Ресурсов

Водные ресурсы – вода, используемая в хозяйственной деятельности человека. Водные ресурсы Земли складываются из воды Мирового океана (96,5 % от общих запасов воды в гидросфере), подземных вод (1,7), ледников и постоянных снегов (1,7), рек, озер, почвенной и атмосферной влаги и др. Водные ресурсы – важнейших природный ресурс, необходимый для хозяйства, организмов, человека. Водные ресурсы распределены на Земле неравномерно. В этом состоит первая проблема в использовании водных ресурсов. Во многих районах земли люди и хозяйство страдают от дефицита или избытка водных ресурсов.

К геоэкологическим проблемам использования водных ресурсов относятся.

1. Загрязнение воды – привнесение в воду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических или биологических агентов или превышение в настоящее время их среднемноголетнего уровня концентрации, приводящее к негативным геоэкологическим последствиям. Загрязнение вод может возникать в результате как естественных причин (береговая эрозия, абразия, разложение органики), так и под действием деятельности человека. Основные виды загрязнения: химическое (тяжелые металлы, пестициды, синтетические поверхностно активные вещества, бытовые стоки, нефтепродукты, детергенты), физическое (тепловое, радиоактивное), биологическое или микробиологическое (патогенные микроорганизмы, продукты генной инженерии), органическое (фекалии, органические и минеральные удобрения, остатки плодов и овощей). Основными отраслями, загрязняющими водные ресурсы, являются химическая, целлюлозно-бумажная, нефтехимическая, текстильная, металлургическая. В большей степени эта проблема свойственна для поверхностных вод, Мирового океана, в меньшей степени – для подземных вод. В результате загрязнения ухудшается качество воды, что требует дополнительные расходы на ее очистку.

К геоэкологическим последствиям загрязнения вод можно отнести: а) физиологические изменения (нарушение роста, дыхания, питания, размножения организмов); б) биохимические изменения (нарушение обмена веществ, накопление химических элементов в организме); в) патологические изменения (возникновение заболеваний, новообразований, гибель организмов в результате кислородной интоксикации); г) визуальное загрязнение среды.

2. Истощение вод – уменьшение минимально допустимого стока поверхностных вод или сокращение запасов подземных вод. Минимально допустимым стоком является сток, при котором обеспечивается экологическое благополучие водного объекта и условия водопользования. Из поверхностных водных объектов допускается изъятие ¼ речного стока. Истощение водных ресурсов свойственно в первую очередь подземным водам. В результате интенсивного водозабора в крупных городах (Токио, Мехико, Москва) происходит : 1) падение пьезометрического уровня подземных вод; 2) образование депрессионной воронки и иссушение грунтов; 3) ухудшение качества воды в результате подтягивания подземных вод нижерасположенных водоносных горизонтов; 4) возможно оседание земной поверхности; 5) в долинах малых рек сокращается речной и родниковый сток, в целом происходит иссушение ландшафта. Истощение водных ресурсов вызывает необходимость поиска новых источников водоснабжения населения и хозяйства.

3. Эвтрофикация водоемов – процесс, связанный с поступлением в водоемы большого количеств биогенов, вызывающих резкое увеличение биологической продуктивности водоемов и «цветение» воды. В результате разложения водных растений после их отмирания расходуется большое количество кислорода. Это может привести в летний период к массовому замору рыб и образованию сероводорода. Чтобы предотвратить это процесс следует в первую очередь уменьшить приток биогенных веществ. Для этого необходимо сократить применение удобрений в сельском хозяйстве и сбросы навозной жижи в водоемы. Для борьбы с евтрофикацией применяют два метода: механического удаления водной растительности и применения химических препаратов (гербицидов).

4. Зарегулирование речного стока выражается в строительстве на водотоках плотин и водохранилищ. В результате этого происходит увеличение объемов водных ресурсов, значительно сокращается скорость течения, изменяется водный режим водотоков (вследствие замедленного водообмена) и микроклимат прилегающих территорий, происходит подтопление территории, прилегающей к водохранилищу. Качество воды в водохранилищах снижается. Это часто проявляется в увеличении инфекционной заболеваемости населения. Первые плотины появились в мире еще 4 – 4,5 тыс. лет тому назад. В настоящее время в мире существует около миллиона водохранилищ.

5. Переброска речного стока. Для водо-дефицитных районов мира актуальным для развития экономики является переброска части речного стока. Сейчас масштабы переброски речных вод возросли. Главным потребителем воды является сельское хозяйство. Геоэкологические последствия проектов перебросок воды многочисленны и комплексны, такие как засоление и заболачивание почв, ухудшение качества воды, деградация ландшафтов. Такие проекты являются дорогостоящими и сложными с юридической точки зрения.

6. Качество воды – важнейший показатель качества окружающей природной среды. Это связано с высокой потребностью водных ресурсов в хозяйственной и бытовой деятельности людей. От качества воды зависит уровень заболеваемости населения. Многие заболевания передаются через воду, например дизентерия, холера и др. От диареи ежегодно во всем мире умирает 3 млн. детей в возрасте до 5 лет. Природные воды содержат много растворенных химических веществ. Обычно естественная концентрация солей в воде не превышает 1 г/л. Вода является средой для организмов, где можно обнаружить взвешенные вещества, естественные загрязнители, влияющие на качество воды.

Деятельность человека превращает реки в сточные канавы, иногда с высоким уровнем загрязнения. Главными источниками загрязнения природных вод являются предприятия черной и цветной металлургии, химической, нефтяной, угольной, целлюлозно-бумажной промышленности, сельское и коммунальное хозяйство. Ежегодно в России сбрасывается 59 км³ сточных вод. Они требуют 10 – 12 кратного разбавления. К основным показателям, определяющим качество природных вод относятся: растворенный кислород, БПК (биологическое потребление кислорода), содержание в воде микроорганизмов – коли-титр, показывающий содержание в воде кишечной палочки, содержание аммония (NH₄), нитратов, нитритов, нефтепродуктов, фенолов, СПАВ, тяжелых металлов. Санитарно-гигиеническим показателем качества воды является ПДК. Существует две категории источников загрязнении: 1) источники точечного загрязнения (промышленные предприятия, очистные сооружения); 2) источники рассеянного загрязнения (сельскохозяйственные поля, лесные массивы, в которых применялись ядохимикаты). Основными индикаторами загрязнения вод являются: 1) микробиологические показатели; 3) взвешенные вещества (мутность и прозрачность воды); 4) органические вещества (кислород, БПК, ХПК, фосфаты); 5) биогенные вещества (азот, фосфор); 6) основные ионы: Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Cl^-, SO₄ ^2-, HCO₃^2- ; 7) неорганические загрязнители (Al, As, Cd, Cr, Co, H₂S, Fe , Pb, V); 8) органические микро загрязнители (пестициды, бензапирен, бифенилы и др.).

К основным геоэкологическим проблемам, связанным с ухудшением качества природных вод относятся: 1) заражение патогенами как фактор высокой заболеваемости и смертности от желудочно-кишечных болезней. Он зависит от плотности населения, санитарного состояния систем водоснабжения; 2) загрязнение органическими веществами (например, пестицидами); 3) загрязнение взвешенными веществами (частицы почвы в результате эрозии увеличивают заиление русла, ухудшая условия судоходства); 4) асидификация водоемов; 5) евтрофикация водоемов; 6) загрязнение воды тяжелыми металлами.

Россия является морской державой. Среди морей, ее омывающих выделяются с геоэкологической точки зрения внутренние моря. Режим таких морей (Каспий, Азовское, Черное и Белое моря) отличается замедленным водообменом с океаном. В тоже время с речным стоком в эти моря ежегодно поступает большое количество загрязнителей. К основным проблемам замкнутых морей России относятся: загрязнение водами речного стока и сточными водами населенных пунктов, влияние на организмы в результате вылова и браконьерства; влияние военных объектов на морскую среду; для Черного моря характерна зона сероводородного загрязнения.