Раздел 2.

Инженерная защита водной среды

ГИДРОСФЕРА (от греч. hydor — вода и sphaira — шар * а. hydrosphere; н. Hydrosphare, Wasserhulle; ф. hydrosphere; и. hidrosfera) — прерывистая водная оболочка Земли, представляющая собой совокупность всех видов природных вод (океанов, морей, поверхностных вод суши, подземных вод и ледяных покровов). В более широком смысле в состав гидросферы включают также атмосферную воду и воду живых организмов. Каждая из групп вод делится на подгруппы более низких рангов. Например, в атмосфере можно выделить воды в тропосфере и стратосфере, на поверхности Земли — воды океанов и морей, а также рек, озёр и ледников; в литосфере — воды фундамента и осадочного чехла (в том числе воды артезианских бассейнов и гидрогеологических массивов).

Основная масса воды гидросферы сосредоточена в Мировом океане, 2-е место по объёму водных масс занимают подземные воды (воды литосферы), 3-е — лёд и снег арктических и антарктических областей. Поверхностные воды суши, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, играют важнейшую роль, как основной источник водоснабжения, орошения и обводнения. Количество пресных вод в гидросфере, доступных для использования, около 0,3%, однако речные и пресные подземные воды зоны водообмена интенсивно возобновляются в процессе общего круговорота воды, что позволяет при рациональной эксплуатации использовать их неограниченно долгое время. Современная гидросфера - результат длительной эволюции Земли и дифференциации её вещества.

Интенсивно возобновляемые пресные водные ресурсы состоят из двух неравноценных для использования частей: более или менее устойчивой во времени и неустойчивой. Например, речные водные ресурсы делятся на подземные (устойчивые), в общем виде характеризующие возобновимые ресурсы подземных вод зоны активного водообмена, а также сток, зарегулированный проточными озёрами, и менее устойчивые — поверхностные (паводочные). Сильно минерализованные подземные глубинные воды практически невозобновляемы, т.к. не участвуют в круговороте. Для оценки водных ресурсов материков, стран, речных бассейнов и их отдельных частей разработана шестикомпонентная система уравнений водного баланса, которая позволяет оценить различные источники возобновимых водных ресурсов взаимосвязанно, в соответствии со свойственным природе круговоротом воды.

Теоретически при рациональном использовании водные ресурсы неисчерпаемы. Однако потребности в них настолько быстро растут, что во многих странах ощущается острый недостаток в водных ресурсов. Увеличение доступных для использования водных ресурсов возможно за счёт их расширенного воспроизводства (применения агро- и лесотехнических мероприятий, создания водохранилищ и других мер). Некоторые виды расширенного воспроизводства водных ресурсов достигли глобальных масштабов. Так, мировой объём зарегулированного паводочного стока водохранилищами земного шара — 2000 км³ в год, в результате чего естественный устойчивый сток рек мира увеличился на 16%.

Интенсивное использование водных ресурсов человеком во многих районах мира приводит к их существенному загрязнению. Образуются сточные воды, которые даже после очистки содержат остаточные загрязнения. Тем не менее, существующие сейчас технологии очистки сточных вод позволяют значительно снизить нагрузку на экосистему гидросферы.

Следует заметить, что не только сточные воды требуют очистки. В конце двадцатого века знаменитый французский исследователь Мирового океана Жак Ив Кусто сказал, некоторые района океана превратились в «естественные сточные ямы». Однако это справедливо не только для Мирового океана, но прежде всего и для пресноводных водоемов суши. Из-за загрязнения рек, человек уже не может использовать речную воду без предварительного анализа и соответствующей подготовки, в которую так же входит очистка.