СОДЕРЖАНИЕ

ТЕХНОГЕННЫЕ МЕТАЛЛЫ В ОКЕАНЕ

«По сути дела, человек до сих пор находится под сильным влиянием средневековых представлений о безграничности Мирового океана.

Все мы склонны думать, что стоит только загрязненной речной воде влиться в открытое море, а очистной системе большого города быть достаточно далеко выведенной от берега, как все городские и промышленные отходы сами собой растают где-то в голубом пространстве за горизонтом, словно мы их попросту смахнули с поверхности планеты»³.

В действительности, увы, все обстоит не так. Загрязнения, поступающие с речным стоком или через атмосферу, не могут мгновенно раствориться и рассеяться в морских просторах. Особенно это относится к тем случаям, когда речь идет о полузамкнутых заливах и бухтах (именно такая ситуация наблюдалась у печально известного городка Минамато).

Да и на открытых побережьях в силу гидрологических условий загрязнения часто «прилипают» к берегу.

Они не столь быстро рассасываются из поверхностного горизонта или в силу своих свойств (например, нефть), или благодаря тому, что поступают в организмы и включаются в биологический круговорот (микроэлементы).

Отметим также, что многие микроэлементы удерживаются в самом поверхностном микрослое морской воды, отчего их концентрация в пене значительно превосходит среднее значение.

К наиболее неблагополучным акваториям относятся прибрежные воды Северного моря, Балтика, Средиземное море, такие морские ворота, как Гибралтар и Ла-Манш, Внутреннее Японское море, воды, омывающие густо населенные индустриальные районы северо-востока США.

Там содержание в воде тех или иных микроэлементов может в десятки и сотни раз превышать естественную фоновую величину.

Тяжелые металлы оказывают угнетающее действие на рост фитопланктона — мельчайших водорослей, рассеянных в верхнем горизонте воды, проницаемом для солнечных лучей. Особенно пагубны соединения ртути.

При ее концентрации 50 мкг/л фотосинтез некоторых видов фитопланктона практически прекращается. При таких же концентрациях меди и кадмия интенсивность фотосинтеза равна соответственно 30 и 70 % по отношению к ее величине в незагрязненной воде.

Рост содержания кобальта до 100 мкг/л никоим образом не отражается на жизнедеятельности фитопланктона, а поступление цинка сначала даже усиливает биологическую продуктивность, но при дальнейшем росте содержания металла она начинает падать (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость интенсивности фотосинтеза фитопланктона от содержания тяжелых металлов в морской воде (по С. А. Патину и соавторам, 1974). На вертикальной оси — интенсивность фотосинтеза в процентах от контрольной группы, обитающей в чистой воде; на горизонтальной — концентрация металлов, мкг/л.

Фитопланктон — это то основание, тот фундамент, на котором держится вся разнообразная жизнь моря. Это начальное звено в цепи питания. Мелкие морские водоросли — корм для рачков, которые, в свою очередь, поедаются рыбой; большая рыба пожирает малую... Ясно, что всякое неблагоприятное влияние на первичную морскую продуктивность неизбежно отразится на суммарной величине биологической продуктивности Мирового океана. Уменьшение основания пирамиды уменьшает ее объем.

Излишне говорить о том, сколь велико практическое значение этой проблемы

На «кормильца-океан» возлагаются немалые надежды. Растущее человечество рассчитывает на более широкое использование морских биологических ресурсов.

Но фитопланктон — не только пища. Несмотря на то что масса морских микроскопических водорослей в несколько тысяч раз уступает наземной растительности, фитопланктон благодаря быстрой смене поколений производит больше кислорода, чем растения суши. «Ж и в а я планктонная пленка есть главная область выделения самородного кислорода, создаваемого жизнью зеленых организмов» (Вернадский). Угнетение морского фитопланктона может вызвать неблагоприятные сдвиги в кислородном балансе воздушной оболочки Земли.

Океан велик. Он вечно неспокоен. В таких условиях, казалось бы, должно происходить быстрое разбавление загрязнений, их растворение без следа, исчезновение как в бездонной бочке. Но на деле этого не происходит. Тяжелые металлы поглощаются из воды живым веществом, захватываются им, надолго удерживаются, включаются в биологический круговорот.

При этом их содержание увеличивается в пищевых цепях по мере перехода от планктона к хищным рыбам и млекопитающим. Возникают концентрации, вредные для человека. Особенно тревожит высокое содержание ртути в рыбах, которое в некоторых районах превзошло предельно допустимые нормы.

Покажем нарастание содержания ртути в разных звеньях пищевой цепи по данным французских исследователей. Если ее концентрацию в воде принять за 1, то в фитопланктоне она составит уже 100—1000 единиц, в зоопланктоне—1—5 тыс., в личинках водных насекомых — 1 —10 млрд., в рыбах, питающихся планктоном,— 5—10 млрд., в хищных рыбах —40 млрд. В нашем примере концентрация ртути в хищных рыбах равна 4 мг на 1 кг веса, тогда как естественная величина считается равной 0,01—0,1 мг/кг, а допустимая для человека доза—0,5 мг/кг. При содержании ртути в рыбе 6 мг/кг возможно явное отравление.