4.1.5) Состояние атмосферы в Украине

Напомним, что Украина лежит на пути переноса воздушных масс с Атлантики далеко на восток в центр Евразии. В среднем через ее территорию ежегодно проходят 45 циклонов и 35 антициклонов. Практически не бывает длительного застоя воздуха. Таким расположением объясняется то обстоятельство, что основные зарубежные вещества загрязнители воздуха Украине прибывают к нам с Запада, а сама она экспортирует собственные выбросы прежде всего к России. По данным экспертов, общий баланс резко отрицательный. На нашей территории остается 76 500 тонн азота из его диоксида (NO2) и около 40 000 тонн из оксида (NO). Примерно такая же ситуация с соединениями серы, которой на нашей земле остается примерно 274 000 тонн ежегодно. И все же главные загрязнители воздуха является "родными". Нарастание массы выбросов происходило до середины 80-х годов XX века, когда оно изменилось сокращением. Вследствие развала экономической жизни в начале 90-х количество выбросов резко уменьшилось. Стало легче дышать, но тяжелее жить.

Основными загрязнителями были и остаются предприятия энергетики и металлургии. На них приходится более 70% всех выбросов окиси азота, а соединений серы еще больше 82%. Измерения на территории Украины свидетельствуют, что практически во всех крупных городах постоянно или периодически вредные вещества присутствуют в воздухе в избыточном количестве. Характерными для наших городов является сравнительно высокие уровни загрязнения специфическими и органическими соединениями: бензопиреном, фенолом, формальдегидом, аммиаком и др.

4.1.6) Глобальные последствия загрязнения атмосферы

Наряду с фотосинтезирующими наземными организмами огромную роль играет океан, в водах которого растворено почти в сто раз больше СО ² , чем его содержится в атмосфере. Океан – мощный резервуар, регулирующий газовый состав атмосферы. Но демпферные возможности океана ограничены. Вследствие этого ограничены и возможности океана как регулятора содержания диоксида углерода в атмосфере.

Все возрастающее воздействие деятельности человека на окружающую среду привело к нарушению нормального функционирования природных экосистем. Одной из причин, способствующих накоплению углекислого газа в атмосфере, стала вырубка лесов. Ежегодно в мире добывается 3,4 млрд. м3 древесины. Огромный ущерб наносят лесные пожары. Причем дело не только в потере древесины и лесного покрова. Пожары как поставщики CO ² в атмосферу занимают второе место после сжигания топлива.

С начала XX в. средняя температура приповерхностного слоя воздуха увеличилась на 0,7°С. Причем она быстро повышалась в первой трети 20-го столетия, с 1940 по 1970 г. оставалась на постоянном уровне или даже несколько уменьшалась, а в восьмидесятых годах снова стала медленно увеличиваться. Таким образом, в середине века, несмотря на рост концентрации углекислого газа в атмосфере и предпосылки для усиления парникового эффекта, температура не менялась.

4.2. Антропогенное воздействие на гидросферу Классификация техногенных воздействий, обусловленных загрязнением среды, включает такие основные категории: Материально-энергетические характеристики воздействий: механические, физические, химические, биологические факторы и агенты и их различные сочетания. Количественные характеристики воздействия: сила и степень опасности, пространственные масштабы, распространенность . Временные параметры и различия воздействий по характеру эффектов: кратковременные и длительные, стойкие и нестойкие, прямые и опосредованные, обладающие выраженными или скрытыми следовыми эффектами, обратимые и необратимые, актуальные и потенциальные; пороговость эффектов. Категории объектов воздействия: различные живые реципиенты - люди, животные, растения; компоненты окружающей среды; изделия и сооружения.  Действие человека как экологического фактора в природе огромно и чрезвычайно многообразно. В настоящее время ни один из экологических факторов не оказывает столь существенного и всеобщего, т.е. планетарного, влияния, как человек, хотя это наиболее молодой фактор из всех действующих на природу. Влияние антропогенного фактора постепенно усиливалось, начиная от эпохи собирательства до наших дней, эпохи научно-технического прогресса и демографического взрыва. Влияние антропогенного фактора в природе может быть как сознательным, так и случайным, или неосознанным. Загрязнение водоемов зависит от различных факторов миграции веществ в аквальных системах, среди которых важнейшими являются степень проточности водоема (река, озеро, водохранилище), масса и состав гидрополлютантов, температура и состав воды, насыщенность ее органикой, тип бассейна, количество и состав растений и животных водоема. Этими факторами определяется соотношение между осаждением, разбавлением, выносом и гидро - и биохимической трансформацией загрязнителей, т.е. путями самоочищения водоема. Состав, количество и опасность гидрополлютантов. Основной причиной современной деградации природных вод Земли является антропогенное загрязнение. Главными его источниками служат: сточные воды промышленных предприятий; сточные воды коммунального хозяйства городов и других населенных пунктов; стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и других сельскохозяйственных объектов; атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоемов и водосборных бассейнов. Кроме этого неорганизованный сток осадков (ливневые стоки, талые воды) загрязняет водоемы техногенными терраполлютантами. Антропогенное загрязнение гидросферы в настоящее время приобрело глобальный характер и существенно уменьшило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на планете. Общий объем промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых стоков достигает 1300 км^{3 (}по некоторым оценкам до 1800 км³), для разбавления которых требуется примерно 8,5 тыс. км³ воды, т.е. 20% полного и 60% устойчивого стока рек мира. Причем по отдельным водным бассейнам антропогенная нагрузка гораздо выше средних значений. Общая масса загрязнителей гидросферы огромна - около 15 млрд т в год. К наиболее опасным загрязнителям относятся соли тяжелых металлов, фенолы, пестициды и другие органические яды, нефтепродукты, насыщенная бактериями биогенная органика, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) и минеральные удобрения. Кроме химического загрязнения водоемов определенное значение имеют также механическое, термическое и биологическое загрязнение. Для определения опасности нарушений поверхностных природных водоемов важен еще и объем безвозвратного водопотребления. В основе оценки опасности всех видов нарушений лежит общий принцип, основанный на определении объемов загрязненных стоков и размеров превышений их нормативных уровней. Загрязнение вод России. Для загрязнения природных вод наибольший интерес представляют региональные, бассейновые особенности. По существующей санитарной классификации сточные воды в зависимости от степени загрязнения подразделяют на нормативно чистые (они не проходят очистки), нормативно-очищенные и загрязненные. В РФ на одного человека образуется примерно в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в среднем в мире. В 1996 г. в поверхностные водные объекты было сброшено 58,9 км³сточных вод. Около 38% (22,4 км³) сточных вод отнесены к категории загрязненных. С ними сброшено в водоемы свыше 700 тыс. тонн загрязнителей: нефтепродуктов - 9,3, взвешенных веществ - 619, фосфора - 32, СПАВ - 4, соединений меди - 0,2, железа и цинка - 19,7, фенола - 0,1 тыс. т. Реальная масса загрязнителей, поступающих в водоемы, значительно больше, поскольку в приведенных данных не учтены атмосферные выпадения загрязняющих веществ, смыв органики и ядохимикатов с сельскохозяйственных угодий и др. Основной объем сброшен предприятиями промышленности (33%) и коммунального хозяйства (61%). Объем нормативно-очищенных стоков составляет 10% от всех вод, требующих очистки, что является следствием низкой эффективности работы имеющихся очистных сооружений. Качество воды в большинстве водных объектов России не отвечает нормативным требованиям. Ежегодно растет число створов с высоким уровнем загрязнения (более 10 ПДК), есть случаи экстремально высокого загрязнения (более 100 ПДК). Учет сброса сточных вод и система их оценки пока не упорядочены. Так, коллекторно-дренажные воды с орошаемых земель условно относятся к категории нормативно чистых, хотя обычно они загрязнены ядохимикатами, соединениями азота и фосфора. Для достижения нормального качества такие условно "чистые" воды требуют разбавления в 10-50 раз. Существенная доля хозяйственно-питьевого водоснабжения базируется на подземных водах. Хотя они лучше защищены от проникновения поллютантов, но также подвергаются техногенному воздействию из-за загрязнения почвы и наземных водотоков. Оно происходит в первую очередь вокруг крупных промышленных центров, а также в районах интенсивного земледелия с применением химических удобрений, пестицидов и в местах расположения крупных животноводческих комплексов. На территории России выявлено около 1400 очагов загрязнения подземных вод, 80% которых находится в европейской части. Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения в Российской Федерации не может гарантировать требуемого качества питьевой воды. В 19% г.75% исследованных проб были нестандартны по вкусовым качествам, 23% проб не отвечали гигиеническим требованиям по химическим и 11,4% - по микробиологическим показателям. В целом почти половина жителей страны потребляет недоброкачественную воду. Приведенные данные свидетельствуют, что масштабы и темпы загрязнения гидросферы намного выше, чем других природных сред. Обостряющаяся водохозяйственная обстановка в России из-за сброса загрязненных стоков в водные объекты и нерационального использования воды наносит огромный экономический ущерб. Нарастающая деградация природных вод требует решительных действий и специальных целевых программ по их спасению. Существенной географической особенностью загрязнения рек России является то, что основные промышленные районы и наибольшая концентрация населения приурочены главным образом к верховьям водосборных бассейнов (Центр, бассейн Камы, Среднее Поволжье, Урал, Кузбасс, верхние течения Оби, Енисея, Ангары). Поэтому главные реки России - Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора - в той или иной мере загрязнены на всем протяжении и оцениваются как загрязненные, а их крупные притоки - Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Исеть, Тура - относятся к категории сильно загрязненных. Несмотря на уменьшение сброса сточных вод, связанное со спадом производства, наблюдается рост загрязнения рек. Очень серьезные экологические проблемы возникли в бассейне Волги. Ее сток составляет только 5% от суммарного речного стока РФ. В то же время на хозяйственные нужды из Волги ежегодно забирается более 30 км³ свежей воды, т.е. треть всего водозабора России. А взамен река получает 19 км³ стоков - 39% от общего объема загрязненных сточных вод, образующихся на территории страны. От городов и промышленных предприятий, расположенных на берегах Волги и ее притоков, ежегодно в реку, а затем и в Каспий поступают сотни тысяч тонн нефтепродуктов, взвешенных веществ, сульфатов, органики, аммонийного азота, нитратов и нитритов, соединений тяжелых металлов и других загрязнителей. Исследования, проведенные в бассейне Волги, показали, что две трети веществ, поступающих со сточными водами промышленных предприятий, "проскакивают" через городские очистные сооружения и остаются в воде. Смесь "очищенных" таким образом промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод для ликвидации токсичности требует разбавления в 50-200 раз. Следовательно, для разбавления поступающих ежегодно в Волгу 19 км³ сточных вод требуется от 950 до 3800 км³ чистой воды, а среднегодовой сток Волги равен всего 254 км³. Угрожающие размеры принимает загрязнение морей и всего Мирового океана, которому в условиях современной цивилизации отведена роль гигантской мусорной свалки. Реки выносят большую часть поступающих в них стоков в моря. В составе речного стока и атмосферных выпадений в разные части океана попадает 100 млн т тяжелых металлов. Почти 70% загрязнений морской среды связано с наземными источниками, поставляющими промышленные стоки, мусор, химикаты, пластмассы, нефтепродукты, радиоактивные отходы. К числу наиболее опасных загрязнителей морей относятся нефть и нефтепродукты. Общее загрязнение ими Мирового океана превысило 6 млн т в год, причем из всех источников вклад судоходства (включая аварии танкеров) стал уже выше поступления с материковым стоком: соответственно 35% и 31%. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой порядка 12 км²водной поверхности. По оценкам специалистов, нефтью уже загрязнена 1/5 акватории Мирового океана. Нефтяная пленка приводит к гибели живых организмов, млекопитающих и птиц, нарушает процессы фотосинтеза и, следовательно, газообмен между гидросферой и атмосферой. Все внутренние моря Российской Федерации испытывают интенсивную антропогенную нагрузку, как на самой акватории, так и в результате техногенного воздействия на водосборном бассейне. К охарактеризованному выше стоку загрязненной волжской воды в Каспийское море добавляется непосредственное его загрязнение морским нефтепромыслом. Концентрация нефтепродуктов и фенолов в акваториях северного и восточного Каспия составляет 4-6 ПДК, а у берегов Азербайджана - 10-16 ПДК! Нефтепродуктами сильно загрязнены все европейские моря - Средиземное, Северное, Балтийское. Степень загрязнения морской воды принято характеризовать классом качества с 1 по 7 с соответствующей оценкой от "очень чистая" до "чрезвычайно грязная". Морские воды Черноморского побережья от Анапы до Сочи характеризуются как загрязненные (IV класс) и умеренно загрязненные (III класс). Воды восточной части Финского залива Балтийского моря относятся к грязным (V класс) и очень грязным (VI класс). Во многих морях превышены ПДК нефтяных углеводородов, фенолов, аммонийного азота, пестицидов, СПАВ, ртути. Особую озабоченность вызывает захоронение радиоактивных отходов в северных морях. 

4.2.1) Запасы воды на планете

Запасы воды на земле огромны. Она находится в морях и океанах, в материковых ледниках и полярных льдах, в пресных водах озер, рек и болот. Значительные количества воды содержатся в атмосфере воздуха и горных породах, в живых организмах.

Объем воды на Земле громаден – 1400-1500 млн. кубических километров, что составляет 1/800 объема планеты Земля.

Этот объем распределяется следующим образом:

• мировой океан – 1120 млн. кубических километров;

• толща земной коры – 200 млн. кубических километров;

• материковые ледники и ледники приполярных областей – 30 млн. кубических километров;

• реки, озера, болота - 4 млн. кубических километров;

• атмосфера – 12 тыс. кубических километров;

Количество воды в гидросфере практически постоянно. Одним из источников поступления воды в гидросферу являются ювенильные воды, попадающие на Землю в результате извержения вулканов. Однако это всего 0.25 кубических километров в год. Расход воды также невелик и связан с разложением ее паров под действием солнечного излучения и улетучиванием их в мировое пространство.

Наряду с большим объемом, вода на Земле занимает громадные площади. Площадь поверхности Мирового океана составляет около 360 квадратных километров, это почти 2.5 раза больше площади поверхности суши. На поверхности Земли имеются реки, озера, болота, ледники и снега. В толще земной коры текут подземные реки, располагаются подземные озера. Вся вода находится в постоянном движении.

4.2.2) Употребление воды

В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. км³ воды ежегодно, причем можно увеличить потребление максимум до 12 тыс. км³. При нынешних темпах роста потребления воды этого хватит на ближайшие 25 — 30 лет. Выкачивание грунтовых вод при­водит к оседанию почвы и зданий (в Мехико и Бангкоке) и пони­жению уровней подземных вод на десятки метров (в Маниле). Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м³ воды в год (1780 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 сельскому хозяйству (69 %) глав­ным образом для орошения; 23 % воды потребляет промышлен­ность; 6 % расходуется в быту. С учетом потребностей воды для 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 380 л). В развитых странах на каждого жителя преходится 200 — 300 л воды в сутки, в городах — 400 — 500, Нью-Йорке — более 1000, Париже — 500, Лондоне — 300 л. В то же время 60 % суши не имеет достаточного количества пресной воды. Четвертая часть человече­ства (примерно 1,5 млрд) ощущает ее недостаток, а еще 500 млн страдают от недостатка и плохого качества питьевой воды, что приводит к кишечным заболеваниям.

4.2.3) Источники загрязнения водных систем

Загрязняющие воду вещества можно разделить на несколько видов в зависимости от их природы, химического состава и происхождения:

1)Органические вещества бытовых, сельскохозяйственных и промышленных стоков (их разложение происходит под воздействием микроорганизмов и кислорода)

2)болезнетворные микроорганизмы и вирусы в плохо обработанных или необработанных канализационных стоках населенных пунктов и животноводческих ферм;

3)питательные элементы (азот и фосфор), поступающие в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными водами; способствуют увеличению содержания нитритов и нитратов и их эвтрофикации;

4).Неорганические и органические вещества. тяжелые металлы; нефтепродукты (относятся к наиболее распространенным. покрывают поверхность воды тонкой пленкой толщиной 10^-4 см^2. ); пестициды; синтетические детергенты (моющие средства), фенолы; многие из них не разлагаются, либо медленно разлагаются и способны попасть в пищевые цепи;

5)донные осадки - их увеличение связано с урбанизацией (стоки) и регулированием речного стока многих рек, эрозией почвы и т.д. .

4.2.4) Состояние водных систем Украины

Украина среди стран Европы является наименее обеспеченной собственными водными ресурсами. На 1 жителя приходится 1 000 м³ в год речного стока.

Из основных рек Украины только Днепр располагает примерно 80 % поверхностных водных ресурсов. Следует отметить, что по мере движения воды ее качественный состав меняется ввиду многократного использовании в разных хозяйственных целях и не соответствует требованиям использования в промышленности и в питьевом водопользовании. Об уровне загрязнения водных ресурсов Украины свидетельствуют такие данные: из 9,1 млрд м³ стоков, попавших в водохранилища, 2,9 млрд м³ являются загрязненными. Ситуация осложняется еще и тем, что водные ресурсы крайне неравномерно распределены по территории страны. В связи с этим особую роль в настоящее время играет увеличение использования подземных водных ресурсов, разработка и внедрение систем их охраны.

Обеспечение водой населения Украины в полном объеме осложняется в связи с неудовлетворительным качеством воды водных объектов.

Качество воды большинства из них по состоянию химического и бактериального загрязнения классифицируется как "загрязненная" и "грязная" (IV – V класс качества). Критическое экологическое состояние наблюдается в бассейнах рек Днепра, Северского Донца, где качество воды классифицируется как "очень грязная" (VI класс). В Украине государственная политика в области использования и охраны вод, в первую очередь, ориентирована на: обеспечение безопасного и бесперебойного снабжения водой населения, промышленности и сельского хозяйства при соблюдении интересов других водопользователей с сохранением водноресурсного потенциала и биоразнообразия; совершенствование организационных, правовых и экономических механизмов управления использованием и охраной вод; проведение мероприятий по более глубокой очистке сточных вод, снижению сброса загрязненных веществ, внедрению безводных и малоотходных технологий.

Анализ современного экологического состояния бассейнов рек Украины и организации управления охраной и использованием водных ресурсов позволил выявить основные проблемы, которые нуждаются в решении.

Во-первых, наблюдается избыточная антропогенная нагрузка на водные объекты, которая привела к истощению водноресурсного потенциала. Во-вторых, имеет место значительное загрязнение водных объектов в результате неупорядоченного отведения сточных вод из населенных пунктов, хозяйственных и сельскохозяйственных объектов. В-третьих, наблюдается радиационное загрязнение бассейнов многих рек в результате катастрофы на Чернобыльской атомной электростанции. В-четвертых, отсутствует постоянно действующая система мониторинга качества питьевой воды и сточных вод в системах водоснабжения и водоотведения населенных пунктов.

Таким образом, стратегическими направлениями рационального использования и охраны водных ресурсов в регионах Украины являются: уменьшение антропогенной нагрузки на водные объекты, достижение экологически безопасного использования водных объектов и водных ресурсов, а также создание эффективной структуры управления и механизмов экономической регуляции охраны и использования водных ресурсов.