«Модель процесса погружения - всплытия подводной лодки физический смысл гидродинамических понятий, влияние подводной лодки на морскую водную среду и пути преодоления экологических проблем»

Гоу КШИ № 7  

«МОСКОВСКИЙ КАЗАЧИЙ КАДЕТСКИЙ КОРПУС»

ИМЕНИ м.а.шОЛОХОВА

старший кадет 10 «Б» класса Хмельницкий Юрий

 «Модель процесса погружения - всплытия подводной лодки физический смысл гидродинамических понятий, влияние подводной лодки на морскую водную среду и пути преодоления  экологических проблем»

Предмет: физика

Проектная работа

Научный руководитель:

 Танюшкина Татьяна Николаевна

Балашиха – 2011

Оглавление:

Список  терминов, условных обозначений и сокращений.......................................4

Введение..........................................................................................................................6

1. Теоретические аспекты погружения - всплытия подводной лодки.........................................................................................................................9 1.1 Математическая модель погружения - всплытия подводной лодки............9

1.2 Система дифференциальных уравнений для описания процесса погружения - всплытия подводной лодки...........................................................10

1.3 Решение  системы уравнений для частного случая погружения - всплытия подводной лодки....................................................................................................12

1.4 Основные закономерности и выводы по 1 главе..........................................17

2. Физический смысл основных гидродинамических понятий погружения - всплытия подводной лодки..................................................................................18

2.1 Непотопляемость.............................................................................................18

2.2 Остойчивость ..................................................................................................20

2.3 Вертикальные разрезы скорости звука..........................................................21

2.4 Термоклин........................................................................................................23

2.5 Скрытность подводной лодки........................................................................24

2.6 Выводы по 2 главе...........................................................................................25

3. Экологические особенности  влияния подводной лодки на водную среду........25

3.1 Физические поля подводной лодки...............................................................25

3.1.1 Магнитное поле............................................................................................25

3.1.2 Электромагнитное поле...............................................................................26

3.1.3 Тепловое поле...............................................................................................27

3.1.4 Электрическое поле......................................................................................27

3.1.5 Гидродинамическое поле.............................................................................28

3.1.6 Радиационное поле.......................................................................................28

3.1.7 Оптическое поле...........................................................................................28

3.1.8 Гравитационное поле...................................................................................29

3.2  Характеристика и источники загрязнения водной среды..........................29

3.2.1  Химическое загрязнение.............................................................................29

3.2.2   Неорганическое загрязнение....................................................................30

3.2.3.  Органическое загрязнение........................................................................30

3.2.4  Основные органические загрязняющие вещества...................................33

3.3. Экологические проблемы, вызванные загрязнением водной среды........36

3.4.  Методы борьбы с загрязнением в водной среде.........................................38

3.5 Выводы по 3главе...........................................................................................41

Заключение...................................................................................................................43

Список литературы ....................................................................................................46

Приложения.................................................................................................................48 

Список  терминов, условных обозначений и сокращений

Всплытие подводной лодки – манёвр перехода из подводного в надводное положение.

Дампинг - сброс отходов в море с целю захоронения.

Математическая модель – система зависимостей и логических правил позволяющая с достаточной  полнотой и точностью описывать исследуемый процесс.

Непотопляемость - способность судна сохранять плавучесть и необходимую остойчивость при затоплении одного или нескольких отсеков вследствие повреждения корпуса.

Остойчивость подводной лодки - способность лодки, выведенной внешним воздействием из положения равновесия, возвращаться в него после прекращения воздействия.

Погружение подводной лодки – переход из надводного подводное путём погашения запаса плавучести за счёт заполнения цистерн главного балласта.

Подводная лодка – боевой корабль способный погружаться, всплывать и длительное время находиться в подводном положении.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) - относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды.

Скрытность подводной лодки - скрытность действий подводных лодок является их важнейшим тактическим свойством, принципиально отличающим от других родов сил флота и позволяющим незаметно для противника проникать в подводном положении в контролируемые им районы, длительно там находиться и наносить внезапные удары из-под воды.

Термоклин - слой в океане или море, в котором вертикальные градиенты температуры повышены по сравнению с градиентами выше лежащих или нижележащих слоев.

Физические поля корабля – особая форма материи вокруг корабля возникающая в результате его взаимодействия с морской средой.

Химическое загрязнение - представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической,  так и органической природы.

Введение

Научно-технический прогресс выдвинул в качестве наиболее совершенного носителя современного оружия подводные лодки их стартовые позиции - это практически весь Мировой океан. Самые передовые достижения человеческой мысли всегда использовались для цели обеспечения безопасности государства тем более актуальным является изучение физических процессов погружения - всплытия подводной лодки. В данной работе предпринята попытка комплексного анализа этих физических процессов. В проведённых ранее исследованиях такой сложный процесс как погружение - всплытие подводной лодки рассматривался исключительно в узких вопросах, а комплексного анализа на уровне школьных проектных работ не проводилось. Важнейшей задачей настоящего времени является и совершенствование терминологического аппарата сложившегося в данной научной области. Объединить и унифицировать понятия, трактуемые по-разному представителями разных научных направлений: математиками, физиками и экологами, добиться полного раскрытия их сущности стало настоятельной необходимостью. 

Актуальность результатов проектной работы заключается:

- в объективном рассмотрении сложного физического процесса погружения - всплытия.

- в изучении закономерностей функционирования сложного физического объекта - подводной лодки.

- в анализе взаимодействий свойств подводной лодки между собой и со средой  в процессе погружения - всплытия.

- в математическом обосновании процесса  погружения - всплытия подводной лодки.

- в определении признаков необходимости, устойчивости, существенности и повторяемости в выявленных закономерностях.

Объектом исследования выступает реальный сложный технический объект -  подводная лодка.

Предметом  исследования является процесс погружения - всплытия подводной лодки.

Цель данного исследования была в рассмотрении процесса  погружения - всплытия подводной лодки в комплексе с трёх точек зрения: 

- математической

- физической

- экологической

Для достижения этой цели ставились следующие задачи:

1.  Рассмотреть теоретические аспекты погружения - всплытия подводной лодки с разработкой математической модели этого процесса, составить для него систему дифференциальных уравнений и решить для частного случая.

2. Изучить физический смысл основных гидродинамических понятий используемых при погружении - всплытии подводной  лодки (непотопляемость, остойчивость, вертикальные разрезы скорости звука, термоклин). Рассмотреть влияние этих параметров на основное тактическое свойство подводной  лодки – скрытность.

3. Сделать выводы о влиянии подводной лодки на водную среду и предложить меры борьбы с загрязнением, определить пути преодоления экологических проблем вызванных загрязнением водной среды.

Краткое содержание проектной работы и основные научные положения.

В процессе исследования получены следующие основные положения:

1. В первой главе рассмотрены теоретические аспекты погружения - всплытия подводной лодки, обоснована математическая модель этого процесса, с составлением системы дифференциальных уравнений и нахождением решения для частного случая.

2. Изучены основные гидродинамические понятия используемые при погружении - всплытии подводной  лодки, такие как непотопляемость, остойчивость, вертикальные разрезы скорости звука, термоклин, показан их физический смысл. Данные понятия рассматривались в проектной работе в целях повышения основного тактического свойства подводной лодки – скрытности.

3. В результате исследования характеристик источников загрязнения сделаны выводы о влиянии подводной лодки и других загрязняющих источников на водную среду и предложены конкретные меры борьбы с загрязнением на основе анализа мирового опыта в этой области, а так же показаны пути преодоления экологических проблем вызванных загрязнением водной среды.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования, область применения результатов 

Практические рекомендации могут использоваться в учебном процессе Московского казачьего кадетского корпуса при изучении курса алгебры для иллюстрации систем уравнений и для примера создания математической модели реального физического объекта. А так же материал проектной работы может быть использован в курсе физики при изучении физических полей реального технического объекта (подводной лодки). Кроме того экологические аспекты данной проектной работы могут использоваться при изучении курса экологии в Московском казачьем кадетском корпусе.

 Структура и объем проектной работы

Структура работы отражает логику и особенности подхода к исследованию проблемы. Проектная работа состоит из введения, 3 глав, содержащих 28 параграфов, заключения, списка использованных источников, насчитывающего 14 наименований, 4 приложений, 14 рисунков.

1. Теоретические аспекты погружения - всплытия подводной лодки

1.1  Математическая модель погружения - всплытия подводной лодки

        Под словами математическая модель погружения - всплытия подводной лодки подразумевается описание физического процесса, происходящего при её погружении на глубину и всплытии с некоторой глубины. Естественно, математическая модель существенно отличается от реально происходящего процесса, так как при построении модели берём приближение, при котором пренебрегаем некоторыми силами и факторами среды.

В первой главе, вместо лодки, идущей на какой-то глубине, рассмотрим  материальную точку с переменной массой, первоначально движущуюся горизонтально мы будем пренебрегать гидродинамикой этого процесса, изучая только три основных силы действующих на материальную точку. Рассмотрев, таким образом, действия сил на объект, используя основные законы механики и соотношения между силами, мы можем составить дифференциальное уравнение или систему дифференциальных уравнений, решая которую, можно получить её частное или общее решение (в зависимости от вида системы). Получив решение, мы можем ответить и на другие вопросы, касающиеся погружения - всплытия лодки, такие, как нахождение значений параметров, при которых время всплытия лодки будет минимальным, и ряд других.

На идее моделирования, по существу, базируется любой метод исследования – как теоретический(при котором используются абстрактные модели), так и экспериментальный (использующий предметные модели). Построение математической модели процесса позволит понять его суть и физический смысл.

1.2  Система дифференциальных уравнений для описания процесса погружения и всплытия подводной лодки

Рассмотрим подводную лодку как материальную точку, которая движется  по горизонтали на некоторой глубине, с некоторой постоянной скоростью. Лодка удифферентована, то есть силы, которые действуют на лодку по вертикали, как показано на рис.1, (сила тяжести и выталкивающая сила Архимеда) равны по модулю.

Рис.1.

По горизонтали, на лодку действует сила сопротивления, модуль которой примем в виде:

Где степень   и коэффициент пропорциональности  это некоторые числа, характерные для данной среды, и зависящие от факторов среды, таких как: плотность воды, её температура, и величины скорости. Сила Архимеда, действующая на лодку, зависит от размеров лодки, а именно от её объема, и плотности  воды.                           

В этой формуле    – это плотность жидкости, –объем тела, погруженного в жидкость,  = 9.81 м / c2 – ускорение свободного падения. Пусть в некоторый момент времени выключены двигатели и сбрасывается балласт. Двигаясь по инерции, а также под действием силы Архимеда, она начнет всплывать по некоторой траектории (рис.2).

Рис.2.

Проведем радиус вектор из начала координат:

Вектор скорости также можно разложить на составляющие по осям
x и y:  

Тогда силу сопротивления мы можем записать так:

так как вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории движения,  а сила сопротивления имеет противоположное направление.

По второму закону Ньютона:

где вектор  - это вектор силы тяжести, действующей на лодку некоторая функция зависящая от времени.

Запишем это векторное уравнение в проекциях на оси.

В проекции на ось :               

В проекции на ось :       

В результате получим систему дифференциальных уравнений:

  ,

где масса функция, зависящая от времени.

1.3.   Решение  системы уравнений для частного случая погружения - всплытия подводной лодки

Решая эту систему для произвольного значения  и заданных начальных условий, мы получим уравнение траектории движения подводной лодки.

Пусть масса лодки изменяется по линейному закону ,  где  - масса  корпуса,  - это скорость вытеснения воды из цистерн, которую будем считать постоянной, а   - некоторый момент времени, в который вся вода из цистерн вытеснена.

 Как показано на рис.3, в некоторый момент времени произведение   будет равняться 0, и мы получим , то – есть,  вся вода из цистерн будет вытеснена.    

Рис.3

Решим  эту систему для частного случая.

Пусть  = 1. В начальный момент времени лодка находится в начале координат, а вектор её скорости направлен по горизонтали и равен .

Тогда начальные условия будут такими:

                                                     .

В рассматриваемом частном случае, система уравнений принимает следующий вид:

 .

Первое уравнение этой системы зависит только от , второе только от , поэтому их можно разделить. Решим сначала первое уравнение системы.

Так как в это уравнение не входит , можно сделать замену . Решая таким образом полученное уравнение первого порядка с разделяющимися переменными, получим:

.

.

Решим второе уравнение системы.

Делая аналогичную замену, получим линейное неоднородное уравнение, решения которого, мы имеем:

В итоге получается траектория движения лодки заданная параметрически:

Траектория движения подводной лодки для заданных начальных условий и 1 изображена на рис. 4.

Рис.4.

Решим исходную систему для произвольного значения параметра .

На  накладывается ограничение: , так как только при выполнении этого условия, сила сопротивления оказывается прямо пропорциональна скорости.

Систему приведем к нормальной форме Коши, вводя новые переменные.

В результате получим систему состоящую из четырех дифференциальных уравнений первого порядка:

.

Начальные условия для которой имеют вид:

  .

Решения этой системы для нескольких значений параметра   представлены на рис. 5 а.

Так как при близких значениях  траектория почти не изменяется, и графики сливаются, для большей наглядности изобразим их в более крупном виде.

Рис.5 б.

На рис.5 а,б изображены решения исходной системы для         

Найдем значение  для которого время всплытия будет наименьшим и уравнение движения при этом значении параметра. Очевидно, что если  то  и система принимает следующий вид:    

где  - функция, зависящая от времени.

График  решения этой системы представлен на рис.6.

Рис.6

Функция возрастет быстрее, чем в случаях с другим значением . А это значит, что, при данном  значении параметра, она всплывет с определенной глубины за минимальное время.

         При отрицательном значении параметра траектория будет практически совпадать с траекторией , но, в этом случае, задача теряет физический смысл.

1.4 Основные закономерности и выводы по 1 главе

Мы рассмотрели только частные случаи решения задачи. Исходную систему, невозможно  решить в общем виде, без использования ЭВМ, или численных методов решения задачи. Но, уже по частным случаям решений, можно увидеть некоторую закономерность, на основании которых, уже можно делать какие-то выводы. Сам процесс погружения - всплытия подводной лодки – достаточно сложный физический процесс. На него влияют не только несколько сил. Большое значение имеют гидродинамические параметры, которые в построении данной модели не учитывались.  Для численных решений системы и построения графиков были взяты реальные размеры и начальная скорость подводной лодки, что позволило как можно больше приблизить рассмотренный процесс к реальному. Получив решение дифференциальных уравнений, мы можем ответить и на вопросы касающиеся погружения - всплытия лодки, как например нахождение значений параметров, при которых время всплытия лодки будет минимальным, что довольно важно для тактической мобильности подводной лодки.

2.  Физический смысл основных гидродинамических понятий погружения - всплытия подводной лодки

2.1 Непотопляемость

Способность судна сохранять плавучесть и необходимую остойчивость при затоплении одного или нескольких отсеков вследствие повреждения корпуса называется непотопляемость.

1. Непотопляемость судна обеспечивается разделением его на отсеки систем водонепроницаемых переборок и палуб, а также приданием судну определённых запасов плавучести и остойчивости.

При затоплении отсеков есть два способа обеспечить непотопляемость.

1. В 1-ом методе вода, влившаяся в судно в результате повреждения, рассматривается как принятый жидкий груз. Метод применяется для отсеков, закрытых сверху ниже ватерлинии палубой или платформой.

Во 2-ом методе влившаяся в отсек вода рассматривается как забортная, и заполненный ею объем исключается из подводного объема судна. Метод применяется для отсеков, открытых сверху и сообщающихся с забортной водой, когда количество воды в отсеке зависит от посадки.

2.2 Остойчивость 

Способность лодки, выведенной внешним воздействием из положения равновесия, возвращаться в него после прекращения воздействия. Основной характеристикой остойчивости является восстанавливающий момент, который должен быть достаточным для того, чтобы лодка противостояла статическому или динамическому действию кренящих и  дифферентующих моментов называется остойчивостью.

 Различают поперечную остойчивость, соответствующую наклонению судна в поперечной плоскости рис. а) (крену), и продольную остойчивости в которой рассматриваются наклонения в продольной плоскости рис. б) (дифферент).

1. различают остойчивость ПЛ на тихой воде и остойчивость на волнении.
2. Остойчивость на тихой воде — способность судна противостоять внешним моментам при отсутствии волнения.
3. Остойчивость судна на волнении — способность судна противостоять внешним нагрузкам в условиях волнения.

2.3 Вертикальные разрезы скорости звука

Гидрологические условия определяются характером распределения по глубине скорости распространения звука в морской воде, которое соответствует сезонным и суточным изменениям температуры и солености воды.

1. Важнейшим следствием изменения скорости звука является искривление звуковых лучей, которое существенно влияет на дальность действия гидроакустических средств  обнаружения.
2. скорость звука уменьшается с глубиной – это отрицательная рефракция

Скорость звука возрастает с глубиной – это положительная рефракция

Скорость звука сначала увеличивается с глубиной, а за тем уменьшается, то есть резкий перепад при небольшом изменении глубины (слой  скачка)    

Скорость звука сначала уменьшается с глубиной, а затем увеличивается (подводный звуковой канал) Скорость звука практически  не изменяется с глубиной                                 (так называемая изотермия)

2.4 Термоклин

Термоклин, слой в океане или море, в котором вертикальные градиенты температуры повышены по сравнению с градиентами выше лежащих или нижележащих слоев.

Термоклин - соприкосновения двух слоев воды: теплой и холодной. Холодный слой обычно находится глубже. При попадании в термоклин возникают визуальные искажения.

Термоклин  подразделяется на сезонный и глубинно-сезонный.

Термоклин обычно располагается на глубинах менее 200 м, возникает и разрушается в течение годового хода температуры; глубинный термоклин существует постоянно, охватывая толщу вод до 2 тыс. м.

        Температура воды редко одинакова от поверхности до дна. Обычно присутствует теплый уровень воды и холодный уровень. То место где эти слои встречаются, называется термоклин. Глубина и толщина термоклина может измениться с сезоном или временем дня. В глубоких озерах может иметься два или больше термоклина. Это различие в температурах может быть замечено на экране эхолота. Чем больший температурный дифференциал, тем более плотный термоклин виден на экране.

2.5 Скрытность подводной лодки

1. Скрытность действий подводных лодок является их важнейшим тактическим свойством, принципиально отличающим от других родов сил флота и позволяющим незаметно для противника проникать в подводном положении в контролируемые им районы, длительно там находиться и наносить внезапные удары из-под воды.
2.  Скрытность обеспечивается: способностью подводных лодок плавать, на больших глубинах, длительно находиться в подводном положении, не всплывая даже на перископную глубину.
3. Скрытность подводной лодки от гидроакустических средств наблюдения противника в значительной степени зависит от правильного учета и использования гидрологических условий в районе плавания. Для этого мы и рассмотрели в этой главе вертикальные распределения скорости звука и термоклинные слои воды. Командир подводной лодки обязательно должен учитывать эти параметры для обеспечения скрытности плавания.

6.  Выводы по 2 главе

Мы рассмотрели гидродинамические понятия погружения - всплытия подводной лодки. Привели по несколько развёрнутых определений на один параметр, такой как непотопляемость, остойчивость, вертикальные разрезы скорости звука, термоклин. Все эти параметры не могут использоваться в математических моделях из-за сложности в расчётах и постоянной изменчивости. Их может учитывать только тактика подводных лодок в целях повышения уровня основного тактического свойства подводной лодки – скрытности. Эти параметры влияют на правила кораблевождения и на принятие решений командиром подводной лодки о текущей глубине погружения для достижения тактического преимущества в каждой конкретной ситуации.

         Кроме того в этой главе мы попытались унифицировать терминологический аппарат, связанный с погружением – всплытием подводной лодки, что важно для межпредметной связи  в нашей области исследования.

3. Экологические особенности  влияния подводной лодки на водную среду

3.1 Физические поля подводной лодки

3.1.1 Магнитное поле

Основными источниками магнитного поля подводной лодки являются ферримагнитные материалы корпуса, механизмов, оборудования, вооружения, корабельные энергетические системы постоянного тока. Для снижения магнитного поля как демаскирующего фактора, а также для уменьшения вероятности подрыва подводной лодки на неконтактных магнитных минах устанавливаются специальные размагничивающие устройства.

3.1.2 Электромагнитное поле

Электромагнитное поле может быть первичным, создаваемым самой подводной лодкой, и вторичным, образующимся в результате отражения электромагнитных волн от корпуса и выдвижных устройств подводной лодки при облучении их, радиолокационными станциями. Источником первичного электромагнитного поля являются функционирующие механизмы - и различные радиоэлектронные средства подводной лодки, главным образом радиолокационные станции, работающие в активном режиме, а также средства радиосвязи. Излучения этих средств могут быть обнаружены, классифицированы, перехвачены и запеленгованы средствами радио- и радиотехнической разведки противника, в том числе установленными на противолодочных кораблях и самолетах (вертолетах).

Для снижения вероятности обнаружения подводной лодки ее радиолокационные станции в активном режиме используются ограниченно и только в тех случаях, когда без этого невозможно успешное выполнение поставленной задачи; ограничивается количество передаваемых радиограмм с подводных лодок, применяется аппаратура сверхбыстродействия, засекреченной связи и др.

Для снижения вероятности обнаружения по отраженному электромагнитному полю ограничивается время пребывания подводной лодки в надводном положении и на перископной глубине, что особенно характерно для атомных подводных лодок. Выдвижные устройства подводных лодок (перископы, РДП, радио- и радиолокационные антенны и т. д.) покрываются специальными противорадиолокационными покрытиями, снижающими радиолокационную заметность выдвижных устройств. Для осуществления связи без всплытия на перископную глубину применяются специальные рамочные и другие антенны и длинноволновые приемники, позволяющие подводным лодкам вести радиоприем на глубинах погружения до 25 м и более. Для связи с самолетами и надводными кораблями применяются всплывающие буйковые антенны, использующиеся в подводном положении на ходу и на стопе. Для связи с самолетами, кроме того, используются радиогидроакустические буи, принимающие радиограммы самолета и передающие их на подводную лодку по каналу звукоподводной связи и, наоборот, принимающие по этому каналу информацию от подводных лодок и передающие ее по радиоканалу на самолет. Для радиопередач на подводные лодки, находящиеся в погруженном состоянии на глубинах до 30 м, созданы наземные сверхдлинноволновые радиопередатчики большой мощности.

3.1.3 Тепловое поле

Тепловое поле подводной лодки — это создаваемое ею электромагнитное излучение в инфракрасном диапазоне волн. Источником теплового поля являются корпус подводной лодки при нахождении ее в надводном положении, выдвижные устройства, особенно устройство для работы двигателя под водой, при нахождении ее на перископной глубине и кильватерный след. Тепловое излучение подводной лодки создает определенную контрастность на фоне моря, что используется в системах обнаружения подводных лодок. Дальность действия этих систем при дожде, тумане, волнении моря, а также при увеличении глубины погружения подводной лодки уменьшается.

3.1.4 Электрическое поле

Электрическое поле подводной лодки представляет собой разность потенциалов между металлическим корпусом ее (в том числе сочетанием различных металлов, из которых изготавливаются различные устройства и системы) и морской водой. Проявляется слабо и мало используется в средствах обнаружения и неконтактных взрывателях средств поражения.

3.1.5 Гидродинамическое поле

Гидродинамическое поле  подводной  лодки — это область водной среды, в которой изменяются скорости частиц воды, вызванные движением подводной лодки, и связанное с этим давление в окружающей среде. Чувствительные элементы неконтактных взрывателей  некоторых неконтактных донных мин реагируют на изменение параметров гидродинамического поля.

3.1.6 Радиационное поле

Радиационное поле образуется у атомных подводных лодок в результате работы главной энергетической установки. Как правило, при исправной биологической защите реактора и систем, обеспечивающих его работу, оно незначительно и мало влияет на скрытность подводной лодки.

3.1.7 Оптическое поле

Оптическое поле проявляется в зрительной заметности подводной лодки в надводном положении, на перископной глубине и под водой на глубинах более перископной. Зрительная заметность зависит от освещенности, состояния атмосферы, осадков, волнения моря, а также от прозрачности морской воды. Для ее снижения корпус подводной лодки окрашивается под цвет морской воды, выдвижные устройства поднимаются на минимальную необходимую высоту  при плавании на перископной глубине во избежание образования буруна используются малые скорости хода. При плавании под водой глубина погружения должна превышать прозрачность воды в метрах для исключения обнаружения с воздуха.

3.1.8 Гравитационное поле

Гравитационное поле подводной лодки представляет собой проявление гравитационных сил, вызванных присутствием подводной лодки в данном месте как материального объекта. Оно проявляется слабо и на скрытность подводной лодки не влияет.

3.2  Характеристика и источники загрязнения водной среды

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека, военная техника. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируем по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Например, можно выделим химическое, физическое и биологические загрязнения.

3.2.1  Химическое загрязнение 

Представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).

3.2.2   Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в приложении 1. Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным источникам инфекции водной среды отнесём неорганические кислоты и основания, изменяющие кислотность воды. Среди основных источников загрязнения морей минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство.

3.2.3.  Органическое загрязнение

Среди вносимых в моря с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн. т/год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света на глубину, и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые, так или иначе, содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Это явление очень часто можно наблюдать в акваториях морских портов и военно-морских баз, где у пирса стоят боевые корабли. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками, и в результате попадает в моря. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена в приложении 2). В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может опуститься, ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.

3.2.4  Основные органические загрязняющие вещества:

1) Нефть и нефтепродукты - нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет. Основные компоненты нефти - углеводороды (до 98%).

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами. К началу XXI века, в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можно определить ее толщину (см. приложении 3). Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света.

2) Пестициды - пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды можно разделить на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Учёными установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов.

3) Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) - относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ попадают в материковые воды и морскую среду. Присутствие СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве СПАВ применяется в составе пестицидов.

4) Соединения с канцерогенными свойствами. Канцерогенные вещества - это химические соединения, которые нарушают процессы развития и могут вызывать мутации. К веществам, обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатические углеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных донных осадках Мирового океана (более 100 мкг/кг массы сухого вещества) обнаружено в тектонически-активных зонах.

5) Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в моря через атмосферу. Наиболее опасны: ртуть, свинец и кадмий. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 2007 году насчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходы предприятий. Недостаточно очищенные сточные воды предприятий поступали в залив Миномата.  Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почве, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека.

6) Сброс отходов в море с целю захоронения (дампинг). Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Места таких захоронений очень часто можно встретить обозначенными на морских картах. Пример приведён в приложении 4. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воде. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленного производства присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Во время сброса и прохождения материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода. Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. В случае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух - вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушья малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав данного сообщества. При организации системы контроля над сбросами отходов в море решающее значение имеет определение районов дампинга, определение динамики загрязнения морской воды и донных отложений. Для выявления возможных объемов сброса в море необходимо проводить расчеты всех загрязняющих веществ в составе материального сброса.

7) Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8є С. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

3.3. Экологические проблемы, вызванные загрязнением водной среды

Изменения происходят во всё возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод, и в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т отходов, в воды Атлантики - свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. В марте 1995 года в Калифорнийском заливе было обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов, главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ. Газообразные токсические вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть 12 куб. км поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, оказывается влияние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосредственно на климат. Уменьшается первичная продукция океана - фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всей его жизни. Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибнут, а многие из уцелевших оказываются уродами. А ведь именно на поверхности, куда и попадают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сообщество разнообразнейших организмов - нейстон.

Не меньше чем нефть опасно загрязнение тяжелыми металлами. Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свинцом на расстоянии 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствуют о том, что это следствие человеческой деятельности, а не природных процессов.

Пестициды обнаружены в различных районах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии, Исландии, Португалии, Испании. На основании анализа снежного покрова Антарктиды было определено, что на поверхности этого, весьма удалённого материка осело около 2300 тонн пестицидов, хотя они там никогда не применялись.

В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы. Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях. Бытовые отбросы очень опасны, так как являются переносчиками болезней человека: брюшного тифа, дизентерии, холеры. Они также содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. Твердые бытовые отбросы являются причиной аварий в судоходстве, опутывая гребные винты судов и подводных лодок, засоряя трубопроводы систем охлаждения двигателей. Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки легких кусками синтетической упаковки. Подсчитано, что в прибрежной зоне Гавайских островов, весьма посещаемых туристами мест, плавает несколько миллионов всякого рода пластмассовых пакетов.

Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов в море в 59-60-е годы осуществляли многие страны, имеющие атомный флот. В 1950-1992 гг. Советским Союзом в водах Ледовитого океана затоплены ядерные отходы суммарной активностью 2,5 млн. кюри - в том числе 15 реакторов и экранная сборка атомного ледокола «Ленин», 13 реакторов аварийных атомных подводных лодок (включая шесть с не выгруженным ядерным топливом). Великобритания затапливала радиоактивные отходы в Ирландском море, а Франция - в Северном.

3.4.  Методы борьбы с загрязнением в водной среде

В 1954 году в Лондоне прошла международная конференция, ставившаяся целью выработать согласованные действия по охране морской среды от загрязнения нефтью. На ней была принята конвенция, определяющая обязанности государств в этой области. Позже в 1958 году в Женеве были приняты еще четыре документа: об открытом море, о территориальном море и прилежащей зоне, о континентальном шельфе, о рыболовстве и охране живых ресурсов моря. Эти конвенции юридически закрепили принципы и нормы морского экологического права. Они обязывали каждую страну разработать и ввести в действие законы, запрещающие загрязнять морскую среду нефтью, радиоотходами и другими вредными веществами. Прошедшая в 1973 году в Лондоне конференция приняла документы по предотвращению загрязнения с судов. Согласно принятой конвенции, каждое судно должно иметь сертификат - свидетельство о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка находятся в исправном положении и не наносят ущерб морю. Соответствие сертификатам проверяется инспекцией при заходе в порт.

Запрещен слив нефтесодержащих вод с танкеров, все сбросы с них должны выкачиваться только на береговые приемные пункты. Для очистки и обеззараживания судовых сточных вод, в том числе хозяйственно-бытовых, созданы электрохимические установки. Институт океанологии РАН разработал эмульсионный метод очистки морских танкеров, полностью исключающий попадание нефти в акваторию. Он заключатся в добавлении к промывной воде нескольких поверхностно-активных веществ (препарат МЛ), что позволяет осуществить на самом судне очистку без сброса загрязненной воды или остатков нефти, которую можно впоследствии регенерировать для дальнейшего использования. С каждого танкера удается отмыть до 300 т нефти.

В целях предотвращения утечек нефти совершенствуются конструкции нефтеналивных судов. Многие современные танкеры имеют двойное дно. При повреждении одного из них нефть не выльется, ее задержит вторая оболочка.

Капитаны судов обязаны фиксировать в специальных журналах сведения обо всех грузовых операциях с нефтью и нефтепродуктами, отмечать место и время сдачи или слива с судна загрязненных сточных вод.

Для систематической очистки акваторий от случайных разливов применяются плавучие нефтесборщики и боновые заграждения. Также в целях предотвращения растекания нефти используются физико-химические методы. Создан препарат пенопластовой группы, который при соприкосновении с нефтяным пятном полностью его обволакивает. После отжима пенопласт может использоваться вторично в качестве сорбента. Такие препараты очень удобны из-за простоты применения и невысокой стоимости, необходимость их массового производства была подтверждена недавно при ликвидации последствий разлива нефти в Мексиканском заливе. Также существуют сорбирующие средства на основе растительных, минеральных и синтетических веществ. Некоторые из них могут собирать до 90% разлитой нефти. Главное требование, которое к ним предъявляется, - это непотопляемость.

После сбора нефти сорбентами или механическими средствами на поверхности воды всегда остается тонкая пленка, которую можно удалить путем разбрызгивания разлагающих ее химических препаратов. Но при этом эти вещества должны быть биологически безопасны.

В Японии создана и апробирована уникальная технология, с помощью которой можно в короткие сроки ликвидировать гигантское пятно. Корпорация «Кансай санге» выпустила реактив ASWW, основной компонент которого - специально обработанная рисовая шелуха. Распыленный по поверхности, препарат в течение получаса всасывает в себя выброс и превращается в густую массу, которую можно стащить простой сетью.

Оригинальный способ очистки продемонстрирован американскими учеными в Атлантическом океане. Под нефтяную пленку на определенную глубину опускается керамическая пластинка. К ней подсоединяется акустическая пластинка. Под действием вибрации нефть сначала скапливается толстым слоем над местом, где установлена пластинка, а затем смешивается с водой и начинает фонтанировать. Электрический ток, подведенный к пластинке, поджигает фонтан, и нефть полностью сгорает.

Для удаления с поверхности прибрежных вод пятен масел американские ученые создали модификацию полипропилена, притягивающего жировые частицы. На катере-катамаране между корпусами поместили своеобразную штору из этого материала, концы которой свисают в воду. Как только катер попадает на пятно, нефть прочно прилипает к «шторе». Остается лишь пропустить полимер через валики специального устройства, которое отжимает нефть в приготовленную емкость.

С 1993 года был запрещен сброс жидких радиоактивных отходов (ЖРО), но число их неуклонно растет. Поэтому в целях защиты окружающей среды в 90-е годы стали разрабатываться проекты очистки ЖРО.

В 1996 году представители японских, американских и российских фирм подписали контракт на создание установки по переработке ЖРО, скопившихся на Дальнем Востоке России. На реализацию проекта правительство Японии выделило 25,2 млн. долларов.

Однако, несмотря на некоторые успехи в поиске эффективных средств, ликвидирующих загрязнения, о решении проблемы говорить рано. Только внедрением новых методик очисток акваторий невозможно обеспечить чистоту морей и океанов. Центральная задача, которую необходимо решать всем странам сообща, - предотвращение загрязнения.

3.5 Краткие выводы: 

Подводная лодка влияет на внешнюю среду своими полями. В третьей главе были проанализированы практически все источники полей.

Основными источниками магнитного поля подводной лодки являются ферримагнитные материалы корпуса.

Источником электромагнитного поля являются функционирующие механизмы - радиоэлектронные средства подводной лодки, радиолокационные станции, а также средства радиосвязи.

Источником теплового поля являются корпус подводной лодки, выдвижные устройства, особенно устройство для работы двигателя, и кильватерный след.

Электрическое поле подводной лодки представляет собой разность потенциалов между металлическим корпусом и морской водой.

Гидродинамическое поле  подводной  лодки — это область водной среды, в которой изменяются скорости частиц воды, вызванные движением подводной лодки.

Радиационное поле образуется у атомных подводных лодок в результате работы главной энергетической установки(ядерного реактора).

Оптическое поле проявляется в зрительной заметности подводной лодки.

Гравитационное поле подводной лодки представляет собой проявление гравитационных сил, вызванных присутствием подводной лодки.

Источники загрязнения морской водной среды нами классифицированы по трём направлениям: химическое, физическое и биологическое. Каждому из них даны подробные характеристики и описаны негативные последствия, вызываемые каждым выделенным нами видом загрязнения. Далее показаны пути преодоления экологических проблем, на основе анализа отечественного и зарубежного опыта организации экологической защиты морской и водной среды.

Заключение

В данной проектной работе комплексно рассмотрен процесс погружения - всплытия подводной лодки, создана математическая модель этого процесса, с составлением системы дифференциальных уравнений и нахождением решения для частного случая.

В первой главе мы рассмотрели только частные случаи решения задачи. Исходную систему, невозможно  решить в общем виде, без использования ЭВМ, или численных методов решения задачи, но уже по частным случаям решений, можно увидеть некоторую закономерность, на основании которой, можно делать конкретные выводы. Погружение - всплытие подводной лодки – достаточно сложный физический процесс. На него влияют не только несколько сил. Большое значение имеют гидродинамические параметры, которые в построении данной модели не учитывались.  Для численных решений системы и построения графиков были взяты реальные размеры и начальная скорость подводной лодки, что позволило как можно больше приблизить рассмотренный процесс к реальному. Получив решение дифференциальных уравнений, мы можем ответить и на вопросы касающиеся погружения - всплытия лодки, как например нахождение значений параметров, при которых время всплытия лодки будет минимальным, что довольно важно для тактической мобильности подводной лодки и может быть использовано для выработки практических рекомендаций командиру подводной лодки при тактическом маневрировании.

Во второй главе мы рассмотрели гидродинамические понятия погружения - всплытия подводной лодки. Для более точного описания гидродинамических процессов привели по несколько развёрнутых определений на один параметр, такой как непотопляемость, остойчивость, вертикальные разрезы скорости звука, термоклин. Все эти параметры не могут использоваться в математических моделях из-за сложности в расчётах и постоянной изменчивости. Их может учитывать только тактика подводных лодок в целях повышения уровня основного тактического свойства подводной лодки – скрытности. Эти параметры влияют на правила кораблевождения и на принятие решений командиром подводной лодки о текущей глубине погружения для достижения тактического преимущества в каждой конкретной ситуации.

         Кроме того в этой главе мы попытались унифицировать терминологический аппарат, связанный с погружением – всплытием подводной лодки, что важно для межпредметной связи  в нашей области исследования.

В третьей главе было определено как подводная лодка влияет на внешнюю среду своими физическими полями и были проанализированы практически все источники полей.

Источники  полей подводной лодки были определены нами как:

Основными источниками магнитного поля подводной лодки являются ферримагнитные материалы корпуса.

Источником электромагнитного поля являются функционирующие механизмы - радиоэлектронные средства подводной лодки, радиолокационные станции, а также средства радиосвязи.

Источником теплового поля являются корпус подводной лодки, выдвижные устройства, особенно устройство для работы двигателя, и кильватерный след.

Источник электрического поля подводной лодки - разность потенциалов между металлическим корпусом и морской водой.

Источник гидродинамического поля  подводной  лодки — это область водной среды, в которой изменяются скорости частиц воды, вызванная движением подводной лодки.

Источник  радиационного поля образуется у атомных подводных лодок в результате работы главной энергетической установки(ядерного реактора).

Источник оптического поля - проявляется в зрительной заметности подводной лодки.

Источник  гравитационного поля подводной лодки - проявление гравитационных сил, вызванных присутствием подводной лодки.

Источники загрязнения морской водной среды нами классифицированы по трём направлениям: химическое, физическое и биологическое. Каждому из них даны подробные характеристики и описаны негативные последствия, вызываемые каждым выделенным нами видом загрязнения. Далее показаны пути преодоления экологических проблем, на основе анализа отечественного и зарубежного опыта организации экологической защиты морской и водной среды.

Список литературы

1.     Агафонов С.А., Герман А.Д., Муратова Т.В. Дифференциальные уравнения  М.: Изд-во МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2000. - 347 с.

2.     Степанов В.В.  Курс дифференциальных уравнений  М.: Изд-во технико-теоретической литературы, 1950. - 467 с.

3.     Осипенко Л., Жильцов Л., Мормуль Н.   Атомная подводная эпопея

М.: “Боргес”, 1994. - 350 c.

4.   Хвощ В.А. Тактика подводных лодок  М.: Военное издательство  1989. - 264 с.

5. Авакян А.Б., Широков В.М.: Рациональное использование водных ресурсов: Учебник для геогр., биол. и строит. спец. вузов -- Екатеринбург, изд-во «Виктор», 1994. -- 320 с.

6. Бреховских Л.М. «Внимая Океану» «Советская Россия», Москва, 1982

7. «За тайнами Нептуна», Серия ХХ век: путешествия, открытия, исследования. Издательство «Мысль», М., 1976

8.  Кэррингтон Р.  Биология моря; Ленинград; 1966 год

9.  Боровиков П. «Лаборатория на морском дне» «Гидрометеоиздат», Ленинград, 1977

10. Степанов В.Н. «Мировой океан»  «Знание», М., 1974

11. Апанасенко В.М. Рухадзе Р.А. Морские ракетно-ядерные системы вооружения, М., 2003. -  328 с.

12. Хмельницкий В.В. «Семнадцать процентов», Севастополь, 2006. -  378 с.

13. Хмельницкий В.В. «Море на замок», Севастополь, 2006. -  221 с.

14. Хмельницкий В.В. «Прошу «Добро!»», Севастополь, 2006. -  75 с.

Приложения

Приложение 1 

Токсический эффект наиболее распространенных загрязнителей гидросферы

Степень токсичности:

- - отсутствует

+ - очень слабая

++ - слабая

+++ - сильная

++++ - очень сильная

Приложение 2

Содержание некоторых органических веществ
в промышленных сточных водах

Приложение 3

Таблица для определения толщины слоя нефти по цвету пленки

                                                                                           Приложение 4

Район свалки грунта на морской навигационной карте