Общие понятия экологии. Глобальный экологический кризис

Таблица 2

Суммарные водные ресурсы России

По территории России протекает  свыше 120 тыс. рек длиной более 10 км и общей протяженностью свыше 2,3 млн км. Около 90% годового речного стока России приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов и лишь 8% - на бассейны Каспийского и Азовского морей. Однако именно в бассейнах этих морей проживает более 80% населения России, сосредоточена основная часть хозяйственной инфраструктуры.

В России насчитывается более 2 млн пресных и соленых озер. Среди них самое глубокое пресноводное озеро Байкал и наибольший по площади замкнутый солоноватый водоем Каспийское море. Основная часть ресурсов озерных пресных вод сосредоточена в озерах: Байкал (23 тыс. км³, или 20% мировых и 90% национальных запасов), Ладожское (903 км³). Онежское (285 км³), Чудско-Псковское (35,2 км³). В крупнейших водохранилищах России находится около 450 км³ пресной воды.

Ледники являются существенным аккумулятором воды, они сосредоточены в основном в приполюсных районах: в Антарктиде, на арктических островах, в том числе российского сектора Арктики, и в горных районах.

Подземные воды вместе с поверхностными водами рек, озер и прудов являются основой водного фонда России, служат для питьевых целей. Естественные ресурсы пресных подземных вод составляют 787,5 км вгод, прогнозируемые пригодные для использования - свыше 300 км³/год. По территории страны ресурсы распределены неравномерно. Основная их часть - 229,7 км³/год (72,5%) сосредоточена в четырех экономических районах: Западно-Сибирском - 96,1 км^!/год (30,3%), Дальневосточном - 58,2 км³/год (18,4%), Восточно-Сибирском - 42,8 км-'/год (13,5%) и Северном -32,6 км³/год (10,3%).

2. РОЛЬ ВОДЫ В ПРИРОДЕ

1. Вода играет исключительно важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Вода остается жидкостью в температурном интервале, наиболее благоприятном для их жизненных процессов, для огромной массы организмов она является средой обитания. Обитающие в воде организмы защищены от резких спонтанных колебаний температуры и состава, так как постоянно приспосабливаются к медленным ритмическим колебаниям -суточным, сезонным, годовым и т.д.
2. Вода оказывает смягчающее влияние на погодно-климатические условия. Она постоянно перемещается во всех сферах Земли, вместе с циркуляционными потоками атмосферы - на большие расстояния.
3. Циркуляция воды в океане (морские течения) приводит к планетарному тепло- и влагообмену (Степанов, 1974). Известна роль воды как мощного геологического фактора.
4. Вода - единственный источник кислорода, выделяемого в атмосферу при фотосинтезе. Вода необходима для биохимических и физиологических процессов, происходящих в организме. Живые организмы, в том числе человек, состоящий на 80% из воды (Кюнцель,1988), не могут обойтись без нее. Потеря 10-20% воды приводит их к гибели.
5. Вода играет огромную роль в жизнеобеспечении человека. Она используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырье для получения промышленных и сельскохозяйственных продуктов, имеет рекреационное значение, велика ее эстетическая значимость.  
   

СОСТАВ  ПРИРОДНОЙ ВОДЫ

В природе вода не встречается в химически чистом виде. Она представляет собой растворы сложного состава, которые включают газы (О₂. СО2, H^S, CH₄ и др.). органические и минеральные вещества. В движущихся потоках воды присутствуют взвешенные частицы. В природных водах найдено подавляющее большинство химических элементов. Воды океанов содержат в среднем 35 г/дм³ (34,6-35,0%о) солей. Их основную часть составляют хлориды (88,7%), сульфаты (10.8%) и карбонаты (0.3%). Наименее минерализованы воды атмосферных осадков, ультрапресные воды горных потоков и пресных озер.

В зависимости от содержания растворенных минеральных веществ различают воды: пресные с содержанием растворенных солей ДО 1 г/дм^э, солоноватые - до 1-25 г/дм³, соленые - более 25 г/дм³. Граница между пресными и солоноватыми водами принята по среднему нижнему пределу вкусового восприятия человека. Граница между солоноватыми и солеными водами установлена на том основании, что при минерализации 25 г/дм-⁵ температура замерзания и максимальной плотности количественно совпадает.

КРУГОВОРОТ  ВОДЫ В ПРИРОДЕ

Вода постоянно находится  в движении - циркуляции (рис. 1). Ее перемещение происходит в результате механического движения - потоки воды в реках, течения в толще океана; в результате ичменения фазового состава - вода испаряется и попадает в атмосферу посредством диффузионного и конвективного потоков. Таким образом, происходит непрерывный замкнутый процесс циркуляции воды на Земле, именуемый круговоротом, или влагооборотом. Различают малый, большой и входящий в него внутриматериковый круговороты.

Вода, испарившаяся с поверхности  океана, большей частью конденсируется и возвращается обратно в виде атмосферных осадков (малый, или океанический, круговорот) и частично переносится воздушными течениями на сушу. Атмосферные осадки, выпавшие на сушу, просачиваясь в почву и зону аэрации, создают запасы почвенной влаги. Проникшие глубже атмосферные осадки образуют подземные воды: грунтовые, пластовые и воды глубоких горизонтов. Часть атмосферных осадков стекает по земной поверхности, образуя ручьи и реки, а остальная часть снова испаряется. В конце концов, вода, принесенная воздушными течениями на сушу, снова достигает океана, завершая большой круговорот воды на земном шаре. Из большого круговорота может быть выделен еще местный, или внутриматериковый, круговорот, при котором вода, испарившаяся с поверхности суши, вновь попадает на сушу в виде атмосферных осадков. Небольшая часть воды из общего объема, участвующего в круговороте, порядка 7,7 тыс. км³/год, совершает круговорот в пределах бессточных областей.

Ежегодно в круговороте  на поверхности Земли участвует  более 1 млн км³ воды, что составляет около 0,1% объема вод активного водообмена. С поверхности морей и океана ежегодно испаряется примерно 510, а с поверхности суши - около 70 тыс.км-¹ воды. В океан возвращается в виде осадков 90% испарившейся с его поверхности влаги и I % попадает в океан в виде речных, подземных и ледниковых вод. На сушу в виде атмосферных осадков попадает около 120 тыс. км³ воды, из которых 58% идет на испарение, а 42% стекает обратно в моря и океаны (Клиге, 1998).

3. ПОТРЕБЛЕНИЕ  ВОДЫ

В настоящее  время человечество использует 3,8 тыс. км³ воды ежегодно, причем можно увеличить потребление максимум до 12 тыс. км³. При нынешних темпах роста потребления воды этого хватит на ближайшие 25 — 30 лет. Выкачивание грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (в Мехико и Бангкоке) и понижению уровней подземных вод на десятки метров (в Маниле).

Каждый житель Земли  в среднем потребляет 650 м³ воды в год (1780 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 л в день, т.е. около 1 м³ в год. Большое количество воды требуется сельскому хозяйству (69 %) главным образом для орошения; 23 % воды потребляет промышленность; 6 % расходуется в быту.

С учетом потребностей воды для промышленности и сельского хозяйства расход воды в нашей стране от 125 до 350 л в сутки на человека (в Санкт-Петербурге 450 л, в Москве 380 л).

В развитых странах на каждого жителя преходится 200 — 300 л воды в сутки, в городах — 400 — 500, Нью-Йорке — более 1000, Париже — 500, Лондоне — 300 л. В то же время 60 % суши не имеет достаточного количества пресной воды. Четвертая часть человечества (примерно 1,5 млрд) ощущает ее недостаток, а еще 500 млн страдают от недостатка и плохого качества питьевой воды, что приводит к кишечным заболеваниям.

ПРОБЛЕМА  НЕДОСТАТКА ПРЕСНОЙ ВОДЫ

Ресурсы пресной воды. Пресные воды составляют ничтожную (около 2% гидросферы) долю от общих запасов воды в природе. Пресная вода, доступная для использования, находится в реках, озерах и подземных водах. Ее доля от всей гидросферы составляет 0,3%.

Причины недостатка пресной  воды. Проблема недостатка пресной воды возникает по нескольким причинам, основные из которых: неравномерное распределение воды во времени и пространстве, рост ее потребления человечеством, потери воды при транспортировке и использовании, ухудшение качества воды и ее загрязнение.

1. К антропогенным причинам истощения и загрязнения пресной воды относятся следующие: отбор поверхностных и подземных вод; водоотлив из шахт, Штолен; разработка месторождений - твердых полезных ископаемых, нефти и газа, промышленных вод, выплавка серы; урбанизация - жилая застройка, энергетические объекты (АЭС, ТЭЦ). Сильно загрязняют пресные воды предприятия промышленности: химической, пищевой, ц</span