В данном докладе представлена проблема загрязнения мирового океана мусором, образовавшимся вследствие человеческой деятельности как на море, так и на суше, откуда мусор выносится в океан через реки. Данная проблема представляет серьёзную опасность для окружающей среды. Развитые страны активно разрабатывают способы утилизации и рационального применения морского мусора.
Ключевые слова: морской мусор, загрязнение, тихий океан, морские течения, мусороворот, места затишья, утилизация, добыча пластика, дрейфующий барьер, вторичное производство.
This report presents the problem of pollution of the world's oceans by garbage generated by human activity both at sea and on land, from where garbage is carried into the ocean through rivers. This problem poses a serious danger to the environment. Developed countries are actively developing and applying methods of disposal and rational marine litter applications.
Key words: Sea garbage, pollution, the Pacific Ocean, sea currents, garbage disposal, calm places, recycling, plastic mining, drifting barrier, secondary production.
За последние полвека проблема загрязнения Земли отходами промышленной деятельности человека стала очень актуальной. Загрязнения в некоторых регионах планеты достигают пугающих масштабов, что сказывается на окружающей среде, а впоследствии и на здоровье людей. Поэтому природоохранные организации ведут активную деятельность по борьбе с загрязнением планеты.
И если на суше борьба имеет успех, правительства разных стран на правовом уровне пытаются бороться с загрязнением, то в океане ситуация обстоит намного хуже. Возможно, вы слышали об островах мусора в мировом океане, а если и не слышали, то видели пугающие фото пластиковых бутылок, покрывающих поверхность территориальных вод Индии или Китая, так как они являются главными загрязнителями.
Так откуда же берутся громадные скопления мусора в океане и где они скапливаются? Насколько вы знаете, мировой океан не стоит на месте, ветра, перепады давления, температур, а самое главное вращение Земли вокруг своей оси обуславливают движение потоков воды по всей планете. Карта морских течений представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Карта морских течений
Интерес для нас представляют поверхностные течения. Поверхностные течения образуют так называемые водовороты, всего их пять и их местоположение показано на рисунке 2.
Рис. 2. Водовороты на карте Земли
Мусор, сбрасываемый в море с судов, платформ или переносимый реками с суши, попадает в поверхностное течение, в данном водовороте он движется месяцы, а то и годы, после чего попадает в центральную часть водоворота-место затишья, оно характеризуется безветрием и отсутствием течений, в таких местах никогда не прокладывали курс из-за полного штиля. Стоит отметить, что 80 % мусора поступает с суши и лишь 20 % являются отходами морской деятельности человека. Наиболее известным скоплением мусора является северный участок Тихого океана, данная свалка была обнаружены только в 1997 году, Чарльзом Муром, который впоследствии основал природоохранную организацию для борьбы с загрязнениями океана. И если вы сейчас представили огромный остров бутылок, окурков, использованных сетей и прочего мусора, то вы ошибаетесь, конечно, на поверхности плавает много мусора, но основная часть — это мелкие гранулы пластика, которые образовались из-за разложения вследствие фотодиссоциации пластикового мусора. Данные гранулы образуют взвесь или как говорят, очень токсичный суп. Большое тихоокеанское мусорное пятно занимает площадь от 700 тысяч до 15 млн. квадратных километров. Масса данного скопления мусора составляет 3,5 млн. тонн. Основную часть мусора в океане (80 %) составляет пластик, который стал скапливаться после 2-ой мировой войны, он же представляет больший вред. Дело в том, что пластик разлагается от 100 до 500 лет, в 2012 году специалисты из института океанографии Скриппса исследовали загрязненные места у побережья Калифорнии и выяснили, что всего за сорок лет количество мусора увеличилось в сто раз. Из-за своеобразного “пластикового супа” в воду плохо проникает свет, из-за чего гибнут кораллы, водоросли и планктон-основа жизни. Рыбы и птицы поедают токсичный пластик и отравляют себя. Примерно 40 % альбатросов гибнут из-за того, что съеденный пластик блокирует пищевую систему птицы и она погибает от голода. Также выброшенные рыболовные сети блокируют движения животного (рис. 3), и оно погибает либо от голода, либо от удушения, из-за невозможности всплыть.
Рис. 3. Запутавшиеся в сетях дельфины
Отравленная рыба вылавливается рыбопромысловыми судами и попадает на наши столы, после чего травимся уже мы. По прогнозам британского фонда Эллен Макартур, к 2025 году на каждые три килограмма рыбы в мировом океане будет приходиться по килограмму мусора, а к 2050 году масса отходов будет выше, чем совокупный вес всей рыбы на Земле. Согласно другому прогнозу, сделанному ООН, к 2050 году морской мусор будет негативно воздействовать на 600 морских видов. Пластик будет находиться в желудках 99 процентов морских птиц, а 15 процентов всех морских видов будет подвергнуто серьезному негативному воздействию.
Методы борьбы сзагрязнениями
После обнаружения морских пятен Ч. Муром его доклады не воспринимали всерьёз, ведь мусор находится в нейтральных территориальных водах, следственно он ничейный. Всё переменилось после того, как январские штормы выбросили на гавайские острова Ниихау и Кауаи более 70 тонн мусора, состоящего из пластика. Природоохранные организации разрабатывают методы для борьбы с загрязнением океана. Вот некоторые из них:
– Активисты природоохранных организаций и просто неравнодушные осуществляют сбор мусора, подходя к скоплениям на судах, но по подсчётам учёных за год в океан попадает 8 млн. тонн отходов, так что силы неравные.
– Многие учёные предлагают не допускать попадания мусора в океан и начинать бороться с загрязнением на суше, но для этого нужны согласованные действия многих стран, закреплённые на правовом уровне, нужно заключать конвенции, обязывающие к соблюдению порядка, так как правительства некоторых стран не уделяют должного внимания экологии.
– Так же многие “зелёные” выступают за запрет применения пластика и замену его на биоразлагаемые полимерные материалы и применение всевозможных изделий природного характера. Напомню, что эко-товары сейчас довольно прибыльный бизнес.
– В 2017 американцы Джеймс Холм и Сваминатан Рамеш представили металлоценовый катализатор, который перерабатывает пластик в углеводородное топливо. По словам учёных оборудование можно применять как на берегу, так и в океане, разместив на плавательном средстве. За десятичасовой рабочий день мобильный катализатор в зависимости от модификации способен обработать от 90 до 4,5 тыс. кг отходов. Полученное топливо можно будет использовать для автомобилей и для заправки судов.
Рис. 4. Метод сбора мусора с помощью барьеров
Следующий метод в отличие от предыдущих имеет чёткую концепцию и уже прошёл испытания. Данный метод придумал голландский студент Боян Слат. Он разработал плавающую систему, которая будет собирать пластиковый мусор. Она включает в себя дрейфующий барьер, который представляет из себя гибкие пластиковые балки длиной 1–2 км. Под балками находятся сети на глубине до 6 метров, которые улавливают фрагменты пластика диаметром не менее 5 см. Барьер принимает U-образную форму и концентрирует в себе пластик (рис 4), раз в месяц мусор забирается судном на сушу. Данная система оснащена датчиками позиционирования, камерами, огнями и маяками для предупреждения столкновения с судами. После испытаний в северном море система стала полностью автономной. Вся электроника работает за счёт солнечных батарей, а также устройств преобразующих энергию волн и течений. Уже в 2018 году планируется запустить 50 плавучих барьеров, которые за 5 лет смогут очистить примерно половину площади мусорного острова в Тихом океане.
Предложение по коммерциализации проекта
Чтобы спасти планету от загрязнения, одних благих идей недостаточно. Помимо своей экологической значимости проект должен приносить доход, чтобы быть успешным. Согласно подсчётам, всего 7 % от общего числа мусора составляют пластиковые бутылки, но на самом деле пластика больше, просто он разложился на более мелкие частицы, которые в толще воды у поверхности образуют суп, этот пластик составляет 80 % всего мусора в океане. Так что сырья для добычи много, нужно просто грамотно распорядиться. Если мы хотим промышлять этим и получать приличную прибыль, то добычу и переработку мусора нужно поставить на поток. Возьмём аналогию с рыбными плавучими базами, 10–12 судов-ловцов во флотилии осуществляет лов рыбы, потом доставляет улов на плавбазу, где рыба перерабатывается в консервную продукцию, рыбную муку и другое. После готовая продукция перегружается на судно и доставляется на берег. Так же можно сделать и с пластиком, во флотилию будут входить несколько плавучих барьеров, улавливающих мусор. Собранный ими пластик будет отправляться на плавучую базу для переработки. Как это происходит?
Рис. 5. Переработка пластика
Переработка происходит в несколько этапов. Сначала бутылки складируют и сортируют по цвету, далее их измельчают до получения хлопьев, называемых ПЭТ-флексом, ПЭТ — это значит полиэтилентерефталат, вид пластика из которого производятся бутылки. Потом хлопья промывают с помощью каустической соды и отделяют этикетки, далее промывают простой водой. Получившийся флекс сушат и фасуют. Далее производят воздействие под высоким давлением и температурой, вследствие чего получаются высококачественные гранулы. Они продаются для производства различных предметов и вещей, что помогает сэкономить дорогостоящую нефть. Что же можно изготовить из вторичного сырья? Из переработанного пластика получают вторичный полиэстер, который ходит в состав вещей, передовые компании пытаются шить одежду из вторичного полиэстера, для примера, футболисты Спартака носят такую форму. Также из пластика делают мебель, велосипеды. Даже дороги могут быть изготовлены из пластика, которые будут собираться как пазлы, вместо неэкологичного асфальта, такие дороги легко починить, заменив модуль, так же пластик устойчив к высоким температурам. Возможно даже производство предметов из вторсырья на самих плавбазах, но думаю, транспортировка гранул более выгодна.
Вывод
Загрязнение вод мирового океана представляет большую угрозу для окружающей среды, а значит и для нас. Ведь мы едим рыбу, которая отравлена пластиком, выброшенным нами, получается интересный круговорот, вредим сами себе. И если раньше в мировом океане скапливались биоразлагаемые отходы, то после 2-ой мировой войны к ним добавился пластик, разлагающийся сотни лет. Пластиковая бутылка стала самой массовой тарой, и после использования во многих странах пластик отправляется на свалки, вместо утилизации или переработки. Прогнозы учёных настораживают, поэтому нужно искать и активно применять методы очищения вод мирового океана от губительного для животных пластика. Наиболее эффективным является сбор и переработка пластика. Вторичное использование пластика является довольно экономичным и прибыльным занятием, ресурсов очень много, производство не является очень дорогим, это благотворно сказывается на окружающей среде. Конечный продукт легко продать, ведь пластик сейчас применяется везде от производства степлера и очков, до ракетостроения и 3D-печати.
Литература:
- Географический атлас. — М.: ГУГК, 1982. — С. 30–31. — 238 с.
- Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир. 1997. 232 с.
- Еврокомиссия, In-depth Reports, November 2011. —С. 6–23.
- The Ocean Cleanup: [Электронный ресурс]. М., 2013–2018.URL: https://www.theoceancleanup.com
