Các đại dương trên thế giới đang bị tấn công bởi thảm họa nhân tạo

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Theo các chuyên gia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, việc động vật biển chết hàng loạt ở vịnh Avachinsky ở Kamchatka là do tảo độc. Nhưng cũng có những dấu hiệu của ô nhiễm kỹ thuật - nồng độ các sản phẩm dầu và kim loại nặng trong nước tăng lên. Sau thiên tai, đại dương tự phục hồi. Và công nghệ đầy rẫy những gì?

Trong phần lớn lịch sử của mình, nhân loại quan tâm nhiều hơn đến đại dương. Chỉ trong những thập kỷ gần đây, một sự hiểu biết mới đã bắt đầu được hình thành: đại dương không chỉ là một nguồn tài nguyên, mà còn là trái tim của toàn bộ hành tinh. Tiếng đập của nó được cảm nhận ở mọi nơi và mọi thứ. Các dòng nước ảnh hưởng đến khí hậu, mang theo lạnh hoặc nóng. Nước bốc hơi từ bề mặt tạo thành mây. Loại tảo xanh lam sống trong đại dương tạo ra hầu như tất cả khí oxy trên hành tinh.

Ngày nay, chúng ta nhạy cảm hơn với các báo cáo về thảm họa môi trường. Cảnh tượng tràn dầu, xác động vật chết và các đảo rác thật là kinh ngạc. Mỗi lần như vậy hình ảnh của "đại dương đang chết" càng được củng cố. Nhưng nếu chúng ta chuyển sang sự thật chứ không phải hình ảnh, thì những tai nạn do con người gây ra trên nước lớn sẽ tàn phá như thế nào?

Annushka đã làm đổ … dầu

Trong số tất cả ô nhiễm dầu và sản phẩm dầu, phần lớn liên quan đến rò rỉ hàng ngày. Tai nạn chiếm một phần nhỏ - chỉ 6%, và số lượng của chúng đang giảm dần. Trong những năm 1970, các quốc gia đã đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt đối với tàu chở dầu và các hạn chế về địa điểm vận chuyển. Đội tàu chở dầu trên thế giới cũng đang dần được đổi mới. Các tàu mới được trang bị thân tàu đôi để bảo vệ chống lại các lỗ thủng, cũng như định vị vệ tinh để tránh các bãi cạn.

Tình hình tai nạn trên giàn khoan ngày càng phức tạp. Theo Peter Burgherr, một chuyên gia đánh giá rủi ro công nghệ tại Viện Paul Scherrer, rủi ro sẽ chỉ tăng lên: “Điều này liên quan đến việc đào sâu các giếng và thứ hai, với việc mở rộng sản xuất ở các khu vực có điều kiện khắc nghiệt - ví dụ, ở Bắc Cực”. Chẳng hạn như ở Hoa Kỳ, những hạn chế đối với việc khoan nước sâu ngoài khơi đã được áp dụng, nhưng các doanh nghiệp lớn đang phải vật lộn với những hạn chế đó.

Tại sao tràn lại nguy hiểm? Trước hết là sự sống chết hàng loạt. Trên biển cả và đại dương, dầu có thể nhanh chóng chiếm lĩnh các khu vực rộng lớn. Vì vậy, chỉ 100-200 lít cho một km vuông diện tích nước. Và trong thảm họa trên giàn khoan Deepwater Horizon ở Vịnh Mexico, 180 nghìn mét vuông đã bị ô nhiễm. km - một diện tích tương đương với lãnh thổ của Belarus (207 nghìn).

Vì dầu nhẹ hơn nước nên nó lưu lại trên bề mặt như một lớp màng liên tục. Hãy tưởng tượng một chiếc túi nhựa trên đầu bạn. Mặc dù độ dày của các bức tường nhỏ, chúng không cho phép không khí đi qua và một người có thể bị ngạt thở. Màng dầu hoạt động theo cách tương tự. Kết quả là có thể hình thành "vùng chết" - những vùng nghèo oxy, nơi sự sống gần như tuyệt chủng.

Hậu quả của những thảm họa như vậy có thể trực tiếp - ví dụ, sự tiếp xúc của dầu với mắt của động vật làm cho việc điều hướng bình thường trong nước trở nên khó khăn - và bị trì hoãn. Những sự chậm trễ bao gồm tổn thương DNA, suy giảm sản xuất protein, mất cân bằng hormone, tổn thương các tế bào của hệ thống miễn dịch và viêm. Kết quả là tăng trưởng còi cọc, giảm thể lực và khả năng sinh sản, và tăng tỷ lệ tử vong.

Lượng dầu tràn ra không phải lúc nào cũng tỷ lệ thuận với thiệt hại mà nó gây ra. Phần lớn phụ thuộc vào các điều kiện. Ngay cả một vụ tràn nhỏ, nếu nó rơi vào mùa cá sinh sản và xảy ra trong khu vực cá đẻ, có thể gây hại nhiều hơn một vụ tràn lớn - nhưng ngoài mùa sinh sản. Ở những vùng biển ấm áp, hậu quả của sự cố tràn được loại bỏ nhanh hơn so với những vùng biển lạnh, do tốc độ của các quá trình.

Loại bỏ tai nạn bắt đầu bằng việc bản địa hóa - đối với điều này, các cần hạn chế đặc biệt được sử dụng. Đây là những thanh chắn nổi, cao 50-100 cm, làm bằng vải đặc biệt có khả năng chống tác dụng độc hại. Sau đó, đến lượt của "máy hút bụi" nước - skimmers. Chúng tạo ra một chân không hút màng dầu cùng với nước. Đây là phương pháp an toàn nhất, nhưng nhược điểm chính của nó là bộ thu gom chỉ có hiệu quả đối với những vết tràn nhỏ. Có tới 80% lượng dầu còn lại trong nước.

Vì dầu cháy tốt nên việc châm lửa đốt có vẻ hợp lý. Phương pháp này được coi là dễ nhất. Thông thường, địa điểm được đốt cháy từ trực thăng hoặc tàu. Trong điều kiện thuận lợi (màng dày, gió yếu, hàm lượng phân tử ánh sáng cao), có thể tiêu diệt tới 80–90% ô nhiễm.

Nhưng điều này nên được thực hiện càng nhanh càng tốt - khi đó dầu tạo thành hỗn hợp với nước (nhũ tương) và cháy kém. Ngoài ra, quá trình đốt cháy tự chuyển ô nhiễm từ nước sang không khí. Theo Alexei Knizhnikov, người đứng đầu chương trình trách nhiệm môi trường cho doanh nghiệp của WWF-Nga, lựa chọn này mang nhiều rủi ro hơn.

Điều tương tự cũng áp dụng cho việc sử dụng chất phân tán - chất kết dính các sản phẩm dầu và sau đó chìm vào cột nước. Đây là một phương pháp khá phổ biến được sử dụng thường xuyên trong trường hợp xảy ra sự cố tràn quy mô lớn, khi có nhiệm vụ ngăn chặn dầu tràn vào bờ biển. Tuy nhiên, bản thân chất phân tán là độc hại. Các nhà khoa học ước tính rằng hỗn hợp của họ với dầu trở nên độc hại hơn 52 lần so với chỉ có dầu.

Không có cách nào hiệu quả và an toàn 100% để thu gom hoặc tiêu hủy dầu tràn. Nhưng tin tốt là các sản phẩm dầu mỏ là hữu cơ và đang dần bị vi khuẩn phân hủy. Và nhờ các quá trình tiến hóa vi mô ở những nơi xảy ra sự cố tràn dầu, chính xác hơn là những sinh vật có khả năng đương đầu tốt nhất với nhiệm vụ này. Ví dụ, sau thảm họa Deepwater Horizon, các nhà khoa học đã phát hiện ra sự gia tăng mạnh mẽ của số lượng vi khuẩn gamma-proteobacteria, làm tăng tốc độ phân hủy của các sản phẩm dầu.

Không phải là nguyên tử hòa bình nhất

Một phần khác của các thảm họa đại dương có liên quan đến phóng xạ. Với sự khởi đầu của "thời đại nguyên tử", đại dương đã trở thành một bãi thử thuận tiện. Kể từ giữa những năm bốn mươi, hơn 250 quả bom hạt nhân đã được kích nổ trên biển cả. Nhân tiện, hầu hết được tổ chức không phải bởi hai đối thủ chính trong cuộc chạy đua vũ trang, mà là bởi Pháp - ở Polynesia thuộc Pháp. Ở vị trí thứ hai là Hoa Kỳ với một khu vực ở trung tâm Thái Bình Dương.

Sau lệnh cấm thử nghiệm cuối cùng vào năm 1996, các vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân và khí thải từ các nhà máy xử lý chất thải hạt nhân đã trở thành những nguồn phóng xạ chính đi vào đại dương. Ví dụ, sau vụ tai nạn Chernobyl, biển Baltic đứng ở vị trí đầu tiên trên thế giới về nồng độ cesium-137 và ở vị trí thứ ba về nồng độ strontium-90.

Mặc dù lượng mưa rơi trên đất liền, nhưng một phần đáng kể trong số đó đã rơi xuống biển có mưa và nước sông. Năm 2011, trong vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima-1, một lượng đáng kể cesium-137 và strontium-90 đã được đẩy ra khỏi lò phản ứng bị phá hủy. Vào cuối năm 2014, đồng vị của xêzi-137 đã lan rộng khắp Tây Bắc Thái Bình Dương.

Hầu hết các nguyên tố phóng xạ là kim loại (bao gồm cesium, stronti và plutonium). Chúng không hòa tan trong nước, nhưng vẫn tồn tại trong đó cho đến khi chu kỳ bán rã xảy ra. Nó khác nhau đối với các đồng vị khác nhau: ví dụ, đối với iốt-131 thì chỉ có 8 ngày, đối với stronti-90 và cesium-137 - ba thập kỷ, và đối với plutonium-239 - hơn 24 nghìn năm.

Các đồng vị nguy hiểm nhất của xêzi, plutonium, stronti và iốt. Chúng tích tụ trong các mô của sinh vật sống, tạo ra nguy cơ mắc bệnh phóng xạ và ung thư. Ví dụ, cesium-137 chịu trách nhiệm cho hầu hết các bức xạ mà con người nhận được trong các thử nghiệm và tai nạn.

Tất cả điều này nghe có vẻ rất đáng lo ngại. Tuy nhiên, hiện nay trong giới khoa học đang có xu hướng sửa đổi những lo ngại ban đầu về các nguy cơ bức xạ. Ví dụ, theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Columbia, vào năm 2019, hàm lượng plutonium ở một số khu vực của quần đảo Marshall cao hơn 1.000 lần so với trong các mẫu gần nhà máy điện hạt nhân Chernobyl.

Nhưng mặc dù nồng độ cao như vậy, không có bằng chứng về những ảnh hưởng sức khỏe đáng kể có thể ngăn cản chúng ta ăn hải sản Thái Bình Dương. Nhìn chung, ảnh hưởng của hạt nhân phóng xạ công nghệ đến tự nhiên là không đáng kể.

Hơn chín năm đã trôi qua kể từ vụ tai nạn ở Fukushima-1. Ngày nay, câu hỏi chính khiến các chuyên gia lo lắng là phải làm gì với nước phóng xạ, được sử dụng để làm mát nhiên liệu trong các đơn vị điện bị phá hủy. Đến năm 2017, hầu hết nước đã bị phong tỏa trong các bể chứa khổng lồ trên bờ. Đồng thời, nước ngầm tiếp xúc với vùng ô nhiễm cũng bị ô nhiễm. Nó được thu thập bằng cách sử dụng máy bơm và giếng thoát nước và sau đó được làm sạch bằng cách sử dụng các chất hấp thụ gốc carbon.

Nhưng một yếu tố vẫn không cho phép làm sạch như vậy - đó là tritium, và xung quanh nó hầu hết các bản sao bị phá vỡ ngày nay. Trữ lượng không gian để chứa nước trên lãnh thổ của nhà máy điện hạt nhân sẽ cạn kiệt vào mùa hè năm 2022. Các chuyên gia đang xem xét một số lựa chọn để làm gì với lượng nước này: bốc hơi vào khí quyển, chôn lấp hoặc đổ ra đại dương. Lựa chọn thứ hai ngày nay được công nhận là hợp lý nhất - cả về mặt công nghệ và hậu quả đối với tự nhiên.

Một mặt, tác dụng của tritium đối với cơ thể vẫn còn chưa được hiểu rõ. Nồng độ nào được coi là an toàn, không ai biết chắc. Ví dụ, ở Úc, tiêu chuẩn về hàm lượng của nó trong nước uống là 740 Bq / l, và ở Mỹ - 76 Bq / l. Mặt khác, tritium chỉ gây ra mối đe dọa đối với sức khỏe con người với liều lượng rất lớn. Thời gian bán thải ra khỏi cơ thể từ 7 đến 14 ngày. Hầu như không thể có được một liều lượng đáng kể trong thời gian này.

Một vấn đề khác, mà một số chuyên gia coi là quả bom hẹn giờ, là các thùng nhiên liệu hạt nhân được chôn chủ yếu ở Bắc Đại Tây Dương, phần lớn nằm ở phía bắc nước Nga hoặc ngoài khơi Tây Âu. Vladimir Reshetov, phó giáo sư của Viện Vật lý Kỹ thuật Moscow, cho biết: Thời gian và nước biển "ăn mòn" kim loại và trong tương lai, ô nhiễm có thể tăng lên. Ngoài ra, nước từ các bể chứa nhiên liệu đã qua sử dụng và chất thải từ quá trình tái chế nhiên liệu hạt nhân có thể được thải vào nước thải và từ đó đổ ra đại dương.

Quả bom hẹn giờ

Các ngành công nghiệp hóa chất là mối đe dọa lớn đối với các cộng đồng sinh vật sống dưới nước. Các kim loại như thủy ngân, chì và cadmium đặc biệt nguy hiểm đối với chúng. Do dòng hải lưu mạnh, chúng có thể được mang đi trên một quãng đường dài và không bị chìm xuống đáy trong thời gian dài. Và ở ngoài khơi, nơi có các nhà máy, sự lây nhiễm chủ yếu ảnh hưởng đến các sinh vật đáy. Chúng trở thành thức ăn cho những con cá nhỏ và những con lớn hơn. Những loài cá săn mồi lớn (cá ngừ hoặc cá bơn) đến bàn ăn của chúng ta là những loài bị nhiễm nhiều bệnh nhất.

Năm 1956, các bác sĩ ở thành phố Minamata của Nhật Bản đã gặp phải một căn bệnh kỳ lạ ở một cô gái tên là Kumiko Matsunaga. Cô bắt đầu ám ảnh về những cơn co giật đột ngột, khó khăn với cử động và lời nói. Vài ngày sau, em gái cô nhập viện với các triệu chứng tương tự. Sau đó, các cuộc thăm dò phát hiện thêm một số trường hợp tương tự. Động vật trong thành phố cũng cư xử theo cách tương tự. Quạ từ trên trời rơi xuống, và tảo bắt đầu biến mất gần bờ.

Các nhà chức trách thành lập "Ủy ban Bệnh lạ", nơi phát hiện ra một đặc điểm chung cho tất cả những người bị nhiễm bệnh: việc tiêu thụ hải sản địa phương. Nhà máy của công ty Chisso, chuyên sản xuất phân bón, đã bị nghi ngờ. Nhưng lý do không được thiết lập ngay lập tức.

Chỉ hai năm sau, nhà thần kinh học người Anh Douglas McElpine, người đã làm việc nhiều với vấn đề nhiễm độc thủy ngân, đã tìm ra nguyên nhân là do các hợp chất thủy ngân đã bị đổ xuống nước của vịnh Minamata hơn 30 năm kể từ khi bắt đầu sản xuất.

Các vi sinh vật dưới đáy đã chuyển đổi thủy ngân sulfat thành methylmercury hữu cơ, cuối cùng có trong thịt cá và hàu dọc theo chuỗi thức ăn. Methylmercury dễ dàng thâm nhập vào màng tế bào, gây ra stress oxy hóa và phá vỡ chức năng tế bào thần kinh. Kết quả là thiệt hại không thể phục hồi. Bản thân cá được bảo vệ tốt hơn khỏi tác động của thủy ngân so với động vật có vú do hàm lượng chất chống oxy hóa trong mô cao hơn.

Tính đến năm 1977, các nhà chức trách đã thống kê được 2.800 nạn nhân của Bệnh Minamata, bao gồm cả các trường hợp thai nhi bất thường bẩm sinh. Hậu quả chính của thảm kịch này là việc ký kết Công ước Minamata về Thủy ngân, cấm sản xuất, xuất khẩu và nhập khẩu một số loại sản phẩm chứa thủy ngân khác nhau, bao gồm đèn, nhiệt kế và dụng cụ đo áp suất.

Tuy nhiên, điều này là không đủ. Một lượng lớn thủy ngân được thải ra từ các nhà máy nhiệt điện than, lò hơi công nghiệp và bếp gia đình. Các nhà khoa học ước tính rằng nồng độ kim loại nặng trong đại dương đã tăng gấp ba lần kể từ khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp. Để trở nên tương đối vô hại đối với hầu hết các loài động vật, các tạp chất kim loại phải đi sâu hơn. Tuy nhiên, các nhà khoa học cảnh báo có thể mất nhiều thập kỷ.

Hiện nay, cách chính để đối phó với tình trạng ô nhiễm đó là các hệ thống làm sạch chất lượng cao tại các doanh nghiệp. Có thể giảm phát thải thủy ngân từ các nhà máy nhiệt điện than bằng cách sử dụng các bộ lọc hóa học. Ở các nước phát triển, điều này đang trở thành tiêu chuẩn, nhưng nhiều nước thế giới thứ ba không thể mua được. Một nguồn kim loại khác là nước thải. Nhưng ở đây, mọi thứ đều phụ thuộc vào tiền cho các hệ thống làm sạch, điều mà nhiều nước đang phát triển không có.

Trách nhiệm của ai?

Tình trạng của đại dương ngày nay tốt hơn nhiều so với 50 năm trước. Sau đó, theo sáng kiến của LHQ, nhiều hiệp định quốc tế quan trọng đã được ký kết quy định việc sử dụng các nguồn tài nguyên của Đại dương Thế giới, sản xuất dầu và các ngành công nghiệp độc hại. Có lẽ nổi tiếng nhất trong hàng này là Công ước Liên hợp quốc về Luật Biển, được hầu hết các quốc gia trên thế giới ký năm 1982.

Ngoài ra còn có các công ước về một số vấn đề: về ngăn ngừa ô nhiễm biển do đổ chất thải và các vật liệu khác (1972), về việc thành lập quỹ quốc tế để bồi thường thiệt hại do ô nhiễm dầu (1971 và các chất có hại (1996) và những thứ khác.

Các quốc gia riêng lẻ cũng có những hạn chế riêng của họ. Ví dụ, Pháp đã thông qua luật quy định chặt chẽ việc xả nước của các nhà máy, xí nghiệp. Đường bờ biển của Pháp được trực thăng tuần tra để kiểm soát hoạt động xả thải của tàu chở dầu. Ở Thụy Điển, các thùng chứa dầu được gắn nhãn đồng vị đặc biệt, vì vậy các nhà khoa học khi phân tích dầu tràn luôn có thể xác định được con tàu nào được xả ra. Tại Hoa Kỳ, lệnh cấm khoan ở biển sâu gần đây đã được gia hạn đến năm 2022.

Mặt khác, các quyết định được đưa ra ở tầm vĩ mô không phải lúc nào cũng được các quốc gia cụ thể tôn trọng. Luôn có cơ hội để tiết kiệm tiền cho các hệ thống bảo vệ và lọc. Ví dụ, vụ tai nạn gần đây tại CHPP-3 ở Norilsk với việc xả nhiên liệu ra sông, theo một trong các phiên bản, xảy ra vì lý do này.

Công ty không có thiết bị dò lún dẫn đến nứt bình xăng. Và vào năm 2011, Ủy ban điều tra nguyên nhân của vụ tai nạn trên giàn khoan Deepwater Horizon của Nhà Trắng đã kết luận rằng thảm kịch là do chính sách của BP và các đối tác nhằm giảm chi phí an ninh.

Theo Konstantin Zgurovsky, Cố vấn cấp cao của Chương trình Nghề cá Biển Bền vững tại WWF Nga, cần có một hệ thống đánh giá môi trường chiến lược để ngăn ngừa thảm họa. Một biện pháp như vậy được đưa ra bởi Công ước về Đánh giá tác động môi trường trong bối cảnh xuyên biên giới, đã được nhiều quốc gia ký kết, bao gồm cả các quốc gia thuộc Liên Xô cũ - nhưng không phải là Nga.

"Việc ký kết và sử dụng ĐMC cho phép đánh giá trước những hậu quả lâu dài của một dự án trước khi bắt đầu công việc, giúp không chỉ giảm thiểu rủi ro về thảm họa môi trường mà còn tránh được những chi phí không cần thiết cho các dự án. có thể gây nguy hiểm cho thiên nhiên và con người."

Một vấn đề khác mà Anna Makarova, Phó Giáo sư của Chủ tịch UNESCO “Hóa học xanh vì sự phát triển bền vững,” thu hút sự chú ý là thiếu giám sát các ngành công nghiệp chôn lấp chất thải và băng phiến. “Những năm 90, nhiều công ty phá sản, bỏ sản xuất. Đã 20-30 năm trôi qua, và những hệ thống này bắt đầu sụp đổ.

Cơ sở sản xuất bỏ hoang, nhà kho bỏ hoang. Không có chủ sở hữu. Ai đang xem cái này? " Theo chuyên gia, phòng chống thiên tai phần lớn là vấn đề quyết định của nhà quản lý: “Thời gian ứng phó là rất quan trọng. Chúng tôi cần một giao thức rõ ràng về các biện pháp: dịch vụ nào tương tác, nguồn tài trợ đến từ đâu, mẫu được phân tích ở đâu và bởi ai."

Các thách thức khoa học liên quan đến biến đổi khí hậu. Khi băng tan ở một nơi và bão bùng phát ở nơi khác, đại dương có thể hoạt động khó lường. Ví dụ, một trong những phiên bản của việc động vật chết hàng loạt ở Kamchatka là sự bùng phát số lượng vi tảo độc hại, có liên quan đến sự nóng lên của khí hậu. Tất cả điều này sẽ được nghiên cứu và mô hình hóa.

Cho đến nay, có đủ tài nguyên đại dương để tự chúng chữa lành những “vết thương”. Nhưng một ngày nào đó anh ta có thể xuất trình hóa đơn cho chúng tôi.