Антропогенные воздействия на гидросферу

 

      Нужно учесть, что основная часть пресных вод (около 70%) заморожена в полярных льдах, вечной мерзлоте, на горных вершинах. Воды в реках и озерах составляют лишь 3% суши, или 0,016% общего объема гидросферы. Таким образом, воды, пригодные для всех видов использования, составляют ничтожную часть общих запасов воды на Земле. Проблема усложняется и тем, что распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод.

      Россия  по ресурсам поверхностных вод занимает ведущее место в

      7

      мире. Только в уникальном озере Байкал сосредоточено около 1/5 мировых запасов  пресной воды и более 4/5 запасов  России. При общем объеме 23 тыс. км³ в озере ежегодно воспроизводится около 60 км³ редкой по чистоте природной воды.

      Среднегодовой суммарный сток рек Российской Федерации  в 90-х гг. XX в.составляет 4270 км³ в год, в том числе из сопредельных территорий в Россию поступает 230 км. ЭВ, год.

      Потенциальные эксплуатационные ресурсы подземных  вод в России около 230 км³ в год.

      В целом в России на одного жителя приходится 31,9 тыс. м³ пресной воды в год. Однако распределение пресной воды, в первую очередь речного стока, по территории крайне неравномерно и не соответствует численности населения и размещению промышленных предприятий (табл. .3).

                                                            Таблица 3

      Распределение речного стока  по некоторым экономическим  районам России  

 

      90% общего годового объема речного стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего годового объема речного стока. Водообеспеченность на 1 км² территории колеблется от 130 тыс. м³ в Центрально-Черноземном районе до 610 тыс. м³ — в Волго-Вятском, а на одного жителя — от 2,8 тыс. км³ в Центрально-Черноземном до 307,5 тыс. км³ в Дальневосточном. Недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская, Белгородская, Курганская области, республика Калмыкия и некоторые другие территории.

      В Курганской области в среднем  на одного человека приходится в год 1,15 тыс. м³ водных ресурсов, что в 6,6 раза меньше, чем по Уральскому региону, и в 27,7 раза меньше, чем в целом в Российской Федерации.

      8

1.4. Использование водных ресурсов

 

      Мы  ошибочно полагали, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые  запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Следует повторить еще раз, что это было глубоким заблуждением. Человечеству не угрожает недостаток воды. Ему грозит нечто худшее — недостаток чистой воды.

      Проблема  недостатка пресной воды возникла по следующим основным причинам:

      1. Интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов.

      2. Потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек и других причин.

      3. Загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

      Потребности же в чистой, пресной воде с каждым годом растут. Достаточно отметить, что на производство 1 т стали расходуется 250 м³, меди — 500 м³, целлюлозы — 1500 м³ воды. Крупнейшим водопотребителем является сельское хозяйство. Для получения 1 т пшеницы требуется 1500 м³ воды, а 1т хлопка—10000 м³. За вегетационный период на 1 га кукурузы расходуется 3000 м³, капусты — 8000 м³, риса — 12 000—20 000 м³ воды.

      Распределение и использование водных ресурсов России в 90-х гг. XX в. по Т.А. Акимовой, В.В. Хаскину (1994) представлено на рис. 3.

        

      Рис. 3. Распределение и использование водных ресурсов

                       России

      9

      Расход  воды на промышленные нужды составлял 40%, сельское хозяйство — 24%, бытовые расходы — 17%. Суммарный объем забора свежей воды, например, в 1991 г., равнялся 3% сред-немноголетнего стока. Однако по ряду бассейнов рек (Кубань, Дон, Терек, Урал, Исеть, Миасс, Тобол и др.) величина водозабора достигает 50% и более, что превышает экологически допустимый отбор воды. 
 
 

1.5. Источники загрязнения воды

 
 

      Источник, вносящий в поверхностные  или подземные  воды различные вредные  вещества, микроорганизмы или тепло, называется источником загрязнения, вещество, нарушающее нормы качества воды, -загрязняющим. Природные воды могут быть загрязнены самыми различными примесями, которые разделяют с учетом их биологических и физико-химических свойств на группы. К первой группе относятся вещества, растворяющиеся в воде и находящиеся там в молекулярном или ионном состоянии. В природной воде могут присутствовать в растворенном виде различные газы (кислород, азот, диоксид углерода, сернистый газ и др.), а также растворимые соли (натрия, калия, кальция, аммония, алюминия, железа, магния, марганца и др.). Можно установить их наличие с помощью химического анализа, потому что растворенные примеси не задерживаются ни песчаными, ни бумажными фильтрами. Вторая группа примесей — те, что образуют с водой коллоидные системы и взвеси. Коллоидные системы образуются из практически нерастворимых веществ. Они задерживаются мембранами — тонкими пленками из коллодия или бычьего пузыря. В коллоидном состоянии могут находиться вещества минерального и органического происхождения. При длительном отстаивании частицы песка, глины, образующие в воде взвеси, способны осаждаться.

      Вода  может иметь загрязнения биологического характера: бактерии, вирусы, водоросли, простейшие, черви и т. д. Бактерии образуют устойчивые взвеси, а водоросли — целые «подводные луга», на дне водоемов может быть много червей.

      В 90-х гг. XX в. антропогенное загрязнение природных вод стало носить глобальный характер и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на Земле.

      Основными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, смыв с полей части почвы, содержащей различные агрохимикаты, дренажные воды систем орошения, стоки животноводческих ферм, попадание в водоемы с осадками и ливневыми стоками аэрогенных загрязнений (рис. 4).

      10

      Годовой объем промышленных коммунально-бытовых и сельскохозяйственных стоков в мире достиг 6,7%, или около 2,5 тыс. км естественного речного стока на планете, а по наличию примесей в воде практически сравнялся с ним. Антропогенные загрязнения воды по сравнению с природными водами (растворы и взвеси) более опасны и во много раз сильнее снижают ее качество.

      Среди загрязнителей воды наибольшую опасность представляют фенолы, нефть и нефтепродукты, соли тяжелых металлов, радионуклиды, пестициды и другие органические яды, биогенная органика, насыщенная бактериями, минеральные удобрения и т. д. Общая масса основных антропогенных загрязнителей гидросферы достигла 15 млрд. т в год. Большая часть этих загрязнителей приходится на реки, где средняя их концентрация достигла 400 мг/л. 

      

      Рис. 4. Сброс отходов производства в водоем

                              

      Наибольшая  нагрузка из крупных речных бассейнов, как по водопотреблению, так и по загрязнению приходится на Волгу, Днепр, Дунай и Рейн в Европе; Урал. Миасс, Исеть, Тобол на Урале; Ганг, Хуанхэ и Янцзы в Азии; реки. Св. Лаврентия, Колорадо и Миссисипи в Америке.

      Объем хозяйственных стоков в реки европейской  части России, Белоруссии, Украины и Средней Азии увеличился в 5 раз. В России в 1991 г. со сточными водами было сброшено в водоемы (в тыс. т): 1200— взвешенных веществ, 190— аммонийного азота, 58 - фосфора, 50 - железа, 30 - нефтепродуктов, 11 — СПАВ, 2,1 — цинка, 0,8 — меди, 0,3 — фенолов и т. д.

      11

      Все большая опасность загрязнения  грозит и уникальному озеру Байкал. В 1990 г. объем хозяйственных стоков составил

      Мнения  рН водной среды в результате загрязнения  оказывает отрицательное влияние на организмы. У пресноводных озер и рек рН воды обычно 6-7, организмы адаптированы именно к этому уровню. Изменение реакции воды всего на одну единицу рН по сравнению с оптимумом приводит в большинстве случаев к стрессу, а нередко и к гибели организмов. Подкисление озер и рек влияет и на сухопутных животных, так как многие птицы и звери входят в состав пищевых цепей, начинающихся в водных экосистемах.

      Сброс канализационных стоков, особенно неочищенных  или недостаточно очищенных, оказывает  отрицательное влияние на круговорот органического вещества в водоеме, грозит опасностью инфекционных заболеваний, в первую очередь человека (рис. .5).