Экологические проблемы искусственного подъема глубинных вод океана и пути рационального освоения их ресурсов

• Автор: Пшеничный, Борис Павлович
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 416 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ

РЕСУРСОВ ОКЕАНА.

1.1. Состояние и экологические последствия освоения

ф природных ресурсов суши

1.2. Роль океана в функционировании биосферы и воспроизводстве природных ресурсов. Антропогенная деятельность в океане.
1.3. Состояние и использование природных ресурсов океана, особенности их распределения по глубинам и

перспективы освоения

1.3.1. Биологические ресурсы океана.

1.3.2. Химические ресурсы океана

1.3.3. Тепловые и энергетические ресурсы океана
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .
ГЛАВА 3. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОДЪЕМА ГЛУБИННЫХ ВОД
3.1. Краткий обзор проектов и устройств для подъема глубинных вод
3.2. Устройства для подъема глубинных вод, использующие
ф энергию волн.
ГЛАВА 4. ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ВОД ОКЕАНА, ПРИРОДНЫЕ НАРУШЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ВОД И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
4.1. Водные массы и вертикальная структура вод океана
4.2. Природные нарушения вертикальной структуры вод
4.2.1. Типы и примеры нарушений вертикальной
структуры вод
4.2.2. Распространение глубинной воды в
поверхностном слое моря
4.3. Экологические последствия природных нарушений
вертикальной структуры вод
4.3.1. Изменение условий среды поверхностного слоя
ф 4.3.2. Изменение структуры и функционирования
пелагической экосистемы
ГЛАВА 5. АНТРОПОГЕННЫЕ НАРУШЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ
СТРУКТУРЫ ВОД
5.1. Антропогенная деятельность, приводящая к нарушению вертикальной структуры вод
5.2. Сравнительный анализ природных и антропогенных
нарушений вертикальной структуры вод
5.3. Распространение глубинной воды в поверхностном слое моря.
ГЛАВА 6. ВОЗМОЖНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ АНТРОПОГЕННЫХ НАРУШЕНИЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ВОД
6.1. Изменение условий среды поверхностного слоя вод
6.2. Изменение структуры и функционирования пелагической
экосистемы
6.2.1. Изучение влияния искусственного подъема глубинных вод Черного моря на
жизнедеятельность гидробионтов
6.2.1.1. Гидрологическая структура вод района исследований
6.2.1.2. Постановка задач и схема экспериментов
6.2.2. Оценка влияния глубинных вод Черного моря на
представителей структурных групп организмов.
6.2.2.1. Продуценты.
6.2.2.2. Консументы.
6.2.2.3. Редуценты
6.2.2.4. Детритообразование.
6.2.3. Функционирование пелагических экосистем при
антропогенных нарушениях вертикальной Р структуры вод и возможные экологические
последствия.
ГЛАВА 7. ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ ЗАПАСА БИОГЕННЫХ ВЕЩЕСТВ ГЛУБИННЫХ ВОД ОКЕАНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
7.1. Продуцирование органического вещества и возможности повышения биологической продуктивности вод при использовании запаса биогенных веществ глубинных вод путем их подъема в поверхностный слой моря
7.2. Оценка потенциальной продуктивности вод Черного моря и некоторых районов океана при искусственном подъеме глубинных вод.
7.3. Использование запаса биогенных веществ для
производства биологической продукции при
культивировании гидробионтов и промысле рыбы
ГЛАВА 8. ПУТИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕГАТИВНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ИСКУССТВЕННОГО ПОДЪЕМА ГЛУБИННЫХ ВОД ОКЕАНА И РАЦИОНАЛЬНОГО ОСВОЕНИЯ ИХ
РЕСУРСОВ.
8.1. Рекомендации по проведению исследований. Подходы к проблемам искусственного подъема глубинных вод
и оценке его последствий
8.2. Некоторые пути рационального освоения природных ресурсов глубинных вод океана, предотвращающие возникновение негативных экологических последствий .
8.2.1. Комплексное освоение природных ресурсов глубинных вод океана и мероприятия по его
осуществлению
8.2.2. Управление распространением глубинной воды в поверхностном слое моря и мероприятия по его осуществлению.
8.2.3. Функционирование пелагической экосистемы при проведении мероприятий по управлению распространением глубинной воды в
поверхностном слое моря
8.3. Улучшение качества вод относительно мелководных загрязненных водоемов и комплексное использование природных ресурсов их глубинных вод.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Изучен природный процесс осаждения различных металлов, поступающих из гидротермальных подводных источников и показано, что часть солей металлов, выходя из таких источников, соприкасаясь с морской водой, отлагается на дне океана, образуя полиметаллические залежи в виде конусовидных надстроек черных курильщиков. Такие отложения являются настоящими богатыми, высококонцентрированными рудами, которые, в принципе, можно осваивать, в случае их подъема на поверхность. Значительная часть химических веществ, выходящих из гидротермальных источников, представляет собой насыщенные рассолы металлов. Воды, содержащие полиметаллические рассолы, распространяются в виде шлейфа, занимая значительные объемы придонного слоя глубинных вод в районах гидротермальных источников и могут быть использованы для извлечения химических веществ Дрейк, Имбри и др. Лобье, Галкин, Гебрук, Галкин, . Подгорный, Варшавский и др. Легасов, . В ряде районов на дне океана обнаружены выходы пресных вод. Места субаквальной разгрузки пресных вод известны для районов Средиземноморья, Мексиканского залива Флорида. В ряде районов Средиземноморья донные выходы пресных вод используются человеком для получения пресной воды Дерпгольц, Зекцер, Месхетели, . Принимая огромной площадью своей поверхности энергию солнца, воды океана аккумулируют в поверхностном слое огромный запас энергии тепла и, таким образом, обладают огромным запасом тепловой энергии. Благодаря некоторым свойствам воды, солнечная энергия тепло не передается глубинным водам океана, и огромные объемы этих вод остаются холодными, так что глубинные воды океана можно рассматривать в качестве неистощимого ресурса холода, который может быть использован человеком. Взаимодействие между источниками тепла и холода осуществляется через поверхностный слой океана, что определяет климат в том или ином районе Земли. Разница температуры вод поверхностного и глубинного слоев океана может также служить источником ресурсом для получения энергии. Тепловая энергия солнца вызывает движение воздушных потоков над океаном, которое, в свою очередь, преобразуется в водах океана в энергию движения вод в кинетическую энергию волн, течений, приливов и т. Благодаря этому, океан содержит громадные запасы кинетической и потенциальной энергии, которая может рассматриваться как неисчерпаемый возобновляемый энергетический ресурс. Этот ресурс энергии давно осваивается человеком и в настоящее время используется, главным образом, для получения электроэнергии Шулейкин, . В широком понимании, естественные ресурсы океана включают все элементы океаносферы, которые используются, или могут быть использованы человеком в производственной и непроизводственной отраслях Слевич, . Реймерс, Карпов, Денисов, . Сырьевая база часть выявленных ресурсов, использование которых на современном уровне технического развития экономически оправдано и не причиняет ущерба их воспроизводству. Крупномасштабное освоение многочисленных и практически неисчерпаемых природных ресурсов океана возможно только при высоком уровне развития производительных сил общества. Высокий уровень развития особенно необходим для освоения природных ресурсов, находящихся в толще вод и в водах больших глубин, так как это сопряжено с преодолением ряда специфических трудностей. Нам представляется, что благодаря достижениям науки и техники, такой высокий уровень развития производительных сил общества уже достигнут человеком к настоящему времени. И уже в настоящее время человек вступает в новую фазу освоения океана, при которой сфера его деятельности распространяется на всю толщу вод и большие глубины с различными водными массами. В качестве примеров можно привести упомянутые выше работы по добыче нефти, газа, угля, полиметаллических конкреций, гидростроительные и взрывные работы, прокладку трубопроводов и кабелей, извлечение из морской воды ценных химических веществ, выработку электроэнергии на океанских термальных станциях ОТЕК, водозаборы холодной глубинной воды для систем охлаждения атомных электростанций, повышение биологической продуктивности вод поверхностного слоя в хозяйствах аквакультуры и другие сферы антропогенной деятельности. При такой деятельности значительные масштабы будет приобретать подъем в поверхностный слой глубинных вод, значительно отличающихся от вод поверхностного слоя.