геоэкологические проблемы  использования водных 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-, HCO32- ;  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.