Гидросферы

По данным Всемирного фонда природы, лишь за 25 лет (1970-1995 гг.) человечество уничтожило свыше 30 % природных ресурсов нашей планеты. Особенно быстро уничтожаются экосистемы, обеспечивающие питьевой во­дой, — 6 % за год. Всего за 30 лет (с 1970 по 2000 г.) количество этих биото­пов уменьшилось вдвое. В настоящее время на планете ежегодно потребля­ется около 12 % всех пресных водных ресурсов, перемещаются огромные массы поверхностных и подземных вод, изменяется природный круговорот воды. Человек соединяет моря, трансформирует географию рек, создает ог­ромные водохранилища, осушает болота, орошает безводные пустыни, от­качивает из недр колоссальные объемы подземных вод. В России различны­ми водными путями соединены Белое, Балтийское, Черное, Каспийское и Азовское моря. В бассейнах рек Волги, Дона, Камы, Ангары и т.д. созданы крупнейшие водохранилища (протяженностью до 500-670 км и шириной 40-60 км).

По данным департамента использования и восстановления водного фонда МПР, водохозяйственный комплекс нашей страны включает около 30 тыс. водохранилищ. Крупнейшими из них являются Волжко-Камский и Ангаро-Енисейский каскады, которые обеспечивают регулирование стока рек и га­рантированное водоснабжение населения. С 1900 до 1970 г. в мире было построено около 10 тыс. плотин с водохранилищами объемом более 0, 1 км³. Сейчас таких водохранилищ уже свыше 14 тыс. Суммарная площадь всех искусственных водохранилищ составляет более 1, 5 млн км² (— 1 % суши). Эти искусственные «моря» оказывают существенное влияние на биосферу Земли.

Снижение ресурсов пресных вод (особенно в промышленно развитых районах) вызвано не столько увеличением их потребления, сколько расту­щим загрязнением (при сбросе в водные бассейны неочищенных или недо­статочно очищенных стоков). В России в 2000 г. из общего объема сточных вод (55, 6 км³) лишь 11 % (2, 4 км³) прошли нормативную очистку. Напри­мер, в Мировой океан ежегодно поступает 420 км³ сточных вод, а также более 6 тыс. км³ естественных вод, загрязненных стоками, и до 10-12 млн т нефти. Только в водоемы России (рис. 3.3) ежегодно сбрасывается 8, 5 км³ неочищенных и 18, 5 км³ не полностью очищенных сточных вод. В резуль­тате примерно 60 % поверхностных пресных вод России уже относятся к разряду загрязненных и не могут быть использованы для питья. Основную лепту в загрязнение поверхностной гидросферы вносят городские и посел­ковые системы канализации, сбрасывающие 60 % загрязненных сточных вод этой категории. Суммарный объем загрязненных сточных вод, сбрасывае­мых в поверхностные водные объекты Российской Федерации, распределя­ется между жилищно-коммунальным хозяйством (51 %), промышленнос­тью (35 %) и сельским хозяйством (13 %) (табл. 3.10).

Таблица 3.10

Динамика сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты, млн м³

Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхност­ных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые орга­нические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот. Во многих водоемах зарегистрированы повышенные концентрации специ­фических загрязняющих веществ: лигнина, ксантогенатов, формальдегида и др. Основным источником этих загрязнений являются сточные воды раз­личных производств, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностный сток.

Около трети всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточ­ники с поверхностным и ливневым стоками с территорий санитарно небла­гоустроенных населенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное (в период весеннего паводка) ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах (в том числе и Москве). Если суммировать общемировой сток производственных вод, на­сыщенных токсичными химическими элементами, то он уже превышает объем Амазонки — наиболее полноводной реки мира. Эта ситуация обус­ловлена реализацией человечеством стратегии естественной самоочистки вод от загрязнения. Кроме поверхностного стока, дополнительным источником загрязнения водоемов является снеговой покров, содержание химических элементов в котором выше, чем в донных осадках. В твердых осадках снега содержание Pb, Zn, Ag в десятки раз, a Sn, W, Ст, Со, Мп в несколько раз выше, чем в донных осадках на фоновых участках водотока.

Особенно сильно страдают от загрязнения реки, озера и внутренние моря. В частности, в России в большом количестве загрязненные сточные воды сбрасываются в бассейн Волги (11 км³ ежегодно), Ангары (1, 8 км³), Урала (0, 1км³) и др. В промышленных технологических процессах образуются следующие основные виды загрязненных сточных вод:

• реакционные воды, возникающие в процессе реакций с выделением воды, в результате чего они загрязнены как исходными веществами (реагентами), так и продуктами реакций;

• воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах (свободная или связанная вода), в результате переработки загрязняются всевозмож­ными веществами;

• промывные воды — воды после промывки сырья, продуктов, тары и оборудования, а также маточные водные растворы;

• водные экстрагенты и абсорберы;

• охлаждающие воды, не соприкасающиеся с технологическими про­дуктами и использующиеся в системах оборотного водоснабжения;

• бытовые воды — воды столовых, прачечных, душевых, туалетов и т.д.;

• атмосферные осадки, стекающие с территории предприятия, загряз­ненные различными химическими и взвешенными веществами (по­верхностный сток).

Ежегодно в реки в виде производственных отходов сбрасьшается более 2, 3 млн т свинца, 1, 6 млн т марганца, 1 млн т цинка, около 0, 5 млн т меди и 6, 5 млнт фосфора (табл. 3.11). Например, в реку Терек (рис. 3.4) только на терри­тории Северной Осетии ежесуточно сбрасьшается более 4 320 м³ неочищенных сточных вод, содержащих около Зт растворенных вредных веществ. На рис. 3.5 представлены данные по загрязнению рек Северного Кавказа

Говоря о сохранении гидросферы, необходимо упомянуть древнейшее озеро в мире — Байкал. Байкал является самым глубоким озером в мире, не

Таблица 3.11