
- •Глава 1. Гидроэкология в системе экологических и географических наук
- •1.1. Гидроэкология как самостоятельная наука
- •1.2. Предмет и задачи гидроэкологии
- •1.3. История развития гидроэкологии
- •1.4. Основные методы гидроэкологии
- •Глава 2. Гидросфера
- •2.1. Вода как среда обитания
- •2.2. Общая характеристика гидросферы
- •2.3. Водные ресурсы и их особенности
- •Удельные ресурсы речного стока
- •2.4. Происхождение воды и гидросферы
- •2.5. Круговороты веществ
- •Глава 3. Экосистемы. Основные экологические законы
- •3.1. Экосистемы
- •3.2. Основные законы и принципы гидроэкологии
- •Глава 4. Антропогенное воздействие на гидросферу
- •4.1. Водопотребители и водопользователи
- •Удельное количество загрязняющих веществ в водах, стекающих с городских территорий
- •4.2. Использование воды в мире
- •Использование воды в промышленности и энергетике, км3/год (по и.Р. Голубеву)
- •Потребление воды на одного человека в мире
- •4.3. Использование воды в рб
- •Динамика объемов забора природных вод за 1999–2003 гг., млн.М3
- •4.4. Причины, источники и последствия загрязнения воды
- •4.5. Понятие о загрязняющих веществах, типы загрязняющих веществ
- •4.6. Загрязнение воды и здоровье
- •Вода и неинфекционные заболевания
- •Глава 5. Экологическая безопасность
- •5.2. Понятие воздействия на водную среду
- •Пример шкалы значимости воздействий на экосистемы [Canter, 1996]
- •5.3. Оценка экологической безопасности
- •Глава 6. Охрана и защита водных ресурсов
- •6.1. Охрана и защита водных ресурсов
- •6.2. Способы очистки сточных вод
- •6.3. Экономическая оценка водных ресурсов и плата за ущерб
- •Глава 7. Мониторинг водных объектов
- •7.1. Определения и классификация систем мониторинга окружающей среды
- •7.2. История мониторинга
- •7.3. Система мониторинга в Беларуси
- •Глава 8. Государственный учет вод и водный кадастр Беларуси
- •Глава 9. Критерии оценки качества водных экосистем
- •Бактериологические и гидробиологические показатели
- •Химические показатели состояния водоемов
- •Показатели состояния водоемов по физическим и органолептическим свойствам
- •Система коэффициентов для выведения общего значения показателя
- •По о.П. Оксиюк и в.Н. Жукинскому
- •Глава 10. Общие и суммарные показатели качества вод
- •10.1 Физические свойства воды
- •10.2. Общие химические показатели качества вод
- •Группы природных вод в зависимости от рН
- •Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Физико-географическая зональность природных вод
- •Величины бпк5 в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Глава 11. Неорганические вещества в водной среде
- •11.1. Классификация химических элементов
- •Жизненно важные элементы, входящие в состав организмов
- •Биогенная классификация химических элементов
- •11.2. Макроэлементы
- •Содержание аммония в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Формы фосфора в природных водах
- •11.3. Микроэлементы в природных водах
- •Глава 12. Органические вещества в водных системах
- •Бенз(а)пирен в донных отложениях
- •Глава 13. Биологические показатели качества
- •13.1. Основные группы гидробионтов
- •13.2. Фитопланктон
- •13.3. Зоопланктон
- •13.4. Бактериопланктон
- •Санитарное состояние природных вод хозяйственно-питьевого водоснабжения
- •13.5. Бентос
- •13.6. Высшая водная растительность (макрофиты)
- •13.7. Самоочищение
- •Накопление некоторых биогенных элементов высшими водными растениями, % на сухое вещество
- •13.8. Первичная и вторичная продукция
- •13.9. Пищевые цепи и экологические пирамиды
- •13.10. Сукцессии
- •13.11. Критерии оценки качества вод по данным гидробиологического анализа
- •13.11.1. Оценка качества экосистемы по соотношению показателей обилия
- •Взаимосвязь индекса Пареле с классами качества воды и зонами сапробности
- •13.11.2. Оценка качества экосистемы по индексам видового разнообразия
- •13.12.3. Классификация водоемов и биоценозов по сапробности
- •13.12.4. Оценка качества экосистемы по соотношению количества видов, устойчивых и неустойчивых к загрязнению
- •13.12.5. Интегральные критерии: оценка качества экосистем по нескольким показателям
2.3. Водные ресурсы и их особенности
К водным ресурсам относятся все виды воды, исключая воду, физически и химически связанную с горными породами и биосферой. Они делятся на две различные группы, состоящие из стационарных запасов воды и возобновимых запасов, участвующих в процессе круговорота воды и оцениваемых балансовым методом. Для практических нужд необходимы в основном пресные воды.
Распределение и потребление воды по территории Земли и отдельным регионам неравномерно (табл. 2.3).
Водные ресурсы не всегда соответствуют требованиям хозяйства. Это относится к качеству воды, устойчивости водных ресурсов во времени и распределению по территории. Наиболее высокие требования к качеству водных ресурсов предъявляются при использовании их в рыборазведении и для питьевого водоснабжения.
Для использования речного стока в связи с его неравномерным территориальным и временным распределением необходимо регулирование стока, что достигается путем создания водохранилищ и переброской стока.
Первые стандарты качества питьевой воды были утверждены в СССР и в США в 1937 г. Советский стандарт включал 30 обязательных показателей. Всемирная организация здравоохранения рекомендует учитывать более 100 показателей качества питьевой воды. Полномасштабный контроль качества воды требует значительных вложений, направленных на организацию соответствующих служб, создание приборов, разработку систем очистки.
Таблица 2.3
Распределение воды и ее потребление по континентам (общее/безвозвратное) [по Глухову В.В., 1999)]
Континент |
Среднегодовой сток рек |
Водопотребление, |
|||
км3/год |
% к стоку |
||||
1970 |
2000 |
1970 |
2000 |
||
Европа |
3210 |
320/100 |
730/240 |
10/3,1 |
23/7,5 |
Азия |
14410 |
1500/1130 |
3200/2000 |
10,4/7,6 |
22,7/13,9 |
Африка |
4570 |
130/100 |
380/250 |
2,8/2,2 |
8,3/5,5 |
Северная Америка |
8200 |
540/160 |
1300/280 |
6,6/2,0 |
15,8/3,4 |
Южная Америка |
11760 |
70/50 |
300/130 |
0,6/0,4 |
2,5/2,1 |
Австралия и Океания |
2390 |
23/12 |
60/30 |
1,0/0,5 |
2,5/2,1 |
Весь мир |
46540 |
2583/1552 |
5970/5930 |
5,8/3,4 |
13/6,7 |
Особенностью природных водоемов является их способность к самоочищению за счет осаждения примесей, деятельности водных растений, разложения веществ в воде, кругооборота воды.
На территории бывшего СССР около 2870 тыс. рек и других естественных водотоков длиной больше 0,5 км формируют сток, среднемноголетний объем которого составляет более 4 тыс. км3 в год.
По величине формируемого стока территория СНГ естественным образом делилась на регионы, принадлежащие к водосборным бассейнам трех океанов или их частям. Наибольший речной сток формируется на западном, северном и восточном склонах территории бывшего СССР, а также в бассейнах Балтийского моря и Тихого океана. Особенно низкий сток характерен для бессточной области Казахстана и Средней Азии.
Распределение речного стока по территории Беларуси и сопредельных государств очень неравномерно, о чем свидетельствует табл. 2.4. В ней приведены данные о местном речном стоке, формируемом на территории какой-либо республики или СССР в целом, и общем стоке рек, представляющем сумму местного и поступающего извне речного стока.
Таблица 2.4
Ресурсы речного стока Беларуси и сопредельных стран
Республика |
Площадь, тыс. км2 |
Речной сток, км3/год |
|
Местный |
Общий |
||
Россия |
17075,4 |
4043 |
4270 |
Украина |
603,7 |
52,4 |
209,8' |
Беларусь |
207,6 |
34,1 |
55,8 |
Латвия |
64,5 |
15,2 |
31,9 |
Литва |
65,2 |
12,8 |
23,2 |
Эстония |
45,1 |
10,9 |
15,6 |
Бывший СССР в целом |
22403,2 |
4414 |
4740 |
Значительная доля общего речного стока приходится на приток речных вод извне (транзитный сток). Это объективно создает трудности в управлении располагаемыми водными ресурсами рек, которые иногда довольно трудно использовать. Например, около 73 % общих ресурсов речного стока на Украине – это сток р. Дунай.
Наибольший речной сток формируется в Грузии, величина слоя стока достигает 765 мм. Хорошо обеспечены собственным речным стоком Армения, Киргизия, Прибалтийские республики, Россия и Таджикистан. Небольшими ресурсами поверхностных вод располагают Молдавия и Узбекистан, а наименьшими – Туркмения, где удельная величина речного стока составляет лишь 2,3 мм.
Республика Беларусь относительно небогата водными ресурсами. Это обусловлено рядом объективных и других факторов, которые показывают реальную ситуацию с проблемами обеспечения и использования поверхностных и подземных вод республики.
Чтобы правильно оценить реальные запасы водных ресурсов необхродимо учитывать следующие аспекты, которые возникают при их использовании и которые в разной степени ограничивают их использование в хозяйстве:
Неравномерность размещения ресурсов по территории республики;
Их изменение на протяжении года и по отдельным годам;
Необходимость в воде в связи с развитием хозяйства;
Загрязнение воды сточными водами;
Загрязнение верхних горизонтов подземных и грунтовых вод, которые используются для обеспечения сельского и городского населения питьевой водой;
Загрязнение воды радионуклилами после аварии на ЧАЭС, нитратами и нитритами.
Таблица 2.5