Семинарское занятие №3
Семинарское занятие №3 Загрязнение гидросферы Общие проблемы водопользования
70% поверхности Земли покрыто водой, причем средняя глубина Мирового океана составляет 3700 м. Кроме Мирового океана в состав гидросферы входят ледники, грунтовые воды, озера, реки и болота, составляющие запасы пресной воды. Пресная вода составляет всего 2,5% объема гидросферы, но и из этой части большинство запасов недоступны для хозяйственного использования [1].
Вся вода на Земле непрерывно совершает круговорот. Испарение и конденсация воды лежат в основе важного процесса ее очистки, называемого дистилляцией или перегонкой. Вся пресная вода образуется таким образом.
Мировой океан является самым мощным поглотителем солнечного тепла на поверхности Земли. Нагревается он в основном в экваториальном поясе примерно в полосе от 15о южной широты до 30о северной широты. А в более высоких широтах обоих полушарий он отдает тепло, полученное в поясе нагревания. Тем самым Мировой океан играет огромную климатообразующую роль.
Водная среда, так же, как и воздушная, загрязняется человеком. Это загрязнение связано не только с деятельностью промышленных предприятий, которые направляют свои сбросы в реки и океаны. Не менее интенсивно загрязняет гидросферу и современное сельское хозяйство с его массовым содержанием скота, интенсивным внесением в почву удобрений и использованием средств защиты растений от вредителей. Наконец, бытовые сбросы также вносят вклад в общее загрязнение вод.
В течение длительного времени бытовало мнение, что все вредные выбросы либо постепенно разрушаются в океанских просторах, либо оседают на дно. Сейчас доказано, что воды Мирового океана подвижны вплоть до максимальных глубин, поэтому «захоронение» загрязнителей в океане на деле приводят к распространению этих высокотоксичных соединений по всей планете.
Еще за десятилетия до появления первых видимых признаков загрязнения Мирового океана вода многих рек и озер была настолько загрязнена, что вымерли многие породы рыб и других пресноводных обитателей. Кроме загрязнения пресноводных водоемов, налицо явный перерасход их вод. В развитых странах средний расход воды составляет 5000 – 8000 л/день на душу населения [2]. При этом, основной безвозвратный водопотребитель – сельское хозяйство.
Перерасход поверхностных водоемов приводит к следующим последствиям.
Пересыхают болота из-за отсутствия подпитки периодическими паводками, что приводит к гибели множества видов живых организмов.
Изменяются экосистемы эстуариев (заливов, в которых вода рек постепенно смешивается с морской водой).
Происходит осушение внутренних водоемов (пример - Аральское море).
Увеличивается степень колебания уровня воды в реках, что отрицательно сказывается на их экосистемах (гибель икры, молодняка, земноводных).
В последнее время все более интенсивно используются подземные воды. Суммарный объем подземных вод, по имеющимся оценкам, превосходит поверхностный сток в 75 раз. Однако последствия локального перерасхода не замедляют проявиться.
Падение уровня грунтовых вод сказывается на растительности, а затем, в свою очередь, и на всех других организмах экосистемы.
Истощение грунтовых вод приводит к сокращению поверхностных вод (пересыхают многие родники, питающие реки).
В районах, где верхний слой земной коры состоит из известняков, могут наблюдаться просадки грунта и образование карстовых воронок.
В прибрежных областях падение уровня грунтовых вод приводит к подтоку соленой воды из океана, а, следовательно, многие колодцы и скважины становятся непригодными для хозяйственного использования.
Деятельность человека сильно изменила характер земной поверхности, понижая отношение «инфильтрация/поверхностный сток».
В то время как инфильтрация пополняет запасы грунтовых вод, поверхностный сток направляется непосредственно в водоемы, что приводит к самым негативным последствиям:
Увеличивается береговая эрозия;
Образуются паводки;
Увеличивается загрязнение воды частицами почвы, удобрениями, инсектицидами и гербицидами, бактериями, дорожной солью, сажей, ядовитыми веществами, нефтепродуктами и тяжелыми металлами;
Уменьшаются запасы грунтовых вод.
Традиционный подход к использованию ливневой воды – побыстрее от нее избавится. И, напротив, экологическая концепция использования ливневой воды предусматривает ее накопление недалеко от места выпадения и сохранение естественного отношения «инфильтрация/поверхностный сток». Среди множества приспособлений, позволяющих добиться этого, существуют следующие:
Осушительные пруды и рвы (широкие, мелкие, заполненные камнями);
Площадки с барьерами и понижениями, собирающие поверхностный сток в мелких впадинах;
Автостоянки с пористым покрытием;
Накопительные резервуары на застроенных территориях.