Антропогенное воздействие на гидросферу

Потребности человечества в водных ресурсах постоянно растут, это связанно как с ростом населения, так и с развитием науки и техники. Сейчас, к сожалению, защитные механизмы гидросферы уже не могут остановить сокрушительные по мощности негативные воздействия человечества, поэтому назрела острая необходимость в новых подходах во взаимодействии человека и водной среды, направленных на сохранение равновесия биосферы. В первую очередь такие подходы должны затронуть проблемы загрязнения и истощения поверхностных и подземных вод.

Загрязнение

По отношению к объектам гидросферы загрязнение — это снижение биологической функциональности и экологической значимости из-за поступления вредных веществ в гидросферу. Результатами загрязнения водных объектов становятся изменения качества воды (ухудшение вкуса, цвета, прозрачности), увеличение концентрации токсичных веществ (тяжелых металлов, активных радикалов), уменьшение концентрации кислорода в воде и т. д.

Россия имеет самые большие запасы пресной воды, приходящиеся на одного человека, но из-за загрязнений более половины источников, озер и рек стали непригодными в качестве источников водоснабжения. Кроме того, на территории России находится уникальная биосистема — озеро Байкал. Однако промышленные выбросы и стоки предприятий, расположенных поблизости (целлюлозное производство и выплавка алюминия требуют значительного потребления воды для охлаждения оборудования и технологических процессов), наносят Байкалу значительный вред — в воду попадают нефтепродукты, нитраты, хлориды и другие загрязнители. Только большой объем озера и способность к самоочищению спасают озеро от полной деградации. В целях сохранения уникальности и ценности озера Байкал в декабре 2013 г. была прекращена производственная деятельность Байкальского целлюлозного-бумажного комбината.

В зависимости от природы загрязнения выделяют следующие загрязнители:

• • химические — кислоты, щелочи, поверхностно-активные вещества (ПАВ), фенолы, фураны и др. Возможно разделение по типам (органические или неорганические) и воздействию на организмы (токсичные или нетоксичные). Обычно с течением времени подобные загрязнители сорбируются, связываются в нерастворимые безопасные соединения, окисляются и восстанавливаются, но чаще всего полностью ликвидировать все последствия не удается;
• • биологические — вирусы, бактерии, ранее не существовавшие в дайной системе виды. Этот вид загрязнения носит временный характер;
• • физические — твердые взвешенные частицы и более крупные отходы (в этом случае говорят о засорении), песок, глина, ил, радионуклиды. Радиоактивное загрязнение крайне опасно из-за больших периодов полураспада радиоактивных частиц и неспособности экосистем к самоочищению от этого типа загрязнений.

Также можно выделить тепловое загрязнение, возникающее из-за сбросов воды, используемой для охлаждения механизмов (АЭС, заводы черной и цветной металлургии). Рост температуры приводит к размножению бактерий и микроорганизмов, изменению газового состава вод, поглощению сероводорода из воздуха.

Механизмы загрязнения поверхностных вод различны. К основным из них относят:

• • сброс в водоемы неочищенных сточных вод (коммунальных, промышленных, бытовых и дренажных). Пути уменьшения сбросов — установка фильтров и очистных сооружений, а также замыкание цикла водопотребления. Коммунальные стоки поступают из жилых и общественных зданий, в них преобладают органические загрязнители и микроорганизмы, которые могут спровоцировать вспышку эпидемии;
• • смыв дождями удобрений и ядохимикатов в водоемы. Удобрения, применяемые в сельском хозяйстве, более чем наполовину смываются осадками в реки и озера. В их состав входят пестициды, нитраты, фосфор, калий, остатки селитр, аммоний, азот и др.;
• • осаждение газодымовых выбросов. Твердые несгоревшие частицы, зола, пыль, аэрозоли осаждаются на водную поверхность и территории водосбросных бассейнов. Такие загрязнения наиболее опасны в индустриально развитых областях, вблизи ТЭС и т. д.;
• • нефтяное загрязнение. Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепромыслов в прибрежных зонах, на буровых платформах, сбросы балластных вод с судов приводят к загрязнениям, имеющим тяжелые последствия для биосферы. Нефтяная пленка закрывает доступ света и кислорода в воду, в результате гибнут водоросли и планктон, что, в свою очередь, приводит к гибели питающихся ими консументов. Кроме того, гибнут морские птицы, так как нефть и нефтепродукты осаживаются на перьях, из-за чего птицы больше не могут плавать и летать.

Процент сброса загрязненных вод от их общего объема в поверхностные водоемы России по отраслям экономики показан ниже.

П ром ышл енность…24,1.

В том числе:

электроэнергетика…4,4.

черная металлургия…71,5.

цветная металлургия…56,5.

химическая и нефтехимическая…82,1.

машиностроение и металлообработка…42,9.

деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная…87,3.

строительных материалов…65,5.

Сельское хозяйство…31,0.

Транспорт…65,1.

Жилищно-коммунальное хозяйство…91,1.

Прочие отрасли экономики…66,9.

Кроме поверхностных происходит загрязнение и подземных (грунтовых) вод, наиболее явно проявляющееся в промышленных районах. Источники загрязнения разнообразны — просачивание сточных вод из временных хранилищ и отстойников, через неисправные скважины и трубопроводы. Важно, что загрязнение распространяется на большой площади. Это создает опасность для питьевого водоснабжения расположенных рядом населенных пунктов. Необходимо отметить тот факт, что загрязнение грунтовых вод сразу же сказывается на состоянии атмосферы, почвы и гидросферы.