a) chuyển động dao động, b) chuyển động sóng, c) chuyển động khố
2.11. Sự ô nhiễm hóa học của nước các đại dương
Trướ
dương được hiểu là sự suy giảm chất lượng môi trường đại dương do những nhân tố nhân sinh tác động trực tiếp hay gián tiếp tới những tính chất vật lý- hóa học của môi trường và làm hại sinh vật biển, sức khỏe và hoạt động của con người.
Sự ô nhiễm Đại dương Thế giới có ảnh hưởng lớn đến các quá trình vật lý, hóa học và sinh học diễn ra trong nó và ở biên giữa đại dương, khí quyể và lục địa. Hiện nay, những chất gây ô nhiễm phổ biến và nguy hiểm nhất là dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ, các hợp chất của kim loại nặng (thí dụ, thủy ngân và chì), các hóa chất độc (thuốc trừ sâu v.v...), các chất hữu cơ của clo và photpho, các đồng vị phóng xạ tự nhiên sống lâu (plutôni, sezi v.v...).
Ô nhiễm dầu là thí dụ rõ nét nhất về sự tác động nhân sinh toàn cầu đối với Đại dương Thế giới. Ngày nay thực tế không có một vùng đại dương nào mà không cảm nhận thấy tác động của ô nhiễm dầu. Theo những đánh giá hiện đại, hàng năm có 1,78,8 triệu tấn dầu từ các nguồn khác nhau nhập vào môi trường đại dương. Vận chuyển đường biển (12,6 triệu tấn) là một trong số những nguồn nhân sinh quan trọng nhất đưa dầu vào Đại dương Thế
giới. Ở đây bao gồm việc khai thác dầu trên thềm lục địa, tai nạn tầu chở dầu, vận chuyển và dịch vụ tại các âu tầu, chuyên chở hàng hải v.v... Đương nhiên, bị ô nhiễm hơn hết là ở những vùng đại dương có những tuyến vận chuyển dầu nhộn nhịp nhất đi qua.
Ngoài ra, còn một nguồn ô nhiễm dầu khá lớn nữa là do benzin, dầu hỏa và những dạng dầu nhẹ khác cháy không h
khí quyển bằng 0,52,3 năm, hơn nữa gần 90 % các chất đó phân tán ở bắc bán cầu. Theo các đánh giá hiện đại, nhập lượng các sản phẩm hyđrôcacbon dầu mỏ vào đại dương bằng con đường đó đạt tới 0,050,5 triệu tấn. Cuối cùng, nước sinh hoạt, nước công nghiệp chưa được làm sạch, nước sông v.v... cũng là những nguồn ô nhiễm dầu.
Trong biển dầu gặp thấy dưới nhiều dạng: hòa tan, nhũ tương, màng, thể rắn. Khi dầu rơi vào môi trường biển thường tạo thành váng dầu (màng trên mặt). Trong vài giờ tồn tại đầu tiên của váng dầu các quá trình lý - hóa chiếm ưu thế. Sau đó sự phân hủy vi khuẩn bắt đầu có ý nghĩa quan trọng nhất. Nhìn chung số phận của một vết dầu do một chuỗi các quá trình liên tiếp quyết định: bố
lắng đọng vào trầm tích, phân hủy sinh học, gồm cả phân hủy vi khuẩn và phân hủy của thực vật phù du và động vật đáy. Sự lan tỏa vết dầu trên mặt đại dương diễn ra do các quá trình bình lưu và lan chảy. Theo những ước lượng gần đúng, tốc độ di chuyển vết dầu bằng 60 % tốc độ dòng chảy và 34 % tốc độ gió.
Trong số những hợp chất của dầu có hệ quả tiêu cực nghiêm trọng nhất, trước hết phải kể tới các chất hyđrôcacbua thơm, sự tích tụ chúng trong lớp mặt mỏng, trong quần xã sinh vật biển, trong trầm tích đáy. Những hyđrôcacbua này còn có những tính chất biến đổi gien và gây ung thư, do đó tác động của chúng tới quẫn xã sinh vật biển tỏ ra cực kì nguy hiểm.
Thuốc trừ sâu là một nhóm lớn các chất do con người tạo ra dùng để chống các vật hại và bệnh tật cho thực vật. Trong môi trường nước, phổ biến nhất là những nhóm thuốc trừ sâu sau: những thuốc diệt nấm, khuẩn, những thuốc diệt cỏ và đặc biệt những thuốc diệt côn trùng.
Các thuốc diệt côn trùng có thể gồm ba loại: những chất clo hữu cơ, photpho hữu cơ và thuốc gây mê. Loại clo hữu cơ tiêu biểu là DDT (dichlordipheniltrichloretan) và các dẫn xuất của nó, PCB (polichlorbiphenil), HCB (hexachlorbenzol) v.v... Chu kì bán phân rã của những chất này đạt tới vài chục năm, chúng có độc tính cao và rất bền vững đối với sự phân hủy sinh học, do đó thuận lợi cho sự tích lũy trong cơ thể sinh vật biển.
PCB được sử dụng đặc biệt rộng rãi trong công nghiệp. Theo một số ước lượng, 420 nghìn tấn PCB đang lưu hành trong môi trường, trong số đó 250 nghìn tấn trong đại dương, tức 35 % tổng lượng PCB do công nghiệp sản xuất (1,2 triệu tấn). Hơn nữa Đại dương Thế giới giữ vai trò một bể chứa cuối cùng thu nhận PCB qua khí quyển và dòng lục địa. Do đó, có thể cho rằng nồng độ các chất hyđrôcacbua chứa clo trong nước biển phải tăng dần. Hiện nay nồng độ PCB bằng 0,010,03 g/l. Bị ô nhiễm hơn hết là các vùng ven b
ở trạ
môi trường biển bằng asen từ nước thải công nghiệp ảnh hưởn
Ô nhiễm nước tự nhiên do chì diễn ra do hệ quả của quá trình làm giầu và nấu chảy quặng chì, do thải phế liệu từ các xí nghiệp công nghiệp cũng như từ đốt than, gỗ và các vật liệu hữu cơ khác. Hàm lượng chì tổng cộng trong nước Đại dương Thế giới được ước lượng bằng 2,8 triệu tấn và nồng
độ g/l.
Chương 3
c và âm học của nước
ờ gần các cửa sông và những thành phố lớn.
Các kim loại nặng theo các đánh giá về độc tính chiếm vị trí thứ hai trong số các chất ô nhiễm, chỉ thua thuốc trừ sâu. Những kim loại nặng phổ biến và rất nguy hiểm là thủy ngân, cađimi, chì và asen.
Những nguồn chính mang các kim loại độc vào biển là sự ô nhiễm trực tiếp, các dòng từ đất liền, bụi khí quyển và giáng thủy. Thủy ngân nhập vào đại dương cả từ các nguồn tự nhiên lẫn các nguồn nhân tạo. Những nguồn nhân tạo gồm có đốt cháy nhiên liệu khoáng, các chất thải công nghiệp vào khí quyển, các loại nước thải v.v... Tổng cộng môi trường quanh ta đã nhận đến 10 nghìn tấn thủy ngân nguồn gốc nhân sinh, trong số đó gần 3 nghìn tấn do đốt cháy nhiên liệu.
Nguồn thủy ngân tự nhiên là những vụ phun núi lửa, hóa khí trong thạch quyển và phong hóa đá. Hàng năm nước biển nhận gần 5 nghìn tấn thủy ngân. Tổng lượng thủy ngân trong nước Đại dương Thế giới bằng gần 10 triệu tấn với nồng độ trung bình 0,010,03 g/l.
Cađimi thuộc loại những nguyên tố đất hiếm và thực tế không gặp thấy
ng thái tự do. Những nguồn nhân sinh chủ yếu đưa cađimi vào đại dương là các xí nghiệp khai khoáng và luyện kim, cũng như nước thải. Ngoài ra, có một lượng cađimi nhất định rơi vào nước biển trong thời gian phun núi lửa. Đại dương Thế giới chứa tổng cộng khoảng 140 triệu tấn cađimi và nồng độ trung bình của chất này bằng 0,1 g/l.
Ô nhiễm
g trước hết tới trạng thái các vịnh, cửa sông và những vùng gần bờ khác. Nhập lượng asen theo con đường nước sông được ước lượng bằng 4070 nghìn tấn/năm. Gần 700 tấn/năm đi từ khí quyển vào đại dương. Tổng lượng asen trong Đại dương Thế giới bằng 3150 triệu tấn và nồng độ trung bình 2,3 g/l. 3 10 2 Các tính chất quang họ biển 3.1. Các tính chất quang học
Như đã nêu ở trên, các tính chất quang học của nước biển có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng. Thật vậy, độ trong suốt và màu thường được dùng làm những đặc trưng bổ sung của các khối nước, trong một số
trường hợp cho phép người ta phân định các khối nước chính xác hơn. Các đặc trưng quang học có thể được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc thủy văn thẳng đứng, chẳng hạn để tìm vị trí của lớp đột biến mật độ, bởi vì ở lân cận lớp đó thường tích tụ các hạt vẩn. Ngoài ra, theo các đặc trưng quang học có thể xác định ranh giới giữa các dòng chảy hướng khác nhau và nhận định về các sóng ngầm trong đại dương. Cuối cùng, các tính chất quang học nước biển giữ vai trò đặc biệt trong quá trình quang hợp của phù du sinh vật - là cơ sở ban đầu của sản phẩm sinh học ở đại dương.