Антропогенное воздействие на водные системы

Эффект разбавления загрязняющих веществ в воздухе и воде… оказался ограниченным… С одной стороны, живые организмы ускоряют распространение токсических веществ, увеличивая таким образом площадь зараженных областей, а с другой, они накапливают эти вещества в своем организме.

Франсуа Рамад

(Ramade F. – современный эколог – Франция)

Вода в биосфере

Вода в биосфере присутствует повсюду: в водоемах, в атмосфере, в почве, в живых организмах.

- 70,8 % поверхности земли покрыто водой.

- Соленая вода составляет 97,2 % запасов воды на Земле, в том числе Мировой океан – 96,52 %.

- Пресная вода составляет 2,8 % всех запасов.

Гидрологический круговорот – процесс обновления воды в природе, «вечный двигатель», который беспрерывно и ритмично качает воду из океанов на материки, очищает ее. Человек своей деятельностью постепенно «разрушает» безупречный механизм природы, резко увеличивает ее потребление (водоемкие производства), загрязняет ее.

Основные резервуары пресной воды:

- ледники, снежный покров, подземные льды – в сумме 74,36 %;

- пресные грунтовые воды – 24,87 %;

- пресные озера – 0,31 %;

- соленые озера – 0,26 %;

- реки, водохранилища – 0,02 %;

- болота, почвы – 0,1 %;

- атмосфера – 0,06 %;

- биомасса – 0,02 %.

Потребление пресной воды

Техносфера и биосфера выступают как конкуренты за наиболее доступные резервуары пресной воды. Водоемкость человечества в течение 20 века увеличилась в 12 раз, достигнув приблизительно 5 тыс. км³/год (11 % годового стока всех рек мира).

Мировое водопотребление:

- 70 % – на с/х;

- 13 % – промышленность;

- 10 % – коммунально-бытовые нужды;

- 7 % – собственные нужды водного хозяйства (гидроэнергетика, судоходство, рыбное хозяйство и др.).

Водопотребление России: 57,3 % – промышленность, 18,9% – сельское хозяйство, 20,5% – коммунально-бытовые нужды.

Безвозвратный расход воды (в основном, испарение) составляет 75 %; общий объем технических стоков мира превышает 1300 км³/год (по некоторым оценкам – до 1800 км³/год). Для достаточного разведения содержащихся в них примесей нужно в среднем в 10 раз большей свежей воды. Следовательно, суммарное прямое антропогенное вмешательство в природный круговорот воды составляет 18 тыс. км³/год, что составляет половину речного стока.

Вода некоторых рек в промышленных районах мира полностью (в ряде случаев более чем однократно) проходит через различные технические системы водопотребления.

На производство 1т готовой продукции расходуется воды (м³):

- уголь – 0,6;

- нефть – 3;

- сталь – 40;

- синтетические волокна – 300;

- бумага – 900;

- резина – 3400.

Для охлаждения энергоблоков требуется:

- ТЭС (1ГВт) – 1,2–1,6 км³/год;

- АЭС (1ГВт) – 3 км³/год.

Питьевое водоснабжение мира на 25 % основано на подземных источниках.

Практически вся вода, поступающая в магистрали питьевого водоснабжения нуждается в специальной водоподготовке. Проблема качества воды связана в основном с техногенным загрязнением поверхностных и подземных вод. С этим тесно связан рост индустрии глубокой очистки и бутилирования питьевой воды.

Водные ресурсы России

Мгновенный запас поверхностных пресных вод России составляет 28 тыс. км³, из них 23 тыс. км³ (82 %) оз. Байкал (что составляет 22 % пресных вод мира).

Из 15 крупнейших рек мира 4 находятся в России. Годовой сток рек РФ составляет 9,1 % мирового стока.

Основные компоненты распределения водных ресурсов РФ представлены на рисунке (рис. 10).

Географическое распределение материкового стока РФ крайне неравномерно:

- более 90 % стока приходится на Северный Ледовитый, Тихий океаны;

- менее 9 % стока приходится на бассейны Каспийского и Азовского морей, где сосредоточено 80% населения РФ и большая часть хозяйственного потенциала. В результате этого бассейн реки Волги испытывает большую техногенную нагрузку.

Рис. 10. Распределение водных ресурсов России. Слагаемые и использование годового стока рек

Водозабор Волги составляет 18 %, что приводит к уменьшению ее естественного годового стока на 10–12 %.

В реках: Дон, Кубань, Терек, Урал, Исеть, Миасс водозабор превышает 50 % стока.

На каждого жителя РФ в среднем приходится (в год):

- 30 тыс. м³ – суммарного речного стока;

- 530 м³ – суммарного водозабора;

- 90–95 м³ воды бытового водоснабжения (по 250 л в сутки);

- в крупных городах удельное водопотребление составляет около 320 л/сутки на человека, в Москве – 400 л/сутки.

Средняя водообеспеченность в РФ одна из самых высоких в мире; для сравнения, водообеспеченнось в некоторых странах составляет:

- США – 320 л/сутки на человека;

- Великобритания – 170 л/сутки на человека;

- Япония – 125 л/сутки на человека;

- Индия – 65 л/сутки на человека;

- Ирак – 16 л/сутки на человека.

В то же время, пресная вода используется в РФ крайне неэкономно, в ряде районов на юге России, Поволжье и Зауралье существуют трудности с питьевой водой.