Morza były zawsze zaśmiecane i zanieczyszczane przez ludzi mieszkających nad nimi, lecz przez długie tysiące lat była to działalność na małą skalę.
Zanieczyszczenia pochodziły nie tylko z lądu, ale i jednostki pływające, w których wiosła i żagle zastąpiono paliwem stałym (węgiel) i płynnym (ropa i jej pochodne, benzyna, mazut), w miarę powiększania swojej liczby przysparzały zanieczyszczeń, szczególnie w okresie wojen i katastrof. Rosła także liczba zakładów przemysłowych, produkcyjnych i przetwórczych, których odpady i ścieki spływały poprzez jeziora i rzeki do morza.
Zaczęto rozważać problem zanieczyszczenia mórz i oceanów. Wówczas okazało się, że Bałtyk należy do najbardziej zanieczyszczonych akwenów na świecie. Ten skrajny pogląd ukształtował się na podstawie badań najbardziej skażonych rejonów tego morza. Ogólny stan zanieczyszczeń wygląda nieco inaczej, ale i tak sytuacja na Bałtyku jest alarmująca.
Źródła zanieczyszczeń mórz i oceanów są różnorodne: ścieki komunalne, odpady powstające w procesie produkcyjnym w zakładach przemysłowych, odpady ze statków oraz samo zanieczyszczenie się Bałtyku.
Bałtyk otrzymuje pośrednio przez rzeki lub kanały ścieki komunalne, które zawierają wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, niejednokrotnie są to różne substancje toksyczne lub ich związki (fluor, arsen itp.), a w tym związki metali ciężkich •— rtęci, ołowiu i in., detergenty z różnych środków piorących itp. W obrębie tych ścieków bywa wiele związków organicznych, a także dużo soli azotowych czy fosforowych, zw. solami biogenicznymi, które mogą przyczynić się do żyzności morza.
Z lądu otrzymujemy wiele ścieków o skomplikowanym składzie chemicznym, pochodzących z zakładów przemysłowych. Tego typu ścieki mogą powodować powstanie nowych związków chemicznych, nieraz bardzo toksycznych.
Ląd dostarcza nam również ścieki zawierające nawozy sztuczne oraz środki owadobójcze stosowane w rolnictwie do zwalczania chwastów i szkodników roślin: np. DDT, związki PCB itp. Związki te rozkładają się bardzo powoli, tym bardziej w Bałtyku, który ma niską temperaturę. Najgorsze jednak jest to, że przechodzą one do organizmów, gdzie nie są nieszkodliwe tak jak inne związki, nie rozkładają się szybko, lecz zostają i akumulują się. Wymienione związki, przeniknąwszy do roślin planktonowych, dostają się do organizmów większych, gdzie nadal są akumulowane, czyli przedostają się przez cały łańcuch pokarmowy od produkcji podstawowej poprzez produkcję wtórną, ryby planktonożerne, aż do drapieżników. W każdym następnym organizmie ilość ich wzrasta, jest to tzw. bioakumulacja. W organizmie pestycydy skupiają się też w wybranych miejscach: są nimi części organizmów zawierających tłuszcz, a więc u ryb tłustych, jak łososiowate i śledzio-wate w mięśniach, a u dorszowatych w wątrobie. Zanieczyszczenie pestycydami organizmów morskich jest obecnie powszechne. Znaleziono je w organizmach różnych części oceanów, oddalonych nieraz bardzo znacznie od lądów, właściwego źródła pochodzenia pestycydów.
Wniosek jaki stąd wypływa jest jeden, że należy przejść w rolnictwie na innego rodzaju owadobójcze środki chemiczne, nieszkodliwe lub mniej szkodliwe dla człowieka.
W niektórych rejonach Bałtyku, zwłaszcza w rejonach dużych miast, zanotowano występowanie metali ciężkich, spośród których najgroźniejsza jest rtęć, zwłaszcza motylek rtęci. Badania wykazały, że związki rtęci można znaleźć w rybach bałtyckich z tym, że u śledzi w Zatoce Botnickiej znaleziono większe ich ilości, niż u dorszy. Nie jest to zjawisko niewytłumaczalne; śledź w Bałtyku trzyma się strefy przybrzeżnej, dorsz odwrotnie żyje w wodachotwartych, gdzie ścieki komunalne dochodzą bardziej rozcieńczone.
W wodach Bałtyku i w tkankach organizmów stwierdza się ponadto obecność innych metali ciężkich, jak ołów, miedź, kobalt, żelazo, mangan, cynk, ale ich ilości nie przekraczają granicy śmiertelnej dawki dla ryb. Z innych substancji toksycznych można w Bałtyku znaleźć niemetaliczny arsen, należący do bardzo toksycznych pierwiastków. Skażenie nim jednak na razie nie jest groźne.
Zanieczyszczenia komunalne, jak i przemysłowe zawierają w swoim składzie także bardzo potrzebne w produkcji biologicznej pierwiastki np. fosfor, azot i in., które mogą, występując w pewnych związkach chemicznych, podnieść produkcję morza. Również rolnictwo dostarcza morzu tych związków, kiedy niezużyte przez rośliny uprawne nawozy sztuczne spłukane deszczami spływają do morza. W tej sytuacji morze, zamiast prowadzić zrównoważoną autonomiczną gospodarkę biologiczną, zaczyna produkować coraz więcej, czyli następuje jego eutrofizacja („przeżyźnienie"). Dotyczy to przede wszystkim roślinności, zwłaszcza planktonowej, która gra w życiu morza podstawową rolę. Nadmiaru produkcji nie ma kto skonsumować. Oczywiste jest, że więcej żywności powoduje dobrą kondycję w następnym ogniwie produkcyjnym, jednak każde następne nie jest ilościowo przygotowane do skonsumowania całej produkcji ogniwa poprzedniego.
Nagromadza się dużo odpadów, dużo trupów, dużo fekałii, innymi słowy dużo martwych substancji organicznych. W biocenozie zbiornika znajdują się również trupojady, organizmy przeważnie nieruchliwe, albo nawet nieruchome, które oczekują na taki właśnie „deszcz" od powierzchni, ale trudno im uporać się z nadmiarem. Zaczyna się wówczas nowy proces — proces rozkładu, przy pomocy tlenu następuje mineralizacja substancji organicznych, czyli substancje organiczne przekształcają się w wyjściowe substancje nieorganiczne — sole biogeniczne.
Rozkład substancji organicznych zalegających dno odbywa się jednak kilku torami, biegnącymi równolegle lub różnymi fazami. W przypadku dostatecznej ilości tlenu rozkład substancji przebiega bez zakłóceń; tlen konieczny jest do mineralizacji substancji organicznych oraz na, nazwijmy tu sobie dość dowolnie, „neutralizację" powstającego siarkowodoru. Równolegle z mineralizacją biegnie fermentacja substancji organicznych, z których najgroźniejsza jest fermentacja siarkowa. Powodują ją bakterie siarkowe, a „odpadem" jest siarkowodór. W dnie mulistym znajduje się on zawsze i wydobywa się z niego z łatwością wchodząc w dolne partie wody. Brak tlenu, z którym miałby wejść w związek siarki, powoduje że nasyca wodę coraz bardziej, dyfunduje coraz wyżej, nieraz do znacznej wysokości ponad dno. Siarkowodór jest substancją trującą. Wszystkie organizmy denne lub naddenne szybko giną. Organizmy ruchliwe uchodzą coraz wyżej, do wyższych warstw wody. Oczywiście nie wszystkie organizmy zdążą uciec i ich trupy zwiększają ilość martwej substancji organicznej. Po mineralizacji materii organicznej ilość substancji odżywczych, czyli soli biogenicznych, stale wzrasta i wszelkie procesy się wzmagają-
Tego rodzaju zjawisko, jak pojawienie się siarkowodoru z powodu braku tlenu w środowisku, nie jest ani czymś nowym, ani nadzwyczajnym. Występuje ono niemal co roku w zbiornikach słodkowodnych (jeziora) przy tzw. odwróconym uwarstwieniu termicznym (zimowym), kiedy woda o największej gęstości znajduje się przy dnie. Nie może zachodzić cyrkulacja pionowa wód, przy dnie i w dnie zachodzą wszystkie wyżej podane zjawiska, zanik tlenu w warstwach przydennych oraz pojawienie się siarkowodoru, tzn. tworzy się przyducha. W jeziorach jest to zjawisko przemijające (choć nie bez ujemnych skutków dla biocenozy), bo wiosną podgrzana słońcem woda doprowadza do wymiany wód między powierzchnią a warstwami przydennymi, a więc następuje doprowadzenie tlenu i zniszczenie siarkowodoru, jest to możliwe dlatego, że zmiana gęstości wody następuje w wyniku zmiany jej temperatury.
Inaczej ten proces przebiega w Bałtyku. Właściwie do cyrkulacji pionowej w Bałtyku, zwłaszcza w rejonach dwuwarstwowości zasoleniowej, nigdy nie dochodzi, więc dotarcie wody powierzchniowej, pełnej tlenu i zniszczenie siarkowodoru jest niemożliwe. Jedyną siłą, która może to zrobić jest nowy wlew słonej wody z Morza Północnego. Niestety sezony klimatyczne następują regularnie, a wlewy słonych wód do Bałtyku są zjawiskiem sporadycznym i nie zawsze docierają do głębi wschodnich, zwłaszcza do olbrzymiej Głębi Gotlandzkiej. Zależy to od „siły" wlewu i jego zasolenia.
Wlew o niskim stosunkowo zasoleniu (chociaż silny pod względem ilości wody) nie zajmie warstw przydennych, przynajmniej w Głębi Bornhoimskiej, lecz wklinuje się między warstwy o tej samej gęstości wody, minie Głębię Bornhoimską górą i dopiero do Głębi Gdańskiej, czy też Głębi Gotlandzkiej dochodzi jako przy-denny. Niemniej są znane przypadki, że po długiej stagnacji i tam docierał jako wklinowujący się, wnosząc tlen do warstw pośrednich, przez co warstwy pod nim i nad nim nadal zawierały siarkowodór.
Nieregularność wlewów oraz ich różna „siła" powodowały, że przydenne warstwy Głębi Bornhoimskiej i Głębi Gotlandzkiej często stagnowały przez kilka lat. Zachodziły wyżej opisane procesy, a nadto wody przydenne nie mogły być wypchnięte ku powierzchni, ku warstwom produkcji pierwotnej, a sole biogeniczne nagromadzone przy dnie pozostawały tam przez kilka lat. Stąd w Bałtyku zdarzały się lata „tłuste" o dużej produkcji i lata „chude", w których organizmy zwierzęce głodowały. Działo się to zwłaszcza w dawniejszych latach, kiedy Bałtyk żył tym, co sam wytworzył, dopływ soli biogenicznych z zewnątrz był bardzo mały. Dzisiaj jest inaczej.
Ścieki przemysłowe dochodzące do Bałtyku pochodzą również z zakładów przetwórczych. Mam tu na myśli przetwórstwo roślinne i zwierzęce, przy którym odpady są organiczne i inaczej zachowują się w morzu niż ścieki przemysłowe. Ścieki organiczne w morzu podlegają mineralizacji, wiążą tlen i są podstawą do powstawania soli biogenicznych, a tylko w skrajnym przypadku przyczyniają się do produkcji siarkowodoru.
Nagromadzone przy dnie sole biogeniczne dostają się do warstw produkcyjnych. Jeśli dużo substancji organicznych podlega rozkładowi wytwarza się dużo soli biogenicznych, które dostawszy się do powierzchni zaczynają nowy cykl produkcyjny, nową eutro-fizację. - ...
Opisane zjawiska zawsze zachodziły w Bałtyku; okresy wlewów przeplatały się z okresami stagnacji, kiedy wytwarzał się siarkowodór, który niszczył życie. Zjawisko to nazwano samo zanieczyszczeniem Bałtyku. W obecnych jednak latach przez zanieczyszczenia organiczne i biogenne proces ten stał się problemem.
Zmienić ponadto biocenozę może jeszcze rozlana w portach ropa i substancje ropopochodne ze statków i z przeładunków w porcie. Groźne są także elektrownie atomowe, tak przez promieniotwórczość, jak i przez masy podgrzanych wód. W każdym razie w najbliższym sąsiedztwie ujścia odpływów z elektrowni do morza mogą zmienić biocenozę.
Pozostało do omówienia zagadnienie zanieczyszczeń powstających na statkach. Są to przede wszystkim zanieczyszczenia komunalne, których duże statki dostarczają w tej samej ilości, co znaczne już miasteczko. Również statki rybackie, przetwórnie, czy też bazy rybackie lub wielorybnicze, dostarczają martwych substancji organicznych. Jednak znacznie większą groźbą jest używana jako napęd ropa lub substancje ropopochodne (mazut, benzyna) oraz smary. Olbrzymią natomiast katastrofę dla ludzi, ptaków i wybrzeża stanowi rozbicie się olbrzymiego tankowca, zawierającego czasem nawet do kilkuset tysięcy ton ropy. Ropa błyskawicznie rozlewa się cienką warstwą, odcinając powierzchnię wody od głębszych warstw. Ptaki karmiące się rybami siadają na takie pola skażone ropą, oklejają się irri pióra, marzną one i giną. Jeśli katastrofa nastąpi w pobliżu wybrzeża, ropa z przypływami czy też kipielą dostaje się na plaże, niszczy plaże, zamyka rybakom dostęp do morza, plaże tracą wartość rekreacyjną.
Zjawiska wyżej opisane dawniej zachodziły w mikroskali. Od dawna znane są pustynie denne w głębiach Bałtyku. Siarkowodór zniszczył życie organiczne i utworzyły się ,,białe" plamy na dnie — obszary bez życia. Czasami siarkowodór z powodu zbyt długiej stagnacji wychodził wysoko w górę, nie dopuszczając ryb, a zwłaszcza dorsza na jego tarliska i stąd rejestruje się brak ikry na tych obszarach, na których dawniej występowała masowo. Z przy-dennych obszarów, zwłaszcza z toni wodnej warstw przydennych, gdzie panuje siarkowodór znikły zwierzęta, które zginęły albo wyemigrowały: Sagitta elegans baltica, Cyanea capillata — meduza.
Zdarzały się jednak i sytuacje przeciwne. Od czasu do czasu, nawet w okresie tak silnych skażeń, braku tlenu i obecności siarkowodoru, silny wlew z Morza Północnego odświeżał wody przy-denne głębi i okresowo powracało tam życie, jednak w związku ze skalą zanieczyszczeń nadal życie w Bałtyku będzie niepewne.
W celu ochrony wód bałtyckich przed zanieczyszczeniami należy systematycznie je kontrolować poprzez prowadzenie badań, konieczne jest również wyeliminowanie niektórych toksycznych środków owadobójczych w rolnictwie i ścieków przemysłowych.
Bałtyk jest wspólnym łowiskiem wielu państw, wspólną drogą wodną, dlatego praca nad ochroną tego środowiska musi być zespołowa i rozwiązanie wielu problemów można osiągnąć tylko na forum międzynarodowym.