Исследовательская работа "Влияние пласткового мусора на воды мирового океана".

XIX республиканская юношеская

научно-исследовательская конференция

имени С. С. Молодцова

Секция     Экология (планета наша – хрупкое стекло)

Исследовательская работа

Влияние пластикового мусора в Мировом океане на его обитателей

Горюшов Родион

4 В класс, МБОУ «СОШ № 16» НМР РТ

Научный руководитель:

Шимина Жанна Михайловна,

учитель начальных классов высшей кв. категории

Нижнекамск, 2021 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1.                 Введение

1.1.           Актуальность темы

1.2.           Цель и задачи работы

1.3.           Объект и предмет исследования

1.4.           Практическая ценность работы

1.5.           Структура работы

2.                 Основная часть

2.1.           Статистика загрязнения океанов пластиковыми отходами

2.2.           Основные источники и характер загрязнения океанов

2.3.           Последствия загрязнения для обитателей мирового океана

2.4.           Пути решения проблемы загрязненности пластиком мировых вод

3.                 Заключение

4.                 Список литературы

1.                 ВВЕДЕНИЕ

1.1.           Актуальность темы

      Пластик для нас является привычным материалом, с которым мы сталкиваемся буквально на каждом шагу: на кухне, в детской, в ванной, на приусадебном участке… Мы ценим его за то, что он легкий, гибкий, прочный, дешевый. И редко кто задумывается о том, что пластик - одно из самых великих и одно из самых худших изобретений человечества. Пластик долговечен, что делает его с одной стороны очень ценным в качестве строительного материала, но с другой стороны – бессмертным и неуязвимым материалом, который очень плохо подвержен биоразложению.

      С ростом потребления пластика растет и количество выбрасываемого пластикового мусора. Человечеству понадобилось менее, чем полвека, чтобы полимеры засорили экосистему планеты, а в океанах появились мусорные острова и даже континенты. 

Мировой океан содержит в себе 96,5 %объема воды Земли [1], является домом для более чем 25 миллионов видов живых организмов [2] и источником большого количества ценных природных ресурсов. Кроме того, терморегуляция и сохранение постоянства состава атмосферы нашей планеты осуществляется во многом за счет гидросферы [3]. Пластик: крупный, мелкий и очень мелкий есть во всех мировых океанах. По подсчетам ученых количество пластика в воде увеличивается ежегодно на 9,5 миллиона тонн.

      Пакеты, упаковка, бутылки и другие пластиковые изделия теперь есть не только в морях и океанах, но и в желудках зверей и птиц. От этого животным становится трудно передвигаться и охотиться, некоторые из них погибают.

      Я считаю, что эта проблема актуальна на сегодняшний день и требует внимания и освещения.

1.2.      Цель и задачи работы

Целью настоящей работы является теоретическое изучение последствий загрязненности вод Мирового океана пластиковыми отходами для его обитателей и анализ возможных решений данной проблемы

Задачи исследования:

- Исследовать статистику загрязнения океанов пластиком;

  - Изучить основные источники и характер загрязнения океанов;

  - Выявить последствия загрязнения для обитателей Мирового океана;

  - Изучить пути решения проблемы загрязненности пластиком мировых вод.

1.3. Объект и предмет исследования

Объект исследования: Мировой океан

Предмет исследования: влияние загрязнения Мирового океана на его обитателей

1.4. Практическая ценность работы

      Полученные в ходе работы данные могут быть использованы на уроках Экологии и классных часах для информирования обучающихся о негативном влиянии пластиковых отходов на мировой океан.

1.5. Гипотеза

      Загрязнение мирового океана пластиковыми отходами ставит под угрозу жизнь его обитателей.

2.   ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1.           Статистика загрязнения океанов пластиковыми отходами

       Уже сейчас пластик составляет 80% от всего мусора, плавающего в океанах. В 2012 году было подсчитано, что существует примерно 165 млн тонн пластикового мусора в Мировом океане. По оценкам 2014 года на поверхности океана находится 268 940 тонн пластика, а общее количество отдельных кусков пластикового мусора составляет 5,25 трлн. тонн.

      По данным экологов ООН, ежегодно в океан попадает от 5 до 13 миллионов тонн пластиковых отходов – пакетов, бутылок, упаковок, контейнеров и т.д., что уже привело к тому, что 88 % поверхности Мирового океана загрязнено пластиковым мусором различного размера [4], и это число продолжает неуклонно расти. При сохранении данной тенденции, к 2050 году в морях будет больше пластика, чем рыбы. Основными источниками загрязнения (они приносят 90 % мусора) являются реки Янцзы, Инд, Хуанхэ, Амур, Меконг, Ганг, Перл, Хай-Хэ, Нигер и Нил, расположенные в густонаселенных регионах с неблагоприятной экологической обстановкой.

      Пластиковый, и другой мусор постоянно болтается плотным слоем в прибрежной воде, нанося непоправимый вред природе и животному миру. А потом, от берегов плавающий мусор относит ветрами и течениями в моря и океаны, где он плавает долгие годы.

      С помощью течений и ветра пластик в океане может преодолевать значительные расстояния и скапливаться с образованием целых островов. В настоящее время выделяют 5 крупных «мусорных пятен» [3]. Первый остров мусора был обнаружен океанографом Чарльзом Муром в 1997 году и получил название «Тихоокеанское мусорное пятно» или «Восточный мусорный континент». Он занимает большой, относительно стабильный участок на севере Тихого океана. Воронка, образованная течением, собирает мусор со всей северной части Тихого океана, в том числе из прибрежных вод Северной Америки и Японии. Отходы подхватываются поверхностными течениями и постепенно перемещаются к центру водоворота, который не выпускает мусор за свои пределы. Точный размер пятна неизвестен, приблизительные оценки площади варьируются от 700 тысяч до 1,5 млн км² и более (около 1 % общей площади Тихого океана). Вес мусора оценивается в более чем 100 миллионов тонн.

2.2.           Основные источники и характер загрязнения океанов

      Каким образом пластмассовые отходы попадают в океан, ведь человек там не живёт? Тем не менее, пластмассовые отходы попадают в воды Мирового океана, как с берега, так и с воды. По сведениям экологов, 80% мусора выбрасывается и выгружается:

1.                  самосвалами в прибрежные воды с земли,

2.                  посредством канализационных стоков из рек в море.

3.                  20% - с туристических кораблей, рыболовецких шхун,

4.                  транспортных и военных судов.

      Стран, засоряющих океан много. Лидерами являются Китай, Филиппины, Индонезия, Таиланд, Вьетнам. В этих странах все пластмассовые отходы выбрасываются на улицы, свалки, в речки, каналы и в океан. 

      Подавляющую часть пластикового мусора, загрязняющего гидросферу, составляют пластиковые бутылки (разложение в природе длится примерно 450 лет), детские подгузники (450 лет), алюминиевые банки (200 лет), пакеты (от 700 до 1000 лет), обрывки рыболовных сетей (600-700 лет), ватные палочки (300 лет) и тому подобное.

      В океане не весь пластик остается в первоначальном виде или полностью разлагается. Под воздействием соленой воды и солнца он превращается в мелкие частицы, которые накапливают токсичные вещества, и образует так называемый «пластиковый суп». Уже сейчас кубический метр льда в Арктике содержит от 40 до 240 частиц полимеров [4].

2.3 Последствия загрязнения для обитателей мирового океана

      Загрязнение мирового океана пластиковыми отходами ставит под угрозу жизнь его обитателей. Пластик в океане становится опасным для многих животных, потому что они принимают его за еду. Кусочки пластика застревают в их пищеварительных системах, и самое страшное, что они остаются там навсегда. Занимая место в желудке, пластик не дает животным потреблять достаточное количество питательных веществ и в конечном итоге они умирают.

         От пластика погибает 100 тысяч животных и миллион птиц в год. При вскрытии обнаруживается, что желудки морских обитателей забиты синтетическими отходами. Это происходит по нескольким причинам:

1.                 Особенности питания.

      Кит является одним их многих животных, страдающих от пластического мусора в океанах. Морской биолог Даррелл Блатчли, который также владеет Музеем коллекционирования Д^,Бона сказал, что за 10 лет, в течение которых они исследовали мертвых китов и дельфинов, 57 из них были найдены погибшими из-за скопившегося в желудке мусора и пластика.

     Китообразные плывут в толще воды, открыв рот, заглатывая и отфильтровывая на своем пути планктон, мелкую рыбу, взвешенные частицы. Параллельно в желудок попадают антропогенные отходы. Яркими фактами такого негативного являются [5]:

- На Филиппинском острове Минданао морской биолог Даррелл Блатчли нашел мертвого кита. Животному провели вскрытие, в результате которого из желудка было извлечено 40 килограммов пластика.

– В Индонезии работники местного национального парка нашли тушу кита, который выбросился на берег. В его желудке нашли 6 кг пластика, в том числе шлепанцы, больше 100 пластиковых стаканчиков, пакеты и пленку для упаковки.

- 17 марта 2019 года кит выплыл на берег на Филиппинах с 40 килограммами пластика в животе. Кит не выжил. Дальнейшее исследование кита показало, что мусор в его животе был в основном в виде полиэтиленовых пакетов, согласно статьи в «Нью-Йорк Таймс». Некоторые пакеты в желудке млекопитающего находятся так долго, что превратились в твердую массу. Его тело разрушалось изнутри: желудочная кислота, неспособная расщеплять пластиковые отходы, вместо этого протерла отверстия в слизистой оболочке желудка.

- В июне 2019 года кит погиб на юге Таиланда, проглотив более 80 пластиковых пакетов, которые весили 8 кг. Морские биологи подсчитали, что около 300 морских животных, включая китов, морских черепах и дельфинов, погибают каждый год в тайских водах после проглатывания пластика. Киты — не единственная морская жизнь, сталкивающаяся со смертью от человеческой деятельности

2. Обман зрения.

      Уменьшается популяция морских млекопитающих, рыб, птиц из-за пакетов из полиэтилена, оказавшихся в воде. В желудках 35% рыб, выловленных для исследования на севере Тихого океана, обнаружились пластиковые отходы. 

Некоторые виды млекопитающих принимают пластик за добычу, проглатывают его .

      Птицы также по ошибке кормят синтетикой потомство. В 2014 году было снято видео о смерти альбатроса на острове Мидуэй. Остров Мидуэй находится в 2000 милях от ближайшего континента, и все же птицы напичканы пластиковым мусором, который они съели. Около 1 миллиона морских птиц в год умирают от пластика. Считается, что на каждую квадратную милю океана приходится 46 000 кусочков пластика. Каждый год в океан сбрасывается 6,4 миллиона тонн такого мусора [5].

      Доктор Дженнифер Лаверс, биолог, специализируется по морским птицам. Буревестники, ареалом обитания которых является океан, преодолевая большие расстояния над поверхностью океана, добывают корм, который приносят в свои гнездовья. Вместе с кормом к детёнышам попадает пластик, который находится в поверхностном слое океана, и скармливается им их родителями. При промывании желудка птенцам, которые умирают от невозможности принимать пищу, она фиксирует вес всего того разнородного микропластика который выходит из них при процедуре промывания. Вес антропогенного содержимого желудка птенцов достигает нескольких десятков грамм. С таким количеством инородных полимерных кусочков они обречены на гибель. И взрослые особи, и птенцы массово гибнут от набитых пластиком желудков. Во взрослой птице при вскрытии она насчитала 234 кусочка разнородных пластмасс. И это, по её утверждению не предел. Ранее, у другой погибшей птицы, поднятой с берега она насчитала 276 острых кусков пластика. Что составляет 15% от веса птицы. Пластик в океане убивает птиц. В их телах обнаруживают много мусора. Одноразовые зажигалки, обломки зубных щёток, крышки от бутылок, фрагменты всевозможных бытовых пластиковых вещей, выброшенных за ненадобностью. Каждый год, от пластиковых отходов погибают десятки тысяч птиц и птенцов.

      Профессор Кристина Фосси – эколог и эко токсиколог университета Сиены, в центре спасения морских гигантских черепах на острове Изола-Азинара в Сардинии исследовала черепах с отклонениями в поведении. Она выявила, что современные морские черепахи испытывают трудности с всплытием, погружением и перемещением в глубокой воде. Из их желудков было извлечено большое количество пластика и кусков полиэтиленовых пакетов. Они принимают плавающие куски мешков за медуз и поедают их. Это приводит к газообразованию в ЖКТ, и в результате у черепашек возникают трудности с погружением. В центре спасения черепах, их избавляют от газов, промывают желудки, сажают на диету и после реабилитации выпускают в море [7].

3.   Зависимость от пищевой цепи.

      Млекопитающее или птица может съесть водную особь, которая уже наелась пластиковыми отходами. При постоянном поедании пластика происходит несварение. Материал не подлежит обработке желудочными соками. Поэтому животное просто умирает от голода и забитого мусором желудка

      По утверждению учёных, основную проблему они видят не столько в присутствии пластмассового и пластикового мусора, сколько в том, во что он превращается со временем. Пластик, находящийся в океанской воде распадается на миллионы мельчайших частиц под воздействием солнца, океанской воды, постоянного столкновения друг с другом. В его распаде есть серьёзная опасность для морских обитателей. Дело в том, что изделия из пластмассы в этих условиях не подлежит биодеградации, он только распадается на всё более мелкую фракцию, при этом сохраняя полимерную структуру. В результате процесса фото деградации образуются мельчайшие частицы, размером по несколько миллиметров, которые плавают в поверхностном слое океана на гигантских территориях. Морские обитатели питаются этой крошкой, принимая её за планктон, и пластик включается в пищевую цепь животных. В настоящее время масса пластикового антропогенного мусора в зоне мусорных пятен океана больше массы находящегося там зоопланктона в семь раз [7].

Микрочастицы, загрязняющие верхний питательный слой Мирового океана, наносит химический и биологический вред морскому животному миру. Находящиеся в воде химикаты, являющиеся отходами промышленности и сельского хозяйства, осаживаются на поверхности плавающих обломков пластика. И этот мусор превращается в отравленный корм для живых организмов, питающихся фитопланктоном.

Химические вещества, свободно плавающие в океане, адсорбированные на поверхности кусочков проглоченного рыбками и рачками пластика переходят в ткани, мышцы и жир живых организмов по пищевой цепочке. Проводимые исследования показали наличие загрязнения внутренностей рыб антропогенного характера: пластика и синтетического волокна. Надо отметить, что эти рыбы были предназначены для продажи, на прилавках рынков и магазинов.

4.   Крупный органический мусор и неубранные сети

      От этого страдают в том числе морские котики и тюлени. Морские млекопитающие могут запутаться в пластмассовых изделиях, чаще всего, в сетках. Животным становится трудно передвигаться и охотиться, некоторые из них погибают. За последний год сотрудники британского Королевского общества защиты животных от жестокого обращения спасли 10 морских котиков, попавших в пластиковый «капкан» недалеко от побережья графства Норфолк [2].

2.4. Пути решения проблемы загрязненности пластиком мировых вод Мерой, которая позволит не сократить существующее количество пластика, но хотя бы не допустить его дальнейший рост – формирование экологической грамотности и бережного отношения к природе у населения Земли. Сюда можно отнести запрет на выпуск изделий из неразлагаемых полимеров, распространение информации о необходимости сокращения производства и потребления изделий из пластика, их рациональном использовании и утилизации, а также последствиях загрязнения пластиком вод Мирового океана.

      Необходимо проводить мероприятия, направленные на улучшение экологической обстановки прибрежных районов. В настоящее время предложены множество способов очищения океанов от мусора, однако лишь их малая часть получила распространение. Во-первых, сбор пластика представляет собой довольно сложный процесс, так как значительная часть отходов имеет микроскопические размеры и представляет собой трудностью при сборе большинством сетей. Во-вторых, вылов мусора необходимо организовать таким образом, чтобы не навредить флоре и фауне, обитающим в океанах. К тому же, собранный пластик необходимо правильно переработать.

      Для полной ликвидации такой глобальной проблемы, как засорение океанов пластиковыми отходами, необходим комплексный подход с участием всего мирового сообщества.

3.   Заключение

Таким образом, гипотеза подтвердилась полностью. Миллиарды лет назад мировой океан дал нам жизнь и возможность дышать. А теперь человечество ставит его удивительный мир на грань выживания, ежедневно засоряя его пластиковыми отходами. Загрязнение мирового океана пластиковыми отходами ставит под угрозу жизнь его обитателей.

     На сегодняшний день проблема загрязнения Мирового океана пластиковыми отходами носит катастрофический характер!

    Вывод: исследования уровня загрязненности Мирового океана пластиковыми отходами позволяют оценить текущую ситуацию как критическую! Пластиковые отходы представляют большую опасность как для обитателей водоемов, так и для Земли в целом, поскольку не разлагаются, накапливаются в живых организмах, нарушая их нормальную жизнедеятельность, затрудняют доступ кислорода в воду, тем самым способствуют образованию «мертвых зон».

    Улучшение данной экологической ситуации требует срочного применения всех возможных мер по очищению Мирового океана от пластика, а также сокращению его производства и потребления! Мы зависим от океана, а он зависит от нас. В наших силах спасти океан.

Литература:

1.      Спенглер  О.  А. Слово о воде.  –  М:  Гидрометеоиздат, 1980.  –  152 с. Ecoportal/

2.      Животные океанов [Электронный ресурс], URL: https://ecoportal.info/zhivotnye-okeanov/  

3.      Популярная механика/сколько пластика произвело человечество? [Электронный ресурс], URL: https://www.popmech.ru/technologies/news-377292-skolko-plastika-proizvelo-chelovechestvo/

4.       Ровенских А. С. Загрязнение Мирового океана пластиковыми отходами / А. Ровенских, В. А. Игуминова, А. Е. Карючина, И. Ю. Нагибина. – Текст : непосредственный //Молодой ученый. – 2020. - № 18 (308). – С. 224-227.- URL: https://moluch.ru/archive/308/69343/

5.      https://mnogo-krolikov.ru/prochee/kity-i-plastik.html        

6.      https://www.kp.ru/guide/zagrjaznenie-mirovogo-okeana.html

7.      Научно-популярный блог о Мировом океане и его обитателях [Электронный ресурс], URL: https://mnogo-krolikov.ru/prochee/kity-i-plastik.html ):