2. Источники загрязнения гидросферы.
Загрязнение представляет собой качественное истощение вод, основной причиной которого является поступление неочищенных или недостаточно очищенных стоков. Главные потребители воды — промышленность и сельское хозяйство, а также жилые кварталы крупных городов и населенных пунктов, расположенных по берегам рек и озер.
Антропогенному вмешательству в большей степени подвержены поверхностные воды, чем остальные компоненты географической среды.
Любой вид хозяйственной деятельности человека, проводимой в значительных масштабах в речных бассейнах, долинах и руслах рек, означает собой вмешательство в жизнь рек, которое может вызвать в их водном режиме существенные, а порой и коренные изменения. Качество воды большинства водных объектов не соответствует норме. Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые примеси, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества — лигнин, формальдегид и др.
Загрязнения не обязательно должны быть токсичными, чтобы вызвать гибель водных организмов или снизить качество воды. Вносимые в природные водоемы фосфаты и нитраты служат источником питания для фотосинтезирующих водорослей, численность которых достигает катастрофических размеров («цветение» воды).
Органические отходы окисляются бактериями и другими микроорганизмами. Для окисления микроорганизмам необходим кислород, растворенный в воде. Вследствие чего содержание кислорода в водоеме снижается. Многие полезные обитатели рек с трудом переносят пониженное содержание кислорода в воде или вообще не способны существовать в таких условиях.
Изменение состояния водной экосистемы в результате повышения концентрации в воде питательных элементов, как правило, фосфатов и нитритов называют эвтрофикацией.
Нитраты представляют собой лимитирующий фактор в большинстве прибрежных вод и горных рек и речек, тогда как фосфаты играют аналогичную роль в остальных водоемах. Основным источником дополнительного поступления фосфатов в природные воды служат бытовые сточные воды, содержащие фосфаты моющих средств и конечных продуктов жизнедеятельности животных и человека. Фосфаты из указанных источников могут быть извлечены путем третичной очистки сточных вод. В еще большем количестве фосфаты поступают в природные водоемы с удобрениями, смываемыми с полей, из дренажных систем, городских ливневых стоков. Подобные источники могут контролироваться при правильном землепользовании.
Уже эвтрофированные озера могут восстанавливаться, если поступление фосфатов и нитратов в них прекращается. Озера, не способные к восстановлению естественным путем, могут потребовать дополнительных условий: устройства дренажных сооружений, кислородного обогащения, осаждения фосфатов или биообработки.
3. Изменение качества природных вод вследствие антропогенного воздействия.
В силу различий гидрологических характеристик водных потоков (режим и водность), в зависимости от климатических и ландшафтных условий, а также неравномерного размещения населения и промышленности, создающих загрязнение, в ряде регионов России возникают особо напряженные ситуации с водными ресурсами.
К относительно чистым отнесены водные объекты, бассейны которых характеризуются большой залесенностью, отсутствием крупных промышленных предприятий, регулярного судоходства и молевого лесосплава. Притоки Печоры, Хатанги.
Умеренно загрязненные водные объекты имеют признаки эвтрофирования, что позволяет использовать их как для промышленного, так и для питьевого водоснабжения. Ангара, Лена, Колыма, Енисей, Северная Двина.
В загрязненных водных объектах повышенные концентрации вредных веществ опасны для рыбоводства; для питьевого водоснабжения использование воды ограничено и допустимо лишь для некоторых технических целей. Волга, Дон.
Грязные и чрезвычайно грязные воды представляют собой по существу стоки промышленных предприятий. Высокая концентрация загрязняющих веществ полностью подавляет самоочищаюшую способность рек и водоемов. При аварийных сбросах эта концентрация достигает очень высоких значений. Кама, Иртыш, Обь, Амур.
В России сформировались районы устойчивого загрязнения водных объектов, обусловленного сбросом сточных вод. Это относится к Волге, Дону, Кубани, Северной Двине, Амуру и др. Особенно страдают малые реки. Деградация сети малых рек и их обмеление вызываются чрезмерной распашкой земель и перевыпасом. Вследствие эрозии почв пахотных угодий весьма значительна интенсивность преобразования водосборов и долин малых рек. В ряде случаев они превратились в сточные канавы.
Поверхностные воды как составная часть природной среды тесно связаны с состоянием литогенной основы, климатом и напряженностью антропогенных процессов. В зависимости от географического положения района загрязнение (изменение качества) воды происходит следующим образом:
1) путем сброса непосредственно в водотоки и водоемы отходов хозяйственной деятельности, промышленных и коммунальных сточных вод и т.д.;
2) через почву в процессе плоскостного стока и поверхностного смыва почвогрунтов (водная эрозия);
3) через почву в процессе грунтового питания речных систем;
4) через атмосферу за счет попадания загрязненных атмосферных осадков.
Так осуществляется опасное геохимическое воздействие на природу.
Загрязнение вод в бассейне Волги, расположенном в центре европейской части России. как и во многих речных бассейнах, обусловлено переизбытком промышленных, транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков. В настоящее время в Волжском бассейне антропогенная нагрузка на водные ресурсы в 8 раз превышает нагрузку по стране в целом. Волга и ее притоки «захлебываются» от неочищенных стоков промышленных предприятий, городских территорий, от удобрений и пестицидов, вымываемых с полей, от стоков животноводческих комплексов. При этом уровень загрязнения вод некоторых озер и ряда участков рек, не зарегулированных водохранилищами, не меньше, а нередко и выше, чем в водохранилищах.
Вода в Кубани по всей длине реки оценивается как «грязная», за счет стоков с орошаемых сельскохозяйственных угодий. Ладожское озеро уже в кризисном состоянии. Поступление в его воды загрязняющих веществ намного превышает допустимые нормы. Происходит быстрая эвтрофикация. Местные экосистемы озера деградируют.
Река Нева относится к типу «загрязненных» из-за сбросов неочищенных стоков Санкт-Петербурга и недостаточной водопропускной способности дамбы. В восточной части Финского залива идет процесс эвтрофикации. Состояние Онежского озера может быть оценено как равновесное с переходом к кризисному из-за загрязнения органикой и нефтепродуктами.
Река, как правило, отражает особенности климата и ландшафтной среды в пределах ее водосборной площади. Климатические условия определяют соотношение атмосферных осадков и испарений.
На обширной территории Сибири в условиях континентального климата, широкого развития многолетней мерзлоты формирование поверхностного стока имеет специфические особенности. Несколько крупных водных артерий пересекают различные ландшафты от горных нивальных, где расположены их истоки, до таежных и тундровых с повышенной увлажненностью и льдистостью почвогрунтов.
В Средней Сибири и на Востоке истоки крупных рек сохраняют первозданную чистоту. В местах добычи полезных ископаемых отмечено очаговое минеральное и геохимическое загрязнение. Режим стока поверхностных вод в зимний период сокращается, а с наступлением весны и лета резко возрастает. Местами многочисленные озера сливаются с речными водами. Застойные условия в водных системах при низких скоростях течения не способствуют выносу загрязнений. Большинство водных объектов из-за низких температур либо потеряли способность к самоочищению, либо близки к этому.
Сегодня не осталось ни одной крупной сибирской реки, в водах которой не обнаруживались бы какие-либо вредные вещества и примеси. В Оби, Лене, Ишиме, Колыме высокие содержания нефтепродуктов, фенолов и солей тяжелых металлов. Самой грязной и ядовитой на сегодня является река Иртыш. Крупные промышленные центры — Тюмень, Омск, Новосибирск, Кемерово — основные источники загрязнений.
По данным природоохранных и санитарных служб вода в сибирских реках становится непригодной для питья. Енисей загрязнен радиоактивными отходами Красноярского горно-химического комбината.
На юге Сибири наибольшая антропогенная нагрузка на природную среду в Иркутской области исходит от предприятий, расположенных в Ангарске, Братске.
Предприятия, расположенные в Байкальской котловине, оказывают непосредственное влияние на экосистему уникального пресноводного озера: Ангара и Байкал загрязнены соединениями хлора. Озеро находится под угрозой ухудшения качества вод также из-за длительного сброса в него загрязненных стоков целлюлозных предприятий, влияющих на минерализацию и гидрохимический режим Байкала.
Водные ресурсы принадлежат к категории возобновимых ресурсов, если загрязнение вод в результате хозяйственной деятельности не настолько масштабно, что вызывает необратимые качественные изменения природных вод. В целях сохранения природных вод необходимо проводить более тщательную очистку сбрасываемых промышленными предприятиями сточных вод, сокращение процессов поверхностной эрозии, сохранение и создание водоохранных зон лесов.