Круговорот воды в природе

 

Благодаря гидрологическому циклу вода является неисчерпаемым природным источником. Однако человек опаснейшим образом вмешивается в этот цикл:

- ускоряет  отток воды с суши (спрямление  водотоков, вырубка лесов и т.д.), в результате чего происходит  высыхание территорий, усиливается  эрозия почвы;

- загрязняет  воду до такой степени, что  она становится непригодной для  использования;

- усиливает парниковый эффект  за счёт огромных выбросов  в атмосферу углекислого газа  и окислов азота, в результате  чего происходит таяние ледников  и затопление части суши.

Рис 3. Распределение воды по частям гидросферы

 

Приведённые на рисунке цифры дают представление о распределении воды по отдельным частям гидросферы. Вода на земном шаре находится в непрерывном движении, в процессе которого она переходит из одного состояния в другое. В этом вечном движении принимают участие воды океанов и морей, а также воды атмосферы и воды, находящиеся в пределах суши.

По масштабам проявления экологические функции гидросферы можно подразделить на:

- региональные, происходящие на значительных по размерам пространствах, обычно океанских;

- местные, наблюдаемые в сравнительно ограниченных районах.

Взаимодействие водной среды с другими средствами, а также внутриводные физико-химические процессы не обязательно дают собственно экологический эффект, т.е. прямо не отражаются на взаимодействии организмов с окружающей средой; различают прямые и косвенные экологические функции гидросферы. Здесь виден широкий спектр функциональных связей гидросферы с другими сферами, преимущественно планетарного масштаба. В основном это косвенные функции, но они сказываются на органическом мире не только вод, но и Земли в целом, через посредство различных природных процессов и факторов, обусловливающих жизнедеятельность планеты.

Преобладающая часть метеорологических процессов в той или иной мере связана с реальным взаимодействием воздушной и водной оболочек планеты. Такое взаимодействие проявляется в разных отношениях, среди которых экологически наиболее значимы тепло- и влагообмен между океанской и воздушной средами. Гидросфера, особенно океан, постоянно энергетически питает атмосферу. Мировой океан – это огромный аккумулятор тепла и влаги на Земле. Именно его тепло, а не тепло атмосферы, главным образом расходуется на возникновение и развитие метеорологических процессов. Теплоёмкость воздуха составляет 25% теплоёмкости воды, поэтому при изменении температуры на одно и то же значение вклад гидросферы в теплосодержание вертикального столба атмосферы значительно больше, чем вклад атмосферы. Т.о., с тепловым воздействием атмосферы связаны климатические условия Земли. Они различны в разных её районах – в одних благоприятны для существования животных и растений и для жизни человека, в других неблагоприятны. Через климат осуществляется одна из важных экологических функций гидросферы.

Другой характерный пример – растворение и перемещение водными потоками гидросферы вещества почвенной оболочки и литосферы. Ежегодно только реками выносится с континентов более 20 млрд. тонн веществ. Кроме того, в прибрежной зоне океана действием донной эрозии и других процессов постоянно измельчается, перемещается и растворяется большая масса твёрдого вещества.

Растворение, переработка и перемещение твёрдых веществ водой служат предпосылкой для осуществления такой экологической функции гидросферы, как формирование химических соединений и структурных образований и горизонтов почвенной сферы и литосферы, в чём проявляются взаимосвязи почвенной оболочки и литосферы. Так, важнейшим условием возникновения многих видов осадочных пород считается отторжение вещества на водосборах в результате химического выветривания, которое без участия водных растворов практически не происходит. В этом появляется экологически взаимосвязанное функционирование гидросферы и литосферы.

Характерный пример прямых экологических функций гидросферы – сложное и многогранное взаимодействие водной среды с населяющими её организмами. Биологические процессы, протекающие в воде, тесно связаны с её свойствами и гидрологическими условиями. Так, у многих видов морских организмов сроки размножения приурочены к определённым температурным условиям. Часто наблюдается массовая гибель икры и личинок, если в период размножения неблагоприятно изменилась температура воды. С прогревом и похолоданием связаны сроки подхода рыбы к берегу и обратной их откочёвки в море.

В свою очередь, водные организмы воздействуют на среду обитания. В результате фотосинтетической деятельности растений она получает добавочное количество энергии. Жизнедеятельность органического мира оказывает влияние на химический и газовый состав вод.

 

 

4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

 

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязнённости – более 10 ПДК. Увеличиваются случаи экстремально высокого содержания загрязняющих веществ в водных объектах – свыше 100 ПДК. Требуемого качества питьевой воды не может гарантировать настоящее состояние водных источников и состояние систем централизованного водоснабжения. А в ряде регионов это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора, проводя анализы, постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод.

Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагополучных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий. Это влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, особенно в крупных городах. В связи с этим регулярно проводится гиперхлорирование воды, что также небезопасно для здоровья населения, так как в воде образуются хлорорганические соединения. Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. В районах залегания нефти, она может попадать в воду в результате естественных её выходов. Но основные источники загрязнения поверхностных вод связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой нефти, с использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Среди продуктов промышленного производства по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы особое место занимают токсичные синтетические вещества, которые находят всё более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15 мг/л при ПДК - 0,1 мг/л. Эти вещества образовывают в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Наиболее распространёнными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, соединения меди, цинка. Фенолы – это легко окисляемые органические вещества. В отдельных регионах страны поверхностные воды загрязняются аммонийным и нитритным азотом, ксантогенатами, анилином, формальдегидами и другими. Огромное количество загрязняющих веществ в поверхностные воды вносится со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения.

 К  сильному загрязнению водоёмов вредными соединениями приводит расширенное производство без очистных сооружений ядохимикатов и применение их на полях. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов в водоёмы при их обработке для борьбы с вредителями. Загрязнение происходит при поступлении в водоёмы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при прямом сбросе в водоёмы отходов предприятий-производителей. При плохой  транспортировке,  при неправильном хранении ядохимикатов, в результате их потерь, также происходит загрязнение водной среды. Атмосферные осадки тоже могут быть причиной загрязнения поверхностных вод.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений таких, как азот, фосфор, калий, которые вносятся на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм. Загрязняют водную среду  и канализационные стоки. К нарушению биологического равновесия в водоёме приводит повышение концентрации питательных веществ в почве. В таком водоёме вначале резко увеличивается количество микроскопических водорослей, затем возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов, потому что увеличивается кормовая база. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Это всё приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоёме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоёмов. Эвтрофизация – насыщение водоёмов биогенными элементами, сопровождающееся ростом биологической продуктивности водных бассейнов. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются рыбы и моллюски, обитающие на глубине.

Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, которые  устанавливаются санитарными и рыбоохранными правилами.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.ПРОБЛЕМА ОХРАНЫ ВОДЫ

 

Наиболее важная проблема из всех проблем, которые стоят перед человечеством, - это проблема охраны вод. Одной из главных задач является регулирование водных отношений в целях обеспечения рационального использования вод для нужд населения и народного хозяйства. Кроме этой задачи существуют и другие. Это такие задачи, как: охрана вод от загрязнения, засорения и истощения; предупреждения и ликвидации вредного воздействия на воды; улучшение состояния водных объектов; охрана прав предприятий, организаций, учреждений и граждан, укрепление законности в области водных отношений; размещение, проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию предприятий, сооружений и других объектов, влияющих на состояние вод.

Запрещается ввод в эксплуатацию:

а) новых и реконструированных предприятий, цехов и агрегатов, коммунальных и других объектов, не обеспеченных устройствами, предотвращающими загрязнение и засорение вод, их вредное воздействие;

б) оросительных и обводнительных систем, водохранилищ и каналов, до проведения предусмотренных проектами мероприятий, которые предотвращают затопление, подтопление, заболачивание, засоление земель и эрозию почв;

в) осушительных систем до готовности водоприёмников и других сооружений в соответствии с утверждёнными проектами;

г) водозаборных сооружений без рыбозащитных устройств в соответствии с утверждёнными проектами;

д) гидротехнических сооружений до готовности устройств для пропуска паводковых вод и рыбы в соответствии с утверждёнными проектами;

е) буровых скважин на воду без оборудования их водорегулирующими устройствами и установление в соответствующих случаях зон санитарной охраны;

ж)запрещается наполнение водохранилищ до осуществления предусмотренных проектами мероприятий по подготовке ложа.

Все воды подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, которые могут причинить вред здоровью населения, а также повлечь уменьшение рыбных запасов, ухудшения условий водоснабжения и другие неблагоприятные явления вследствие изменений физических, химических, биологических свойств вод, снижение их способности к естественному очищению, нарушение гидроологического и гидрогеологического режима вод.

Сброс в водные объекты производственных, бытовых и других видов отходов и отбросов запрещается.

В целях поддержания благоприятного водного режима рек, озёр, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предупреждения водной эрозии почв, заиливания водоёмов, ухудшения условий обитания водных организмов, для уменьшения колебания стока воды устанавливаются водоохранные зоны лесов, а также проводятся лесомелиоративные, противоэрозионные, гидротехнические и другие мероприятия.

Установлены следующие меры:

а)принять меры предотвращения загрязнения внутренних вод и открытого моря нефтью, нефтепродуктами и другими веществами, вредными для здоровья людей или для жизни морских организмов, живых ресурсов моря, вследствие сброса или потерь судами и другими плавучими средствами указанных веществ и смесей, содержащих вредные вещества;

б) давать обязательные указания об устранении нарушения установленных правил по операции с веществами, вредными для здоровья людей или для живых ресурсов моря, и смесями, содержащими эти вещества свыше установленных норм;

в) проводить комплексные мероприятия по предотвращению загрязнения водоёмов неочищенными сточными водами промышленных и сельскохозяйственных предприятий и хозяйственно-бытовой канализации.

Наиболее важный из аспектов этих проблем является то, что нужно распространять информацию об охране среди населения. Например, книжные издательства должны выпускать не только брошюры, но и различные книжные издания. Кроме них этими проблемами должны заниматься СМИ, уделять большее внимание, увеличивать эфирное время, отведённое для программ экологических проблем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Сейчас в мире насчитывается большое количество экологических организаций, борющихся за спасение окружающей среды. Наиболее многочисленная из них – «GREENPEACE». Членами этой организации являются не только рядовые люди, но и многие знаменитости. Эти люди вносят посильную лепту в общее дело, принимают активное участие по защите природы.

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды, вследствие чего, могут быть уничтожены  многие площади ценных сильно увлажненных земель.

Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается её нехватка, то в других районах эту проблему ещё можно решить. Для этого соответствующая политика и стратегия должны быть сформулированы, согласованы и реализованы в самое ближайшее время. Повышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, уделяет  международное сообщество. Целый ряд организаций предоставляют финансовые средства и помогают управлять предложением и спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны, которые расположены в районах с традиционной нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают общественные системы управления водными ресурсами и переходят к режимам управления водосборными и речными бассейнами. Число и масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены. Ведь, как мы уже знаем, вода – это священная основа жизни. В Апокалипсисе говорится о предостережении людям, что при таком отношении человека к окружающему его миру, как сейчас, это предостережение может стать реальностью гораздо раньше, чем могло бы быть.