Географическая картина мира Пособие для вузов Кн. I: Общая характеристика мира. Глобальные проблемы человечества

Максаковский Владимир

В зависимости от того, какие вещества попадают в гидросферу, принято различать три главных вида ее загрязнения – физическое, химическоеи биологическое.

Физическое загрязнениегидросферы суши вызывается прежде всего твердыми отходами – обыкновенным городским мусором, потерями леса при молевом сплаве. Оно происходит также при добыче некоторых полезных ископаемых (золота и др.) непосредственно в руслах рек. Такое загрязнение обычно не создает непосредственной опасности для живых организмов, но может затруднять работу водного транспорта, рыболовства, наносить ущерб рекреации. К физическому загрязнению обычно относят и так называемое тепловое загрязнение, образующееся в результате сброса в водоемы и водотоки подогретых вод, уже использованных для охлаждения на ТЭС и АЭС. Химическое

загрязнениегидросферы суши возникает в результате попадания в нее различных химических веществ и соединений. Это могут быть разнообразные вещества неорганического происхождения: кислоты, щелочи, сульфаты, а также тяжелые металлы и неорганические вещества, используемые в сельском хозяйстве (азот, фосфор, аммиак и др.). Это могут быть и продукты органической химии: спирты, фенолы, углерод, моющие средства – детергенты (или синтетические поверхностно-активные вещества – СПАВ), пестициды и гербициды. Это также могут быть нефтяные углеводороды и радиоактивные вещества (радионуклиды). Что касается биологического загрязнения,то его создают прежде всего микроорганизмы, многие из которых имеют характер болезнетворных. В водную среду они попадают вместе со стоками химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности, коммунального хозяйства городов, а в сельской местности – со стоками крупных животноводческих комплексов. Такие стоки могут служить источником самых различных заболеваний.

Статистика свидетельствует о том, что загрязнение водотоков и водоемов земной суши связано в первую очередь со сточными водами промышленно-городских агломераций и сельскохозяйственных территорий, которые загрязняют не только поверхностные воды, но и подземную гидросферу. Неочищенные сточные воды приводят к загрязнению водных объектов и разрушению естественных водных экосистем. Они приводят также к эвтрофикации(от греч. eutrophia – хорошее питание) вод, т. е. к повышению биологической продуктивности водных объектов в результате поступления в них биогенных элементов. Эвтрофикация связана также с сооружением водохранилищ, для которых характерны замедленные течения и водообмен.

Общий глобальный объем сточных вод все время растет. Уже к началу 1990-х гг. он превысил 2300 км ⁴. Распределение его в этот период по крупным регионам мира показано на рисунке 30, анализ которого показывает, что, как и можно было ожидать, коммунальные стоки были особенно велики в Северной Америке, зарубежной Европе и зарубежной Азии, промышленные – в Северной Америке, зарубежной Европе, зарубежной Азии и СССР, а сельскохозяйственные – в зарубежной Азии, Северной Америке и СССР. В этих же регионах загрязнение сточными водами особенно сильно сказалось на функционировании экосистем, снизив их биопродуктивность, приведя к гибели многих видов флоры и фауны и угрожая здоровью людей.

В литературе приводится немало примеров того, как в отдельных частях этих регионов чрезмерно большие стоки уже стали превышать естественные возможности самоочищения водотоков и водоемов, а также примеров того, как в результате поступления загрязненных стоков в своего рода сточные канавы превратились реки Рейн, Сена, Темза, Северн, Тибр в Европе, Миссисипи, Огайо, Потомак в Северной Америке, да и многие реки стран СНГ.

Из всего сказанного вытекает насущная потребность в охране водных объектов от загрязнения, что позволило бы сохранить их в качестве важных элементов земной гидросферы и биосферы. Еще в 1977 г. под эгидой ООН была проведена Первая Всемирная конференция по водным ресурсам. И в дальнейшем эти вопросы еще не раз обсуждали на международном уровне. Особенно много внимания на таких обсуждениях обычно уделялось путям и способам очистки сточных вод.

Для очистки загрязненных стоков используют три главных метода – механический, биологический и физико-химический. Механическая очистка стоков служит для удаления из них твердых и взвешенных частиц. Биологическая очистка основана на использовании микроорганизмов, которые, разлагаясь, перерабатывают сложные органические соединения в растворенные безвредные вещества. После такой очистки при помощи аэробных процессов вода становится прозрачной, насыщенной кислородом. Однако ни механическая, ни биологическая очистки не обезвреживают некоторые виды промышленных стоков (содержащие соли тяжелых металлов и др.), поэтому в последнее время расширилось применение физико-химических методов очистки (дистилляция, вымораживание, обратный осмос и др.).

Оценивая разные методы очистки сточных вод, нужно иметь в виду, что даже самые современные из них не удаляют некоторых особо стойких загрязнителей, поэтому для нормального вторичного использования очищенных вод необходимо дополнительно разбавлять их чистыми русловыми водами. При этом на единицу объема сточных вод обычно требуется 10—12-кратное разбавление чистыми водами (а иногда и 100-кратное!). В научной литературе оно получило наименование качественного истощения водных ресурсов.Именно оно представляет собой главную опасность: выходит, что для разбавления 2300 км ³сточных вод, которые сбрасывались еще в начале 1990-х гг., даже по минимуму потребовалось бы 23 тыс. км ³чистой воды, а это половина всего годового речного стока! На самом же деле устойчивый, доступный для использования сток и того меньше.

Рис. 30. Годовой объем сброса сточных вод (по «Экологическому энциклопедическому словарю»)

Вот почему основные перспективы охраны водных ресурсов суши ныне связывают уже не столько с ликвидацией последствийих загрязнения при помощи очистки (к тому же очистные сооружения очень дороги), сколько с мерами по предупреждениютакого загрязнения. Для этого начинают использовать принципиально новые методы, прежде всего оборотно-повторные системы водоснабжения, которые по сравнению с прямоточным водоснабжением дают большую экологическую выгоду. Еще более радикальная мера – перевод технологических процессов на малоотходный режим с резким сокращением потребления воды и сброса загрязненных стоков в водоемы. И наконец, оптимальная мера – переход к вообще безводной (сухой) и, следовательно, бессточной технологии.

В Советском Союзе ежегодный объем сточных вод составлял 160 км ³. В России, где, как и в СССР, основными загрязнителями вод служат жилищно-коммунальное хозяйство и промышленность, в связи с сокращением территории страны и длительным спадом промышленного производства этот объем уменьшился сначала до 70–80 км ³, а в начале XXI в. – до 50–55 км ³. Но лишь 2/3 стоков подвергается необходимой очистке. Поэтому на многих реках предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязнений превышена в 10, а иногда и в 100 раз. Наиболее загрязнен бассейн Волги, принимающий 2/5 общероссийского объема сточных вод. В последнее время в соответствии с Водным кодексом РФ в стране пересмотрены лимиты забора пресной воды из водных объектов и сброса сточных вод в поверхностные водные объекты на территории всех субъектов Российской Федерации.

32. Антропогенное загрязнение Мирового океана и его охрана

Загрязнение Мирового океана и его морей происходит в результате прямого или косвенного поступления в морскую среду (в морскую воду, на морское дно, в прибрежные и устьевые районы морей) различного рода загрязняющих веществ. Общий их ежегодный объем составляет сотни миллионов, если не миллиарды тонн. Поэтому неудивительно, что такое загрязнение ухудшает качество морской воды, крайне неблагоприятно воздействует на живые организмы и здоровье человека. Оно препятствует развитию всей морской биоты (планктона, морских растений, морских животных, ихтиофауны), снижая тем самым биоресурсный потенциал Мирового океана и нарушая нормальное функционирование его экосистем.

Источники загрязнения Мирового океана чрезвычайно разнообразны. К наиболее распространенным и опасным загрязнителям морских и океанских вод относятся: 1)нефть и нефтепродукты, которые оказывают пагубное воздействие на морские экосистемы и все звенья экологической цепи; 2) тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.), которые после попадания в морскую среду либо растворяются, либо накапливаются в донных отложениях, попадая отсюда в ткани рыб и других морских организмов; 3) пестициды и другие хлорорганические соединения, которые также представляют собой серьезную угрозу как для морской фауны, так и для людей; 4) радиоактивные вещества. Ко всем этим загрязнителям, заражающимокеаническую среду, нужно добавить огромную массу разного рода жидких и твердых коммунально-бытовых отходов. Некоторые из них, например пластмассовые изделия (синтетические пленки, бутылки, канистры), замусориваютэту среду, а другие (фекалии, пищевые отбросы) могут вызывать и сильное ее микробиологическое отравление.