbo Zhou, Hailong Wang. An overview of the direct and indirect effects of acid rain on plants: Relationships among acid rain, soil, microorganisms, and plants // Science of The Total Environment. — 2023-05. — Т. 873. — С. 162388. — ISSN 0048-9697. — doi:10.1016/j.scitotenv.2023.162388.
  6. ↑ R.B. Clark. Marine Pollution and Sea Life // Marine Pollution Bulletin. — 1973-07. — Т. 4, вып. 7. — С. 112. — ISSN 0025-326X. — doi:10.1016/0025-326x(73)90333-0.
  7. ↑ 1 2 3 Jambeck J. R., Geyer R., Wilcox C., Siegler T. R., Perryman M., Andrady A., Narayan R., Law K. L. Plastic waste inputs from land into the ocean // Science. — 2015. — Т. 347, вып. 6223. — С. 768–771. — doi:10.1126/science.1260352.
  8. ↑ 1 2 Lebreton L., Slat B., Ferrari F., Sainte-Rose B., Aitken J., Marthouse R., Hajbane S., Cunsolo S., Schwarz A., Levivier A., Noble K., Debeljak P., Maral H., Schoeneich-Argent R., Brambini R., Reisser J. Evidence that the Great Pacific Garbage Patch is rapidly accumulating plastic // Scientific Reports. — 2018. — Т. 8, вып. 1. — С. 4666. — doi:10.1038/s41598-018-22939-w.
  9. ↑ Ковалевич О. Г. Основные загрязнители Мирового океана // Научные труды Дальрыбвтуза. — 2013. — Т. 28. — С. 7–11.
  10. ↑ 1 2 3 4 National Research Council. Oil in the Sea III: Inputs, Fates, and Effects. — National Academies Press. — 2003.
  11. ↑ Мишуков В. Ф. Комплексные исследования нефтяного загрязнения океана // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. — 1997. — № 4. — С. 105–118.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 Clark R. B. Marine Pollution. — 5th ed.. — Oxford University Press, 2001.
  13. ↑ Karagas M. R., Choi A. L., Oken E., et al. Evidence on the human health effects of low-level methylmercury exposure // Environmental Health Perspectives. — 2012. — Т. 120, вып. 6. — С. 799–806. — doi:10.1289/ehp.1104494.
  14. ↑ 1 2 3 4 5 From Pollution to Solution: A global assessment of marine litter and plastic pollution // UNEP. — 2021.
  15. ↑ 1 2 Бурков В. А. Эвтрофикация и «красные приливы» в морских экосистемах // Океанология. — 2005. — Т. 45, вып. 2. — С. 213–225.
  16. ↑ 1 2 Rochman C. M., Browne M. A., Halpern B. S., Hentschel B. T., Hoh E., Kangas K. M. Classify plastic waste as hazardous // Nature. — 2013. — Т. 494, вып. 7436. — С. 169–171. — doi:10.1038/494169a.
  17. ↑ 1 2 Vandenberg L. N., Colborn T., Hayes T. B., et al. Hormones and endocrine-disrupting chemicals: low-dose effects and nonmonotonic dose responses // Endocrine Reviews. — 2012. — Т. 33, вып. 3. — С. 378–455. — doi:10.1210/er.2011-1050.
  18. ↑ 1 2 3 State of the Ocean Report 2024 // IOC-UNESCO. — 2024.
  19. ↑ Алексеев А. И., Николина В. В., Липкина Е. К. и др. География : 5—6-е классы : учебник. — 12-е изд., перераб. — Москва : Просвещение, 2023. — 191 с. — (Полярная звезда).
  20. ↑ Status of Coral Reefs of the World: 2020 // GCRMN. — 2021.
  21. ↑ Hall A. J., Jepson P. D. Toxicology and immunology of marine mammals // Marine Mammal Science. — 1998. — Т. 14, вып. 3. — С. 451–470.
  22. ↑ Kennicutt M. C., et al. The Gulf of Mexico Offshore Operations Monitoring Experiment (GOOMEX): Phase I // Marine Pollution Bulletin. — 1996. — Т. 32, вып. 8–9. — С. 677–685.
  23. ↑ 1 2 Harada M. Minamata disease: methylmercury poisoning in Japan caused by environmental pollution // Critical Reviews in Toxicology. — 1995. — Т. 25, вып. 1. — С. 1–24. — doi:10.3109/10408449509089884.
  24. ↑ George T. S. Minamata: The Story of a Poisoned Sea // The Journal of Asian Studies. — 2000. — Т. 59, вып. 4. — С. 940–942.
  25. ↑ van Sebille E., Wilcox C., Lebreton L., Maximenko N., Hardesty B. D., van Franeker J. A., Eriksen M., Siegel D., Galgani F., Law K. L. A global inventory of small floating plastic debris // Environmental Research Letters. — 2015. — Т. 10, вып. 12. — С. 124006. — doi:10.1088/1748-9326/10/12/124006.
  26. ↑ Schmidt C., Krauth T., Wagner S. Export of plastic debris by rivers into the sea // Environmental Science & Technology. — 2017. — Т. 51, вып. 21. — С. 12246–12253. — doi:10.1021/acs.est.7b02368.
  27. ↑ 1 2 Арабова З. М. и др. Проблемы и пути снижения антропогенного воздействия на воды мирового океана // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2019. — № 3. — С. 41–47.
  28. ↑ 1 2 3 Marine pollution and human health // World Health Organization. — 2022.
  29. ↑ Pruden A., Pei R., Storteboom H., Carlson K. H. Antibiotic resistance genes as emerging contaminants: studies in northern Colorado // Environmental Science & Technology. — 2006. — Т. 40, вып. 23. — С. 7445–7450. — doi:10.1021/es060413l.

Литература

  • Холина В. Н. География: 10-й класс: углублëнный уровень: учебник //Текст: электронный//Лань: электронно-библиотечная система.–URL: https://e. lanbook. com/book/408713.–Режим доступа: для авториз. пользователей. – 2023.
  • Деев М. Г. Океанология (введение в специальность). — М.: Изд-во МГУ, 2017, 314 с.
  • Горкин А. П. География. Современная иллюстрированная энциклопедия — Москва: издательство Росмэн, 2006.
  • Захаров Л. А. Введение в промысловую океанологию. — Калининград, 1998.
  • География : 5—6-е классы : учебник / А. И. Алексеев, Г35 В. В. Николина, Е. К. Липкина [и др.]. — 12-е изд., перераб. — Москва : Просвещение, 2023. — 191 с. : ил., карты. — (Полярная звезда).
  • География : 8-й класс : учебник / А. И. Алексеев, В. В. Николина, Г35 Е. К. Липкина [и др.]. — 15-е изд., стер. — Москва : Просвещение, 2026. — 255, [1] с. : ил., карты. — (Полярная звезда). ISBN 978-5-09-127803-3.

Ссылки

Международные соглашения

Дополнительно по теме

Категории