II. Изменение состояния гидросферы

Гидросфера – прерывистая водная оболочка Земли, расположенная на поверхности земной коры и в ее толще. Она представлена совокупностью водоисточников:

§ моря и океаны – 94%

§ подземные воды – 4%

§ льды и снега – 1,6%

§ поверхностные воды суши – 0,4%.

Соленая вода – 94%, пресная – 6%. Пресная вода в 1кг содержит не более 1 г солей.

Вода основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода на Земле. Растения на 90%, животные на 75% состоят из воды. Потери 10-12% влаги живыми организмами приводит к их гибели.

Водой покрыто 71% земной поверхности, оставшиеся 29% воды распределены по суше крайне неравномерно, поэтому условия для жизни на суше очень разнообразны.

Еще 20-30 лет тому назад количество водоисточников и качество воды было вполне достаточным для нормального обеспечения населения. Но в связи с бурным ростом промышленного и жилищного строительства ощущается ее нехватка и резкое снижение качества.

Сокращение водных ресурсов определяется тремя основными причинами.

1. Массированное загрязнение водных источников – качественное истощение вод, основной причиной которого является поступление неочищенных или плохо очищенных стоков.

Источниками естественного загрязнения являются паводки, размыв берегов, атмосферные осадки. Особую тревогу вызывает антропогенное загрязнение водоемов:

а) загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, пленка которых изменяет состав и интенсивность проникновения в воду света. Прекращение доступа солнечных лучей затрудняет процессы фотосинтеза, вызывает гибель растений и животных. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет;

б) загрязнение промышленными, сельскохозяйственными, коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащение питательными веществами, что приводит к чрезмерному развитию водорослей, так называемому «цветению вод»: вода становится зеленой, мутной, с неприятным запахом и привкусом. Отмирающие части водорослей и органические загрязнения разлагаются до простейших соединений, продукты распада поглощают кислород воды, некоторые из них токсичны. В результате эвтрофикации могут возникать заморы рыбы и других обителей водоемов, гибель водных экосистем с непроточной водой (озер и прудов), заболачивание местности;

в) загрязнение ионами тяжелых металлов нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека. Тяжелые металлы, являясь клеточными ядами, подавляют активность ферментов, нарушают обмен веществ, конкурируют с необходимыми для живых организмов элементами. Большинство тяжелых металлов имеют свойство постоянно накапливаться в тканях разных органов и при превышении определенной концентрации наступает резкое отравление;

г) загрязнение кислотными дождями приводит к закислению водоемов и гибели экосистем;

д) загрязнение радиоактивными веществами вызвано сбросом отходов предприятий атомной энергетики, аварий атомных электростанций, судов и космических ядерных установок; испытаниями ядерного оружия. Радионуклиды, вовлекаясь морскими организмами в круговорот веществ, переходят по пищевой цепи, концентрируясь на высших трофических уровнях, что создает прямую угрозу для жизни в Мировом океане и для человека: приводит к развитию острых лучевых, раковых заболеваний, уменьшению продолжительности жизни организмов;

е) термальное (тепловое) загрязнение обусловлено сбросом в природные водоисточники подогретых вод ТЭС и АЭС, что вызывает массовое развитие сине-зеленных водорослей, уменьшение количества кислорода и как следствие обедняет флору и фауну водоема;

ж) механическое загрязнение повышает содержание нерастворимых примесей. Подсчитано, что на 1 км² океана приходится в среднем 17 тонн мусора;

з) биологическое загрязнение возникает в результате сброса в воды суши и моря органических веществ, многие из которых способны к брожению, что создает условия для интенсивного размножения патогенных микроорганизмов (возбудители холеры, дизентерии, инфекционного гепатита, полиомиелита и др.).

2. Рост водопотребления. В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. км³ воды ежегодно. Каждый житель планеты в среднем потребляет 650 м³ воды в год (178 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 л в день, т.е. около 1 м³ в год. Большое количество воды требуется сельскохозяйственному производству – 69%, главным образом для орошения; 23% – потребляет промышленность; 6% – расходуется в быту.

С учетом потребностей промышленности и сельского хозяйства расход воды в нашей стране – от 125 до 350 л в сутки на человека (в Санкт-Петербурге – 450 л, в Москве – 400 л). В развитиых странах на каждого жителя приходится 200-300 л воды в сутки, в городах 400-500 л, в Нью-Йорке – более 1000 л, Берлине – 250 л, Париже –130 л, Лондоне –170 л. В тоже время 60% суши не имеет достаточного количества пресной воды. Ощущает недостаток в воде – 1,5 млн. человек, еще 500 млн. страдают от плохого качества питьевой воды (наличие возбудителей инфекционных заболеваний).

Увеличение водопотребления определяется рядом факторов.

Во-первых, рост числа промышленных предприятий: потребность возрастает ежегодно на 6-8%.

Во-вторых, увеличение расхода воды в сельском хозяйстве на орошение, полив, животноводство.

В-третьих, расход воды на бытовые нужды: объем зависит от региона и уровня жизни, и составляет от 3 до 700 л/сутки на человека.

3. Деградация природных вод. Деградация сети малых рек и их обмеление вызываются чрезмерной распашкой земель, истребления лесов, нерегулируемого выпаса скота, непродуманного развития мелиоративных систем. Вследствие эрозии почв пахотных угодий весьма значительна интенсивность преобразования водосбросов и долин малых рек. В ряде случаев они превратились в сточные канавы или полностью исчезли.