2.3. Экобедствия, связанные с изменениями состояния гидросферы

Основные из этих бедствий: истощение вод или их загрязнение, приводящие к резкой нехватке питьевой воды; истощение водных ресурсов, необходимых для организации хозяйственно-бытового водоснабжения и обеспечения технологических процессов; нарушение экологического равновесия существования водной флоры и фауны вследствие критического загрязнения вод внутренних морей и мирового океана.

Истощение водных ресурсов Земли обуславливается интенсивностью водопотребления для удовлетворения нужд населения, промышленности и сельского хозяйства. Различают: возвратное водопотребление – с возвращением забранной воды в источник (промышленность, коммунальное хозяйство) и безвозвратное водопотребление – с расходом её на фильтрацию, испарение (в основном. сельское хозяйство).

Основным источником водопотребления являются реки. И хотя запасы речных вод невелики (всего 1200 км³ или 0,0001% объема всей гидросферы), но, обладая значительной способностью к возобновлению и самоочищению, они обеспечивают основной объем (68%) потребляемой воды в быту и хозяйстве (доля подземных вод в общем потреблении – 32%).

Интенсивное развитие промышленности, сельского хозяйства, процесс урбанизации привели к резкому увеличению водопотребления в мире (в XX веке оно возросло в 7 раз). Основным потребителем водных ресурсов является сельское хозяйство (65% от полного водопотребления, в т.ч. 89% - безвозвратного). Если в 1900 г. площадь орошаемых земель в мире составляла 47 млн. га, то в 2000 г. она составила, примерно, 347 млн. га.

Водопотребление за указанный период (1900-2000 г.г.) возросло в Европе в 18 раз, Северной Америке -12 раз, в Азии – 8 раз. Причём наибольшая величина водопотребления приходится на Азию – 3140 км³/год (60% от общемирового), где расположены основные орошаемые площади земного шара, на Северную Америку – 796 км³/год (более 15%), Европу – 673 км³/год (13% от мирового водопотребления).

Столь интенсивное потребление пресной воды привело к тому, что уже сейчас, по данным ООН, около 1,5 млрд. человек на Земле не имеют возможности пить чистую воду. Каждый год около 3 млн. человек на Земле умирает от холеры, тифа и дизентерии – болезней, вызываемых грязной водой. Ожидается, что к 2025 году более 40% населения будет проживать в регионах, где вода превратиться в дефицит. По мрачному прогнозу бывшего Генерального Секретаря ООН Бутроса Гали, если в XIX веке люди гибли за металл, в ХХ веке – за нефть, то в XXI веке начнутся войны за воду.

Аналогичная ситуация характерна и для динамики водопотребления России. По суммарным запасам пресных вод наша страна занимает первое место в мире. На территории Российской Федерации находится крупнейший в мире пресный водный бассейн – Байкал, страна имеет 1896 водохранилищ ёмкостью более 1 млн. кубометров, крупнейшие в Европе и мире реки – Волга, Енисей, Лена, Обь и другие.

Однако потребление воды в стране в период с 1900 года возросло более, чем в 9 раз, годовое потребление в России в конце ХХ века составило, примерно, 117 км³, из которых на нужды промышленности используется 53%, на сельское хозяйство – более 20%, на хозяйственно – питьевые нужды – около 15%. На многих реках России водозабор превысил все допустимые нормы и сейчас составляет более 50% от среднего многолетнего стока (р. р. Кубань, Дон, Терек, Урал, Исеть, Миасс).

Загрязнение внутренних водоёмов и мирового океана связано главным образом с поступлением огромного количества антропогенных вредных веществ на их акваторию (нефтяные углеводороды, биогенные компоненты, пестициды, тяжелые металлы, радионуклиды), Основные пути попадания загрязняющих веществ в мировой океан показаны на рис.12.

Рис. 12. Пути поступления загрязняющих веществ в мировой океан

В настоящее время в океан ежегодно поступает более 30 тыс. различных химических соединений в количестве более 1,2 млд. т. Это прямой сброс, поступление токсикантов с речным стоком и из атмосферного воздуха, результат уничтожения отходов в море, а также аварий танкеров, других средств морского транспорта.

Наиболее опасным является нефтяное загрязнение. Сейчас 20…30% поверхности мирового океана покрыто тончайшими нефтяными пленками. Такие плёнки способны нарушить важнейшие физико-химические процессы в океане, приводящие к нежелательным последствиям глобального масштаба, отрицательно воздействовать на гидробиоценозы, морские экосистемы в целом. Будучи молекулярно устойчивыми, нефтяные загрязнители накапливаются в поверхностном слое воды, в донных осадках, морской биоте и, передаваясь по трофическим цепям, создают угрозу через потребление морепродуктов здоровью людей.

Считается, что ежегодно в морскую среду поступает около 3,5 млн. тонн нефти и нефтепродуктов. Концентрация нефтепродуктов в различных районах Мирового океана характеризуется такими показателями: Тихий океан (Северо-западная часть) – 0…200 мкг/л; Атлантический океан (Северо-восточная часть) – 0…160 мкг/л; Северное море – 0…350 мкг/л; Средиземное море – 0…950 мкг/л; Балтийское море – 0,8…8 мг/л.

В наибольшей степени от загрязнения страдают полузамкнутые моря с высокой интенсивностью судоходства, прежде всего танкерного. Так, на Средиземное море, которое составляет всего 0,7 площади океана, приходится до 17% всех загрязнений мирового океана. Крупные разливы нефти на этой акватории означают экологическую катастрофу местного масштаба, но и они сопровождаются массовой гибелью птиц и морских животных, упадком прибрежного рыболовства.

Другим опасным загрязнением морей и океанов является радиоактивное загрязнение. Основными источниками радиоактивного загрязнения Мирового океана являются: испытания ядерного оружия; сброс радиоактивных отходов непосредственно в море; крупномасштабные аварии АЭС и судов с атомными энергетическими установками; захоронение радиоактивных отходов на морском дне.

Испытания ядерного оружия (на Новой Земле, например, было проведено более 130 ядерных взрывов), отходы от английских и французских атомных заводов загрязнили радиоактивными элементами всю Северную Атлантику, особенно Северное, Норвежское, Гренландское, Баренцево и Белое моря.

В загрязнении радионуклидами акватории Северного Ледовитого океана некоторый вклад сделан и нашей страной. Кроме испытания ядерного оружия на Новой Земле, на радиационный фон вод акватории существенно влияют работа трёх подземных реакторов и радиохимического завода (производство плутония) в Красноярске – 26, расположенного, как известно, на реке Енисей, впадающей в Северный Ледовитый океан.

Воды мирового океана загрязнены наиболее опасными радионуклидами цезия -137, цезия - 144, стронция - 90, иттрия - 91, ниобия - 95, которые, обладая высокой биоаккумулирующей способностью, переходят по пищевым цепям и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность как для гидробионтов, так и для человека.

Максимальные загрязнения цезием - 137 фиксировались в западной части Баренцева моря, которые в 1982 г. в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод Северной Атлантики. В период 1963-1992 г.г. концентрация радионуклидов в Белом и Баренцевом морях уменьшилась лишь в 3…5 раз. Значительную опасность вызывают затопленные в Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок.

Столь же существенное загрязнение характерно и для внутренних вод планеты, включая и российский речной и озёрный бассейны. Основные реки России: Волга, Дон, Кубань, Печора, Енисей, Обь, Лена оцениваются как «загрязненные». Их крупнейшие притоки – Ока, Кама, Томь, Миасс, Исеть, Тура, реки бассейна Оби как «сильнозагрязненные». Наиболее распространёнными загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легко-окисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитратный азот, а также специфические загрязняющие вещества – лигнин, ксантогенаты, формальдегид и другие.

Основными «загрязнителями» внутреннего поверхностного водного бассейна России являются промышленные сточные воды, сельское и жилищно-коммунальное хозяйство. В большинстве промышленно развитых районах страны сброс сточных вод составляет более 100 куб. м на душу населения, в Москве и Нижегородской области – более 200, в Санкт – Петербурге - более 300, в Иркутской области и Красноярском крае – более 500 куб.м на человека. Ежегодно предприятиями коммунального хозяйства сбрасывается в водные объекты около 14 км³ сточных вод. Из них до нормативных значений очищается лишь 1,3 км³, что составляет, примерно, 9%.

В последнее время отмечается ухудшение качества органолептических свойств подземных вод, используемых населением для питья. Ухудшение органолептических качеств поверхностного водного бассейна и подземных вод России обусловливается в основном двумя главными причинами:

во-первых, возросло количество «грязных производств». Оборудование многих предприятий устарело и вовремя не ремонтируется. Сырье используется «дешевое», поэтому оно зачастую имеет повышенное содержание вредных веществ. Системы очистки сточных вод также находятся в кризисном состоянии;

во-вторых, в городах возникла масса мелких, зачастую «теневых» для экономической полиции производств полукустарного типа, не имеющих удовлетворительных систем водоочистки, сбрасывающих отработанную загрязненную воду либо в городскую канализацию, либо прямо в водоёмы.

В целом, характеристика сложившейся в России ситуации с обеспечением водой населения, объектов промышленности и сельского хозяйства показывает, что в XXI веке опасность глобального кризиса в снабжении населения водой в Российской Федерации маловероятна. Однако имеется возможность возникновения локальных чрезвычайных ситуаций экологического и биолого-социального характера, связанных с дефицитом чистой воды.