Количественное истощение водных ресурсов.

В настоящее время человечество потребляет 12 – 13 % речного стока.

В промышленности наиболее водопотребляющие от­расли - энергетика, горнодобывающая, металлургическая и химическая. Например, для выплавки 1 т чугуна и перера­ботки его в сталь и прокат расходуется около 300 м³ (50-150 м³) воды, для изготовления 1 т алюминия - 1500 м³, меди - 500 м³, бу­маги - 900 м³, синтетического каучука - 2100-3500 м³, искусственного волокна - 4000 м³. Еще больший объем воды потребляется в сельском хозяйстве. Для производства 1 кг растительной массы разные растения расходуют на транспирацию от 150-200 до 800-1000 м³ воды. Для выращивания 1 т пшеницы, риса или хлопка необходимо 1500, 4000 10 000 т воды соответственно. По объёму используемых вод орошаемое земледелие занимает первое место среди других водопотребителей.

Качественное истощение водных ресурсов. Основ­ные причины качественного истощения водных ресурсов – их загрязнение и засорение.

Под загрязнением вод понимают их насыщение вред­ными веществами в таких количествах или сочетаниях, при которых ухудшается качество вод и водный объект призна­ется загрязненным в соответствии с принятыми нормами.

В отличие от загрязнения под засорением вод имеют в виду поступление в водоем посторонних нерастворимых в воде предметов, не изменяющих качество воды, но влияю­щих на качественное состояние русел.

Основные источники загрязнения - сточные воды нефтяной, нефтехимической, химической, угольной, цел­люлозно-бумажной и металлургической промышленности. Интенсификация сельскохозяйственного производства, свя­занная с внесением больших доз минеральных удобрений, применением химических средств защиты растений, орга­низацией животноводческих комплексов, также приводит к значительному росту загрязнения водоемов и водотоков.

Ежегодно во всем мире в реки сбрасывается около 160 км³ промышленных сточных вод. В 2000 г. сброс сточных вод достиг 2400 км³.

Одним из основных загрязнителей вод являются нефть и нефтепродукты. Поступления нефти в Мировой океан, по данным специалистов, составляют около 25-30 млн. т в год. Загрязнение вод нефтью происходит в резуль­тате естественных выходов ее на поверхность в районах залегания, при добыче, транспортировании, переработке и последующем использовании. Поступление нефти в Мировой океан из районов природного залегания нефтяных пла­стов составляет примерно 0,5 млн. т в год. Достаточно часто отмечаются случаи загрязнения водных объектов вследст­вие неправильного бурения и последующей эксплуатации нефтяных скважин. При разливе нефть и нефтепродукты образуют тонкую пленку на водной поверхности 1 т нефти покрывает около 3 км² (до 12 км²) поверхности, затрудняющую газообмен с атмосферой. Так, авария одной из нефтяных скважин в штате Калифорния (США) привела к утечке более чем 15 млн. т. нефти, которая покрыла акваторию океана на площади около 2000 км². Авария на буровой платформе компании ВР произошла 20 апреля 2010 года. Тогда в результате взрыва погибли 11 рабочих, а сама скважина была серьезно повреждена, что привело к утечке нефти, которую специалисты устранили лишь 6 августа. За это время из аварийного колодца в воды Мексиканского залива вылилось около 4 миллионов баррелей нефти. Утечка привела к серьезной экологической катастрофе не только в США. Средние фракции нефти, смешиваясь с водой, образуют ядовитую эмульсию, оседающую на жабрах рыб. Тяжёлые масла (мазут) оседают на дно водоёмов, вызывая токсические отравления фауны, гибель рыбы.

Последствия аварий крупных танкеров ликвидируются годами. Случаи загрязнения морей на небольшую глубину по всем странам мира не поддаются учету. Однако ущерб от загрязнения нефтепродуктами прибрежных районов дости­гает колоссальных размеров. В Италии, например, ежегодный ущерб по этим причинам достигает 60 млн. долл. В ре­зультате только одной аварии супертанкера у берегов Вели­кобритании в море вылилось свыше 100 тыс. т нефти, что привело к массовой гибели живых существ, населявших акваторию. Погибло более 20 тыс. птиц. Большой ущерб нанесен пляжам Великобритании и северо-западной части Франции,

Ежегодно в реки в виде производственных отходов сбрасывается более 2,3 млн т свинца, 1,6 млн т марганца, около 0,5 млн т меди, 1 млн т цинка, 6,5 млн т фосфора, значительное количество ртути и т.д. Только во Франции реки ежегодно выносят в океан более 18 млрд м³ промыш­ленных стоков, в Германии - 9 млрд м³. Из металлов наи­большую опасность для водной среды представляют ртуть и ее соединения. Средняя концентрация ртути в Мировом океане равна 0,15 мг/м³, а общее ее количество достигает 210 млн. т. Известно, что до 75% всей ртути, попадающей в организмы людей по всему миру, поступает с морской пищей.

Вещества, загрязняющие поверхностные воды, оказывают отрицательное воздействие на их экологию, рез­ко ухудшают условия жизни водной флоры и фауны. Неко­торые химические элементы накапливаются в микроорга­низмах и рыбах. Обследование морей, омывающих берега Европы, показало, что во многих из них, особенно в Среди­земном, содержатся повышенные дозы различных химиче­ских элементов и веществ, в том числе инсектицидов, предназначенных для борьбы с вредными насекомыми. Специалисты подсчитали, что в воду Средиземного моря ежегодно попадает 120 тыс. т минеральных масел, 10 т. со­единений ртути, 2,4 тыс. т цинка и других ядовитых ве­ществ.

Загрязнение кадмием вод в районе Тояма (Япония) явилось причиной смерти 119 чел. и вызвало неизлечимую болезнь у тысячи жителей. Антропогенные изменения со­стояния и режима поверхностных и подземных вод могут привести к неожиданным последствиям. Еще в начале XX столетия парижане использовали для питья воду из Сены. После загрязнения реки промышленными отходами, в том числе пестицидами и другими токсичными веществами, использовать речную воду для бытовых нужд оказалось невозможным. Для питьевого водоснабжения стали ис­пользовать артезианские воды. В процессе дноуглубитель­ных работ в русле Сены была нарушена целостность водо­непроницаемого слоя глин, и грязные воды реки проникли в нижележащий артезианский горизонт.

Воздействие промышленного производства на гидро­сферу, приводящее к количественному и качественному истощению водных ресурсов, наиболее ярко прослеживает­ся на примере энергетики. Оно выражается в следующем:

• в водопотреблении и водоиспользовании, обуслов­ливающих изменение естественного материального баланса водной среды;

• в осаждении на поверхности воды твердых выбро­сов продуктов сгорания органического топлива из атмосферы, изменяющих свойства воды, ее цвет, альбедо и т. д;

Альбедо - величина, характеризующая способность поверхности воды отражать падающий на нее поток электромагнитного излучения

• в выпадении на поверхность воды в виде тверды частиц и жидких растворов продуктов выбросов в атмосферу, в том числе кислот и кислотных остат­ков, металлов и их соединений, канцерогенных ве­ществ;

• в осаждении на поверхности воды продуктов сжи­гания твердых топлив, продувок и очистки поверх­ностей нагрева;

• в выпадении на поверхность воды жидкого и твер­дого топлива при транспортировании, переработке, перегрузке;

• в сбрасывании твердых и жидких радиоактивных отходов;

• в изменении температурного режима вследствие
сброса теплых вод;

• в создании водохранилищ.

Следует особо отметить два вида влияния: сброс теп­лых вод и создание водохранилищ.

Так как температура стоков электростанций достигает С, сброс их в водоем повышает температуру воды, уменьшает содержание в ней растворенного кислорода, вносит изменения в процессы внутреннего обмена, наруша­ет экологическое равновесие в условиях жизни водных ор­ганизмов. (Температура воды в р. Москва на 4^о выше в г. Москва, чем в Можайском водохранилище).

Строительство крупных гидротехнических сооруже­ний и прежде всего водохранилищ, выполнение крупно­масштабных мелиоративных мероприятий значительно из­меняют природные условия; ландшафтные, микроклимати­ческие, гидрологические, гидрогеологические и инженер­но-геологические. Возникают новые и активизируются замедленно протекающие в естественных условиях процес­сы, воздействие которых проявляется на значительных тер­риториях, прилегающих к месту выполнения водохозяйст­венных мероприятий и даже удаленных от него.

При заполнении емкости водохранилища затопляются территории, ранее занятые продуктивными сельскохозяйст­венными угодьями, лесом, селениями; нарушаются комму­никации; создаются новые ландшафтные комплексы, зачас­тую нехарактерные для окружающей местности.

Изменяются условия формирования поверхностного и подземного стоков, гидрологический режим поверхност­ных водоемов и водотоков. Под влиянием водохранилищ происходит подпор грунтовых вод, что вызывает заболо­ченность земель в радиусе, достигающем нескольких километров.

Берега водохранилищ подвергаются интенсивному разрушению вследствие абразии, оползневых деформаций и просадочных процессов.

Так, на Куйбышевском и Каховском водохранилищах в результате разрушения береговая линия переместилась на 100-200 м. в глубь суши. На Каховском водохранилище про­тяженность участка, охваченного переформированием бе­регов, составила более 450 км.

При выполнении мелиоративных мероприятий изме­нение водного баланса осушаемых земель и прилегающих к ним территорий может значительно снизить объем годово­го стока.

В районе крупных водохранилищ и крупных иррига­ционных каналов формируется более мягкий микроклимат. В то же время данные метеорологических станций в районе днепровских водохранилищ свидетельствуют об уменьше­нии количества осадков на побережье искусственных водо­емов в летний период.

На рис. 2 показана схема воздействия гидроэлектро­станции на локальные характеристики гидросферы.

Самоочищающая способность водоемов. Водоемы обладают самоочищающей способностью вследствие не­прерывного перемещения воды при активном участии сол­нечной энергии, различных видов бактерий, грибов и водо­рослей. Наибольшие темпы самоочищения присущи реч­ным водам, наименьшие - водам бессточных прудов и озер. Однако даже высокая способность рек к самоочищению небеспредельна. Некоторые виды загрязнения (главным образом, органические) исчезают за период одно-, двухсу­точного движения воды в реках или через десятки и сотни
километров. На крупных реках со стоком, регулируемым
водохранилищами, процессы самоочищения затруднены, а
иногда реки полностью теряют способность к самоочище­нию.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: