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LES BASES D'UNE VIE SÉCURISÉE
Le problème de la pollution des océans. Bases de la vie en toute sécurité
Annuaire / Bases de la vie en toute sécurité Pétrole et produits pétroliers. L'huile est un liquide huileux visqueux de couleur brun foncé et à faible fluorescence. Le pétrole se compose principalement d'hydrocarbures aliphatiques et hydroaromatiques saturés. Les principaux composants du pétrole - les hydrocarbures (jusqu'à 98%) - sont répartis en 4 classes : Les paraffines (jusqu'à 90% de la composition totale) sont des substances stables dont les molécules sont exprimées par une chaîne droite et ramifiée d'atomes de carbone. Les paraffines légères ont une volatilité et une solubilité maximales dans l'eau. Les cycloparaffines (30 à 60 % de la composition totale) sont des composés cycliques saturés avec 5 à 6 atomes de carbone dans le cycle. En plus du cyclopentane et du cyclohexane, des composés bicycliques et polycycliques de ce groupe se trouvent dans l'huile. Ils sont très stables et non biodégradables. Les hydrocarbures aromatiques (20 à 40% de la composition totale) sont des composés cycliques insaturés de la série benzénique, contenant 6 atomes de carbone dans le cycle de moins que les cycloparaffines. L'huile contient des composés volatils avec une molécule sous forme d'un seul cycle (benzène, toluène, xylène), puis bicyclique (naphtalène), polycyclique (pyrène). Les oléfines (jusqu'à 10 % de la composition totale) sont des composés non cycliques insaturés avec un ou deux atomes d'hydrogène à chaque atome de carbone dans une molécule à chaîne droite ou ramifiée. Le pétrole et les produits pétroliers sont les polluants les plus courants dans les océans. Au début des années 80. environ 6 millions de tonnes de pétrole pénétraient dans l'océan chaque année, ce qui représentait 0,23 % de la production mondiale. Les plus grandes pertes de pétrole sont associées à son transport depuis les zones de production. Urgences, rejets d'eau de lavage et de ballast par-dessus bord par les pétroliers - tout cela provoque la présence de champs de pollution permanents le long des routes maritimes. En 1962-1979 à la suite d'accidents, environ 2 millions de tonnes de pétrole ont pénétré dans le milieu marin. Au cours des 40 dernières années, depuis 1964, environ 2000 1350 puits ont été forés dans l'océan mondial, dont 0,1 2 ont été équipés dans la seule mer du Nord. 0,5 million de tonnes de pétrole sont perdues chaque année en raison de fuites mineures. De grandes masses de pétrole pénètrent dans les mers le long des rivières, avec des égouts domestiques et pluviaux. Le volume de pollution de cette source est de 1 millions de tonnes/an. Chaque année, XNUMX million de tonnes de pétrole sont perdues avec les effluents industriels. Lorsqu'il pénètre dans le milieu marin, le pétrole s'étale d'abord sous forme de film, formant des couches d'épaisseurs diverses. La couleur du film peut déterminer son épaisseur, et cette valeur permet de déterminer la quantité d'huile dans l'eau (tableau XNUMX). Le film d'huile modifie la composition du spectre et l'intensité de la pénétration de la lumière dans l'eau. L'absorption de la lumière par les couches minces de pétrole brut est de 1-10 % (280 nm), 60-70 % (400 nm). Un film d'une épaisseur de 30 à 40 microns absorbe complètement le rayonnement infrarouge. Lorsqu'elle est mélangée à de l'eau, l'huile forme une émulsion de deux types : directe (« huile dans l'eau ») et inverse (« eau dans l'huile »). Les émulsions directes, composées de gouttelettes d'huile jusqu'à 0,5 µm de diamètre, sont moins stables et sont caractéristiques des huiles contenant des tensioactifs. Lorsque les fractions volatiles sont éliminées, le pétrole forme des émulsions inverses visqueuses, qui peuvent rester à la surface, être emportées par le courant, être emportées vers le rivage et se déposer au fond. Tableau 1. Détermination de la quantité d'huile dans l'eau de mer par épaisseur de film
pesticides. Il s'agit d'un groupe de substances créées artificiellement utilisées pour lutter contre les ravageurs et les maladies des plantes. Les pesticides sont répartis dans les groupes suivants :
Il a été établi que les pesticides, en détruisant les ravageurs, nuisent à de nombreux organismes bénéfiques et nuisent à la santé des biocénoses. Dans l'agriculture, il y a longtemps eu un problème de transition des méthodes chimiques (polluantes) aux méthodes biologiques (respectueuses de l'environnement) de lutte antiparasitaire. Actuellement, plus de 5 millions de tonnes de pesticides entrent sur le marché mondial. Environ 1,5 million de tonnes de ces substances sont déjà entrées dans les écosystèmes terrestres et marins par les cendres et l'eau. La production industrielle de pesticides s'accompagne de l'apparition d'un grand nombre de sous-produits qui polluent les eaux usées. Dans le milieu aquatique, les représentants des insecticides, des fongicides et des herbicides sont plus courants que les autres. Les insecticides de synthèse sont divisés en trois groupes principaux : les organochlorés, les organophosphorés et les carbonates. Les insecticides organochlorés sont obtenus par chloration d'hydrocarbures liquides aromatiques et hétérocycliques. Ceux-ci comprennent le DDT et ses dérivés, dans les molécules desquels la stabilité des groupes aliphatiques et aromatiques en présence conjointe augmente, ainsi que toutes sortes de dérivés chlorés du chlorodiène (eldrine). Ces substances ont une demi-vie pouvant atteindre plusieurs décennies et sont très résistantes à la biodégradation. Dans le milieu aquatique, on trouve souvent des biphényles polychlorés - des dérivés du DDT sans partie aliphatique, au nombre de 210 homologues et isomères. Au cours des 40 dernières années, plus de 1,2 million de tonnes de biphényles polychlorés ont été utilisées dans la production de plastiques, de colorants, de transformateurs et de condensateurs. Les biphényles polychlorés (PCB) pénètrent dans l'environnement en raison des rejets d'eaux usées industrielles et de l'incinération des déchets solides dans les décharges. Cette dernière source libère des PCB dans l'atmosphère, d'où ils tombent avec les précipitations atmosphériques dans toutes les régions du globe. Ainsi, dans des échantillons de neige prélevés en Antarctique, la teneur en PCB était de 0,03 à 1,2 kg/l. Tensioactifs synthétiques (tensioactifs). Les détergents (tensioactifs) appartiennent à un vaste groupe de substances qui abaissent la tension superficielle de l'eau. Ils font partie des détergents de synthèse (CMC), très utilisés dans la vie courante et dans l'industrie. Avec les eaux usées, les tensioactifs pénètrent dans les eaux continentales et le milieu marin. Le CMC contient des polyphosphates de sodium, dans lesquels sont dissous des détergents, ainsi qu'un certain nombre d'ingrédients supplémentaires toxiques pour les organismes aquatiques : parfums, agents de blanchiment (persulfates, perborates), carbonate de sodium, carboxyméthylcellulose, silicates de sodium. En fonction de la nature et de la structure de la partie hydrophile des molécules de tensioactif sont divisées en anioniques et cationiques actives, amphotères et non ioniques. Ces derniers ne forment pas d'ions dans l'eau. Les plus courants parmi les tensioactifs sont les substances anioniques. Ils représentent plus de 50% de tous les tensioactifs produits dans le monde. La présence de tensioactifs dans les eaux usées industrielles est associée à leur utilisation dans des processus tels que la concentration par flottation des minerais, la séparation des produits de la technologie chimique, la production de polymères, l'amélioration des conditions de forage des puits de pétrole et de gaz et la lutte contre les équipements. corrosion. En agriculture, les tensioactifs sont utilisés dans le cadre des pesticides. Composés aux propriétés cancérigènes. Les substances cancérigènes sont des composés chimiquement homogènes qui présentent une activité de transformation et la capacité de provoquer des modifications cancérigènes, tératogènes (violation des processus de développement embryonnaire) ou mutagènes dans l'organisme. Selon les conditions d'exposition, ils peuvent entraîner une inhibition de la croissance, un vieillissement accéléré, une perturbation du développement individuel et des modifications du patrimoine génétique des organismes. Les substances aux propriétés cancérigènes comprennent les hydrocarbures aliphatiques chlorés, le chlorure de vinyle et surtout les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). La quantité maximale de HAP dans les sédiments de l'océan mondial (plus de 100 μg/kg de masse de matière sèche) a été trouvée dans les zones d'activité tentonique soumises à un impact thermique profond. Les principales sources anthropiques de HAP dans l'environnement sont la pyrolyse de substances organiques lors de la combustion de divers matériaux, bois et combustibles. Métaux lourds. Le mercure, le plomb, le cadmium, le zinc, le cuivre, l'arsenic sont des métaux lourds et font partie des polluants courants et hautement toxiques. Ils sont largement utilisés dans diverses productions industrielles, par conséquent, malgré les mesures de traitement, la teneur en composés de métaux lourds dans les eaux usées industrielles est assez élevée. Un grand nombre de composés pénètrent dans l'océan par l'atmosphère. Le mercure, le plomb et le cadmium sont les plus dangereux pour les biocénoses marines. Le mercure est transporté vers l'océan avec le ruissellement continental et à travers l'atmosphère. Lors de l'altération des roches sédimentaires et ignées, 3,5 mille tonnes de mercure sont libérées chaque année. La composition de la poussière atmosphérique contient environ 12 910 tonnes de mercure, dont une partie importante est d'origine anthropique. Environ la moitié de la production industrielle annuelle de ce métal (1977 2 tonnes / an) se retrouve dans l'océan de diverses manières. Dans les zones polluées par les eaux industrielles, la concentration de mercure en solution et en suspension est fortement augmentée. Parallèlement, certaines bactéries transforment les chlorures en méthylmercure hautement toxique. La contamination des fruits de mer a conduit à plusieurs reprises à l'empoisonnement au mercure de la population côtière. En 800, il y avait XNUMX XNUMX victimes de la maladie de Minomata, causée par les déchets de la production de chlorure de vinyle et d'acétaldéhyde, qui utilisaient du chlorure de mercure comme catalyseur. Les eaux usées insuffisamment traitées des entreprises sont entrées dans la baie de Minomata. Le plomb est un élément présent dans toutes les composantes de l'environnement : dans les roches, les sols, les eaux naturelles, l'atmosphère et les organismes vivants. Enfin, le plomb est activement dissipé dans l'environnement lors des activités humaines. Il s'agit des émissions des effluents industriels et domestiques, des fumées et poussières des entreprises industrielles, des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne. Le flux de migration du plomb du continent vers l'océan passe non seulement par le ruissellement des rivières, mais aussi par l'atmosphère. Avec la poussière continentale, l'océan reçoit 20 à 30 tonnes de plomb par an. Rejet de déchets à la mer en vue de leur élimination (dumping). De nombreux pays ayant accès à la mer procèdent à l'élimination en mer de divers matériaux et substances, en particulier les sols excavés lors du dragage, les scories de forage, les déchets industriels, les débris de construction, les déchets solides, les explosifs et les produits chimiques et les déchets radioactifs. Le volume des décharges représente environ 10 % de la masse totale des polluants entrant dans l'océan mondial. La base de l'immersion est la capacité de l'environnement marin à traiter une grande quantité de substances organiques et inorganiques sans trop endommager l'eau. Cependant, les possibilités de l'environnement ne sont pas illimitées. Par conséquent, le dumping est considéré comme une mesure forcée en raison de l'imperfection de la technologie. Les scories industrielles contiennent une variété de substances organiques et de composés de métaux lourds. Les ordures ménagères contiennent en moyenne (sur une base de matière sèche) 32 à 40 % de matière organique, 0,56 % d'azote, 0,44 % de phosphore, 0,155 % de zinc, 0,085 % de plomb, 0,001 % de mercure, 0,001 % de cadmium. Lors du rejet (passage du matériau dans la colonne d'eau), une partie des polluants passe en solution, modifiant la qualité de l'eau, tandis que l'autre partie est sorbée par les particules en suspension et passe dans les sédiments du fond. Dans le même temps, la turbidité de l'eau augmente. La présence de substances organiques entraîne souvent la consommation rapide d'oxygène dans l'eau et souvent sa disparition complète, la dissolution des suspensions, l'accumulation de métaux sous forme dissoute et l'apparition de sulfure d'hydrogène. La présence d'une grande quantité de matière organique crée un environnement réducteur stable dans le sol, dans lequel apparaît un type spécial d'eau interstitielle, contenant du sulfure d'hydrogène, de l'ammoniac et des ions métalliques. Les organismes benthiques et autres sont plus ou moins affectés par les rejets : dans le cas de la formation de films superficiels contenant des hydrocarbures pétroliers et des surfactants, les échanges gazeux à l'interface air-eau sont perturbés. Les polluants entrant dans la solution peuvent s'accumuler dans les tissus et les organes des hydrobiontes (organismes vivants marins) et avoir un effet toxique sur eux. Le déversement de matériaux de déversement au fond et l'augmentation prolongée de la turbidité de l'eau du fond entraînent la mort de formes sédentaires de benthos par suffocation. Chez les poissons, mollusques et crustacés survivants, le taux de croissance est réduit en raison de la détérioration des conditions d'alimentation et de respiration. La composition spécifique d'une communauté donnée change souvent. Lors de l'organisation d'un système de surveillance des rejets de déchets en mer, la recherche de zones de décharge, la détermination de la dynamique de pollution de l'eau de mer et des sédiments de fond revêtent une importance décisive. Pour déterminer les volumes possibles de rejet à la mer, il est nécessaire d'effectuer des calculs de tous les polluants entrant dans la composition du rejet brut. Ainsi, les effets de l'impact anthropique sur le milieu aquatique se manifestent aux niveaux individuel et population-biocénotique. L'exposition à long terme aux polluants conduit à une simplification de l'écosystème. Auteurs : Aizman R.I., Krivoshchekov S.G.
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