С экологической точки зрения охрана водных ресурсов состоит прежде всего в непосредственном обеспечении людей водой для жизни и санитарно-гигиенических нужд. Не считая огромные изменения планетарной воды океанов, морей, ледников, поверхностных водоемов и подземных пластов, которые составляют 1,359 млн. м 3 , запасы питьевой воды не превышают 2-3%. За данными ООН, сегодня около 1,3 млрд. людей не обеспечены питьевой водой ни в качественном, ни количественном отношении.

Проблема состоит в том, что пресную воду, необходимую для жизнедеятельности человека, выпивает, образно говоря, его дитя - современная промышленность. Достаточно сказать, что для получения 1 т капрона используется 10 т чистой воды, а для изготовления 1 кг бумаги - 100 кг. В промышленно развитых странах на одного человека расходуется 1,2 - 1,5 тыс. м 3 воды в год. Еще недавно затраты воды на одного жителя города составляли 30 - 40 л/сутки, а сегодня - почти 300 л.

Водные экосистемы, которые расположены возле городских поселений, с давних времен служили для размещения бытовых отходов. Биологические возможности водных экосистем настолько велики, что они к определенному моменту, используя растворенный в воде кислород, самоочищались от бытового загрязнения.

Переход человечества от примитивного земледелия к индустриализации проявился в изменении количественных и качественных характеристик отходов, которые резко ухудшили экологическое состояние водных ресурсов. Много рек (или их отдельных участков) в Украине фактически превратились в коллекторы сточных и шахтных вод. Это - Лугань, Ингулец, Северский Донец и др. Ежегодно в Ингулец сбрасывается горнорудными предприятиями Кривбасса 200 тыс. т хлоридов, а засоленность воды здесь достигает 5 г при норме 1 г.

Особого внимания требуют малые реки Украины, которых насчитывается близко 22,5 тыс. Они загрязняются пестицидами, удобрениями и химикатами, а также стоками животноводческих комплексов.

Основным направлением охраны водных ресурсов должна стать очистка стоков, как промышленных и сельскохозяйственных, так и коммунальных. Одновременно следует активнее внедрять технологии, которые бы уменьшали до минимума химические загрязнения поверхностных и подземных вод.

Охрана атмосферы

Если воду, которой издавна не хватало, называли "ресурсом жизни", то о воздухе вспомнили лишь в нашу урбанизированную эпоху. Известно, что без пищи человек может прожить несколько десятков дней, а без воздуха - только 5 - 7 мин. И вдобавок человеку нужен чистый воздух, которого, в особенности в городах и индустриальных центрах, не хватает.

Американские ученые подсчитали, что в США количество загрязняющих веществ, которые выбрасываются в воздух, превысило 200 млн. т, то есть почти 1 т на каждого жителя страны. Если все выбросы загрязнителей принять за 100%, то доля транспорта будет составлять 60,6%, промышленности - 12,2%, теплоэлектростанций - 14,1%, атомных станций - 5,6%, твердых отходов - 3,5%. В отдельных городах планеты, таких, как Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Токио, степень загрязнения городского воздуха транспортом достигает 90%.

Самий высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха в Украине зарегистрирован в городах Донецке, Мариуполе, Днепропетровске, Днепродзержинске, Запорожье, Кривом Роге, Киеве, Одессе, Северодонецке и др. Эти города вошли в число 68 городов бывшего СССР с наибольшим уровнем загрязнения.

Мероприятия, направленные на охрану атмосферного воздуха, предусматривают внедрение технических решений по обезвреживанию и улавливанию газообразных загрязняющих веществ, разработку и утверждение нормативов загрязнений, предельно допустимых выбросов для всех предприятий, создание современных приборов постоянного контроля и учета выбросов.

Проблемы охраны поверхностных вод в России по-прежнему остаются актуальными при том, что до 60 % питьевой воды в стране получают из поверхностных водоисточников. В ряде регионов до 50 – 80 % проб воды не соответствует нормативным требованиям по санитарно-химическим показателям.

В трехчленной системе охраны поверхностных вод (гигиенические нормативы, показатели и лимиты на сброс загрязнений в водоемы и осуществление контроля сбросов) основополагающая роль принадлежит нормативам качества водных объектов – величинам ПДК, которые имеют законодательно устанавливаемый государственный статус и призваны предупредить загрязнение воды. В соответствии с Федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ гигиенические нормативы имеют прямое отношение к охране поверхностных вод, используемых как источники питьевого водоснабжения или для рекреационного водопользования населения. Очистные сооружения водопроводных станций обладают ограниченной эффективностью в отношении химических загрязнений и поэтому качество питьевой воды по химическому составу полностью зависит от уровней загрязнения исходной воды водоисточников.

Потребление воды человеком в сотни раз превышает потребление всех остальных видов природных ресурсов. Рост потребления вызывает истощение запасов пресных вод. И хотя вода покрывает свыше 70% поверхности Земли и относится к возобновимым ресурсам, она становится все более дефицитным природным продуктом.

Водные ресурсы - это воды (поверхностные и подземные), которые человек использует в быту, в промышленности, в сельском хозяйстве.

Для оценки водных ресурсов создан водный кадастр - свод сведений о водных ресурсах России. Он обобщает материалы гидрологических наблюдений и исследований.

В кадастре указано и распределение вод на территории нашей страны, и сезонное распределение многоводных рек.

На каждого жителя Русской равнины приходится 8500 м 3 воды в год, а на одного жителя Сибири - 100000 м 3 в год, т.е. в 12 раз больше. В южных районах (земледельческих) России дефицит воды, т.к. большая часть воды идет на орошение. На Урале водная проблема стоит очень остро, т.к. реки Урала маловодны (это верховья рек), а потребности для городов и многочисленных предприятий в воде очень большие.

В настоящее время сложилась напряженная обстановка с обеспечением населения России доброкачественной питьевой водой. Основным критерием качества питьевой воды является ее влияние на здоровье человека. Безвредность воды обеспечивается отсутствием в ней токсичных и вредных для организма примесей. Одной из причин неудовлетворительного качества питьевой воды является массивное загрязнение поверхностных водоемов. Ежедневно туда сливаются тонны отходов промышленных предприятий, сточные воды с полей и из хозяйственно-бытовых и ливневых канализаций городов и мелких населенных пунктов. Исследования последних лет показали, что каждая четвертая проба воды из водоемов не отвечает гигиеническим нормам по санитарно-химическим характеристикам и каждая третья - по микробиологическим показателям. Вода большинства поверхностных источников водоснабжения России характеризуется умеренным и высоким уровнем загрязнения. Приоритетными загрязнителями на протяжении многих лет остаются органические соединения, взвешенные вещества, нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы и др. Среди возбудителей заболеваний из воды водоемов чаще всего выделяются сальмонеллы, энтеровирусы и др. Результаты мониторинга качества поверхностных вод в местах водозаборов питьевых водопроводов России свидетельствуют о том, что в настоящее время концентрации приоритетных вредных химических веществ уже приближаются к предельно-допустимым, а в некоторых случаях даже превышают их. При таком положении резко усложняется возможность получения качественной питьевой воды, так как существующие водопроводные очистные сооружения практически не обеспечивают барьерную функцию по отношению к техногенным химическим веществам. Они транзитом поступают в питьевую воду. Сегодня практически все поверхностные водоисточники по уровню загрязнения приблизились к 3 классу качества, а по международной классификации - к 4-5, при этом состав очистных сооружений и технология очистки воды остаются неизменными. Традиционная технология подготовки питьевой воды (коагуляция, отстаивание, фильтрование, обеззараживание), которая применяется на водопроводных станциях с речными водозаборами, рассчитана на доведение природной воды до требований питьевой согласно действующему ГОСТу, лишь при условии общей низкой загрязненности воды и прежде всего токсичными элементами. В процессе технологической подготовки питьевой воды из поверхностных водоемов при применении различных реагентов могут образовываться химические соединения, зачастую более токсичные, чем первичные загрязнители. Использование современных методов анализа воды позволило обнаружить в питьевой воде более 700 органических соединений. Повсеместное применение на очистных станциях в технологии подготовки питьевой воды хлора приводит к образованию очень опасных хлорорганических соединений, которые имеют канцерогенные и мутагенные свойства. В отдельные периоды года концентрации, например, хлороформа в водопроводной воде в 3-5 раз превышают предельный уровень. То же самое можно сказать и об алюминии - веществе, оказывающем нейрогенное действие на организм. В ходе обработки воды соединениями алюминия содержание этого металла в питьевой воде, особенно в период паводка и цветения водоемов, может увеличиваться в 2 и более раз. Следующая важная проблема качественного водоснабжения - это практически повсеместное ухудшение санитарно-технического состояния распределительных водопроводных сетей, что является причиной вторичного загрязнения в них питьевой воды. Приведенная картина состояния водоснабжения и качества питьевой воды свидетельствует о том, что каждый из нас ежедневно подвергается опасности со стороны обычной воды из-под крана. Этот факт не вызывает сомнения в необходимости дополнительной ее очистки, которая соответствовала бы не только ГОСТу, но и требованиям каждой клетки нашего организма.

Охрана водных ресурсов заключается в запрещении сброса в водоемы и водотоки неочищенных вод, создании водоохранных зон, содействии процессам самоочищения в водных объектах, сохранении и улучшении условий формирования поверхностного и подземного стока на водосборах.

Несколько десятилетий назад реки, благодаря самоочищающей функции, справлялись с очищением вод. Теперь же в наиболее обжитых районах страны в результате строительства новых городов и промышленных предприятий створы водопользования расположены столь плотно, что нередко места сброса сточных вод и водозаборы находятся практически рядом. Поэтому разработке и внедрению эффективных методов очистки и доочистки сточных вод, очистки и обезвреживания водопроводной воды уделяется все больше внимания. На некоторых предприятиях операции, связанные с водным хозяйством, играют все большую роль. Особенно высоки затраты на водоснабжение, очистку и отведение стоков в целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и нефтехимической промышленности.

Последовательная очистка сточных вод на современных предприятиях предполагает проведение первичной, механической очистки (удаляются легко осаждающиеся и всплывающие вещества) и вторичной, биологической (удаляются биологически разрушающиеся органические вещества). При этом осуществляются коагуляция - для осаждения взвешенных и коллоидных веществ, а также фосфора, адсорбция - с целью удаления растворенных органических веществ и электролиз - для снижения содержания растворенных веществ органического и минерального происхождения. Обеззараживание сточных вод проводится посредством их хлорирования и озонирования. Важный элемент технологического процесса очистки - удаление и обеззараживание образующегося осадка. В некоторых случаях заключительной операцией является дистилляция воды.

Наиболее совершенные современные очистные сооружения обеспечивают освобождение сточных вод от органических загрязнений только на 85-90% и лишь в отдельных случаях - на 95%. Поэтому и после очистки необходимо 6-12-кратное, а часто и большее разбавление их чистой водой для сохранения нормальной жизнедеятельности водных экосистем. Дело в том, что естественная самоочищающая способность водоемов и водотоков очень незначительна. Самоочищение наступает только в том случае, если сбрасываемые воды прошли полную очистку, а в водном объекте они были разбавлены водой в соотношении 1:12-15. Если же в водоемы и водотоки сточные воды поступают в большом объеме, а тем более и неочищенными, постепенно теряется устойчивое природное равновесие водных экосистем, нарушается их нормальное функционирование.

В последнее время разрабатываются и внедряются все более эффективные методы очистки и доочистки сточных вод после их биологической очистки с применением новейших способов обработки стоков: радиационных, электрохимических, сорбционных, магнитных и др. Совершенствование технологии очистки сточных вод, дальнейшее повышение степени очистки - важнейшие задачи в области охраны вод от загрязнения.

Значительно шире следует применять доочистку очищенных сточных вод на земледельческих полях орошения (ЗПО). При доочистке сточных вод на ЗПО не затрачиваются средства на их индустриальную доочистку, создается возможность получать дополнительную сельскохозяйственную продукцию, значительно экономится вода, так как уменьшается забор свежей воды для орошения и отпадает необходимость в расходовании воды для разбавления сточных вод. При использовании на ЗПО городских сточных вод содержащиеся в них питательные вещества и микроэлементы усваиваются растениями быстрее и полнее, чем искусственные минеральные удобрения.

К числу важных задач относится также предотвращение загрязнения водоемов пестицидами и ядохимикатами. Для этого требуется ускорить проведение противоэрозионных мероприятий, создать пестициды, которые разлагались бы в течение 1-3 недель без сохранения ядовитых остатков в культуре. До решения же этих вопросов необходимо ограничить сельскохозяйственное использование прибрежных зон вдоль водотоков или не применять в них пестициды. Большего внимания требует и создание водоохранных зон.

В защите водных источников от загрязнения важное значение имеет введение платы за сброс сточных вод, создание комплексных районных схем водопотребления, водоотведения и очистки сточных вод, автоматизация контроля за качеством воды в водоисточниках. Следует отметить, что комплексные районные схемы позволяют перейти к повторному и многократному использованию воды, эксплуатации общих для района очистных сооружений, а также автоматизировать процессы управления работой водопровода и канализации.

В предотвращении загрязнения природных вод велика роль охраны гидросферы, поскольку приобретенные гидросферой отрицательные свойства не только видоизменяют водную экосистему и угнетающе действуют на ее гидробиологические ресурсы, но и разрушают экосистемы суши, ее биологические системы, а также литосферу.

Необходимо подчеркнуть, что одной из радикальных мер борьбы с загрязнением служит преодоление укоренившейся традиции рассматривать водные объекты в качестве приемников сточных вод. Там, где это возможно, следует исключить в одних и тех же водотоках и водоемах либо забор воды, либо сброс сточных вод.

Водные ресурсы.

Водные объекты – это сосредоточение природных вод на поверхности земли, либо в ее недрах. Они являются важным элементом природного комплекса и удовлетворяют потребно­сти человеческою общества в воде. Водные объекты классифи­цируются и подразделяются на поверхностные, внутренние морские поды, территориальные моря, подземные воды, воды континентального шельфа и мирового океана (рис.).

Водные объекты могут быть использованы для следую­щих целей:

1) для питьевого и хозяйственно-бытового снабжения:

2) для здравоохранения:

3) для промышленности и энергетики;

4) для сельского хозяйства, лесного хозяйства, для гидротехники, транспорта, строительства, пожарной безопасности, добычи полезных ископаемых, торфа и сопропелей

5) для целей рекреации (восстановления).

По видам пользования и водных отношений водные объекты группируются по четырем признакам: внут­ренние, трансграничные, общего пользования и особого пользования.

Пригодные для использования в народ­ном хозяйстве воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, ледники, водяные пары атмосферы. Общие запасы водных ресурсов составляют 1454,3 млн км3, из них менее 2% относится к пресным водам, а доступны для использования 0,3 %.

Важнейшая составная часть водных ресурсов России – реки. Центр государственной территории России был определен вер­ховьями рек, площадь территории. – их устьями, расселение – на­правлением речных бассейнов. Реки во многом влияли на нашу историю. На реке русский человек оживал. При переселении река указывала ему путь. В продолжение значительной части года кор­мила. Для торговца она – летняя и зимняя дорога.

Днепр и Волхов, Клязьма, Ока, Волга, Нева, многие другие реки вошли в историю нашего государства как места важнейших событий в жизни России. Не случайно реки занимают видное мес­то в русском эпосе.

На географической карте России обращает на себя внимание обширная речная сеть.
В России 120 тыс. рек длиной свыше 10 км, в том числе более 3 тыс. средних (200-500 км) и больших (более 500 км). Ежегодный речной сток 4270 км3 (в том числе по бассейну Енисея – 630, Лены – 532, Оби – 404, Амура – 344, реки Волга – 254). Родовой реч­ной сток принимается за исходную величину при оценке водообеспеченности страны.

На многих реках созданы водохранилища, некоторые из кото­рых по площади превосходят крупные озера.

Огромные гидроэнергетические ресурсы России (320 млн кВт) распределены также неравномерно. Более 80 % гидроэнергетичес­кого потенциала находится в азиатской части страны.
Помимо функции хранилищ воды для работы гидроэлектрос­танций водохранилища используются для обводнения земель, во­доснабжения населения и предприятий промышленности, судо­ходства, лесосплава, борьбы с наводнениями, организации отды­ха. Крупные водохранилища изменяют природные условия: регу­лируют сток рек, влияют на климат, условия нереста рыб и т. д.

Российские озера, которых более 2 млн, содержат свыше поло­вины всей пресной воды страны. При этом в Байкале около 95 % озерной воды России. Крупных озер в стране сравнительно мало, только 9 из них (без учета Каспийского) имеют площадь более 1 тыс. км2 – Байкал, Ладожское, Онежское, Таймыр, Ханка, Чудско-Псковское, Чаны, Ильмень, Белое. На крупных озерах налаже­но судоходство, их вода используется для водоснабжения и оро­шения. Часть озер богата рыбой, имеет запасы солей, целебных грязей, используется для отдыха.
Болота распространены на равнинах в зонах избыточного ув­лажнения и многолетней мерзлоты. В зоне тундры, например, за­болоченность территории достигает 50%. Сильная заболочен­ность характерна для тайги. Болота лесной зоны богаты торфом. Лучший по качеству торф – малозольный и калорийный дают верховые болота, расположенные на водоразделах. Болота – ис­точник питания многих рек и озер. Самый заболоченный район мира – Западная Сибирь. Здесь болота занимают почти 3 млн км2, в них сосредоточено более 1/4 мировых запасов торфа.
Большое хозяйственное значение имеют подземные воды. Это важный источник питания рек, озер и болот. Подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта называют грунто­выми. От глубины залегания, обилия и качества грунтовых вод за­висят процессы почвообразования и связанное с этим развитие растительного покрова. При движении с севера на юг глубина за­легания грунтовых вод увеличивается, повышается их температу­ра, возрастает минерализация.
Подземные воды – источник чистой воды. Они значительно лучше поверхностных вод защищены от загрязнения. Повышение содержания ряда химических элементов и соединений в подзем­ных водах приводит к образованию минеральных вод. В России известно около 300 источников, 3/4 которых находится в европей­ской части страны (Минеральные Воды, Сочи, Северная Осетия, Псковская область, Удмуртия и т.д.).

Почти 1/4 запасов пресной воды России находится в ледни­ках, занимающих около 60 тыс. км2. В основном это покровные ледники арктических островов (55,5 тыс. км2, запасы воды 16,3 тыс. км3).

Большие площади в нашей стране занимает многолетняя мерз­лота – толщи пород, содержащие лед, не оттаивающий в течение длительного времени, – около 11 млн км2. Это территории вос­точнее Енисея, север Восточно-Европейской равнины и Западно-Сибирской низменности. Максимальная мощность многолетних мерзлых пород на севере Средней Сибири и в низменностях бас­сейнов рек Яны, Индигирки и Колымы. Мерзлота оказывает су­щественное влияние на хозяйственную жизнь. Неглубокое залега­ние мерзлого слоя ухудшает формирование корневой системы ра­стений, снижает продуктивность лугов и лесов. Прокладка дорог, сооружение зданий изменяют термический режим мерзлоты и мо­гут привести к просадкам, оплыванию, вспучиванию грунтов, пе­рекосам зданий и т. д.

Территория России омывается водами 12 морей: 3 моря бассей­на Атлантического океана, 6 морей Северного Ледовитого океана, 3 моря Тихого океана.
Атлантический океан подходит к территории России своими внутренними морями - Балтийским, Черным и Азовским. Они сильно опреснены и довольно теплые. Это важные транспортные пути от России к Западной Европе и другим частям света. Значи­тельная часть побережья этих морей – рекреационная зона. Рыбо­промысловое значение невелико.

Моря Северного Ледовитого океана как бы «налегают» на Арк­тическое побережье России на огромном пространстве – 10 тыс. км. Они мелководны и большую часть года покрыты льда­ми (кроме юго-западной части Баренцева моря). Основные транс­портные пути проходят по Белому и Баренцеву морям. Важное значение имеет Северный морской путь.
Перспективны месторождения нефти и газа на шельфе. Наи­большее промысловое значение имеет Баренцево море.

Моря Тихого океана – наиболее большие и глубокие из омыва­ющих Россию. Самое южное из них – Японское – наиболее бога­то биологическими ресурсами, широко используется для между­народного судоходства.

Водные ресурсы

В Мировом океане сосредоточено около 94% всего объема гидро­сферы, в подземных водах --4,12%. Однако к водным ресурсам может быть отнесена только пресная вола с общим содержанием минераль­ных солей до 1 г/л (для сравнения - минерализация Мирового океана - 35 г/л, подземных вод - 100-300 г/л). Пресная вода содержится в ледниках, озерах, болотах, реках, присутствует в почве и в атмосфере в виде пара. Таким образом, водные ресурсы составляют всего 1,88% от общих запасов воды планеты Земля.

Водопотребление всего человечества за последнее столетие уве­личилось в 12 раз. Современное техногенное вмешательство в плане­тарный круговорот воды может существенно повлиять на геО1рафиче-ское распределение осадков и качество воды природных источников. Вырубка лесов уменьшает объем транспирации, в результате наруша­ется круговорот воды,

70% мирового потребления приходится на нужды сельского хозяйства

13% - на промышленность

10% -- на коммунально-бытовые нужды

7% - собственные нужды (судоходство, рыбное хозяйство)

Водопотребление некоторых отраслей промышленности:

на производство 1 т стали требуется 40 м воды; бумаги - 900 м 3 , резины -2300 м. Огромное количество воды необходимо для охлаждения от­работавшего пара на ТЭС и АЭС.

Основным источником водоснабжении в мире остаются реки. Почти 65% крупных городов России используют для питьевых и тех­нических нужд поверхностные, в основном речные воды.

В последнее время для питьевого водоснабжения стали больше использовать подземные источники. На них основано водное хозяйст­во 25% городов мира. Используются преимущественно пресные воды с минерализацией менее 10 г/л, более чистые в санитарном отноше­нии, но и более минерализованные, чем речные воды. Минеральные лечебные подземные воды используют санаторно-курортные учреж­дения и заводы розлива напитков. Геотермальные воды (с температу­рой от 35 до 200°С) используют для теплоснабжения и получения электрической энергии.

Россия располагает большими запасами подземных вод, из кото­рых; 60% приходи гея на Европейскую часть РФ. Из всего запаса по­верхностных пресных вод 82% содержится В Байкале (или 22% объе­ма пресных вод мира). Водохозяйственный фонд России насчитывает около 2300 водохранилищ.

Из 15 крупнейших рек мира 4 текут по территории России. Сум­марный годовой сток всех рек РФ составляет 11,5% мирового стока. По объему речного стока Россия стоит на 2-м месте после Бразилии. Материковый сток неравномерен: У0% его выносится в Северный Ле­довитый и Тихий океан, а на бассейны Каспийского и Азовского мо­рей, где проживает 80% населения, приходится менее 9%. Поэтому, Волжский бассейн испытывает большую техногенную нагрузку: 18-процентный водозабор уменьшает естественный годовой сток Волги на Ю-12%.

На каждого жителя РФ приходится в среднем 250 л воды в сутки, в Москве - 400 л в сутки. Средняя обеспеченность водой в России од­на из самых высоких в мире.

Для сравнения (л/сут.):

США-320 Германия-180

Англия - 170 Индия, Япония - 125

Финляндия - 58 Ирак - 16

По сравнению с другими странами в России вода расходуется крайне неравномерно. Ряд районов Юга России, Поволжья, Зауралья испытывает трудности с питьевой водой. 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения. В ре­зультате около 50% населения потребляет загрязненною воду.

Загрязнение вод

Общая масса загрязнителей гидросферы огромна и составляет около 15 млрд. т/год. В России на одного человека образуется при­мерно в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в среднем в мире.

Поллютанты (от лат. pollutio - марание) - это отходы и продук­ты, оказывающие негативное влияние на качество среды или на реци­пиентов. В зависимости от того, какая из сред - воздух, вода или зем­ля - загрязняются теми или иными веществами, различают соответст­венно аэрополлютанты, гидрополлютанты и террополлютанты.

Основные источники загрязнения вод:

1) сточные волы промышленных предприятий (33%);

2) сточные воды коммунального хозяйства городов (61%);

3) стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей;

4) талые воды, ливневые стоки, загрязняющие водоемы террополлютантами;

5) аэрополлютанты, оседающие на поверхность водоемов из атмосферного воздуха.

Сбросы загрязненных сточных вод различными отраслями про­мышленности примерно следующие (%): деревообработка - 18,4; хи­мическая- 16,3; электроэнергетика- 14,4; машиностроение - 8,5.

Основные виды загрязнения вод:

1. Химическое (нефть, синтетические поверхностно-активные вещества - СПАВ, пестициды, тяжелые металлы). Эти вещества сор­бируются частицами пород, выпадают в осадок. Однако полного са­моочищения загрязненных вод не происходит.

2. Бактериальное (вирусы - до 700 видов бактерии),

3. Радиоактивное (стронций - 90, уран, цезий). Они попадают с атмосферными водами, а также в результате взаимодействия подзем­ных вод с радиоактивными горными породами.

4. Механическое (песок, шлам, ил и т.д.). Они ухудшают органолептические показатели вод.

5. Тепловое связано с повышением температуры вод в результате их смешения с более нагретыми технологическими водами. Напри­мер, через 7 лет после начала эксплуатации Кольской атомной стан­ции температура подземных вод повысилась с 6 до 19°С вблизи корпуса. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, выделению ядовитых газов - сероводорода, метана.

Опасность химического загрязнения вод рассчитывают по формуле:

D i = V i (X i: ПДК i), где

D - объем чистой воды, необходимый для разбавления вред­ных стоков до безопасного уровня, м 3 ;

V, - объем загрязненного стока, иг;

X, - концентрация опасного загрязнителя в стоке, мг/л;

ПДК, - предельно-допустимая концентрация.загрязнителя в водоеме рыбохозяйственного назначения, мг/л.

Истощение поверхностных вод проявляется в снижении их ми­нимально допустимого стока. В результате антропогенной деятельно­сти наиболее пострадали малые реки. Многие из них полностью пре­кратили существование.

Главные реки России - Волга, Дон, Кубань, Урал, Лена, Енисей -загрязнены на всем протяжении и оцениваются как загрязненные. Ока, Кама, Томь, Иргыш относятся к категории сильно -загрязненных. Очень серьезные экологические проблемы возникли в бассейне реки Волга. Треть всего водозабора России приходится на Волгу, а взамен она получает 39% общего объема загрязненных сточных вод. Загряз­нение приводит к гибели гидробионтов, снижаются темпы их роста. Несмотря на уменьшение сброса сточных вод, связанное со спадом производства, наблюдается рост загрязнения рек.

В озеро Байкал ежегодно поступает более 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов. Огромный объем водной массы, а также способность самоочищения спасают Байкал от полной деграда­ции. Планировалось перевести сброс сточных вод на пелюлозно-бумажном комбинате на замкнутый цикл. Однако в 1995 г. их сброс был увеличен на 21% по сравнению с 1994 г.

В результате эвтрофикации (эвтрификация - это старение озер и превращение их в болото) происходит обогащение водоемов почвой, минеральными удобрениями, органикой. Обычно она протекает очень медленно, однако в последние время скорость развития увеличилась. При этом происходит массовое размножение фитопланктона, в пер­вую очередь сине-зеленых водорослей, которые производят сильней­шие токсины. «Цветение воды» становится вторичным источником загрязнения, расходуется весь запас кислорода и водоем «умирает».

Мировому океану отведена роль свалки. Почти 70% загрязнений морской среды связано с наземными источниками.

Основные источники загрязнения морей:

Стоки рек;

Аварии танкеров;

Атмосферные осадки.

Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой 12 квадратных километров водной поверхности. По оценкам специалистов, 1/5 часть акватории Мирового океана загрязнена нефтью. Нефтяная пленка приводит к габели млекопитающих и птиц, нарушает процессы фото­синтеза и, следовательно, газообмен между гидросферой и атмосфе­рой. Концентрация нефтепродуктов и фенолов в акватории северного и восточного Каспия составляет 4-6 ПДК, а у берегов Азербайджана -10-16 ПДК. Нефтепродуктами загрязнены все европейские моря; Средиземное, Северное, Бштгайское.

Степень загрязнения морской воды принято характеризовать классом качества с 1 по 7 с соответствующей оценкой от «очень чис­тая» до «чрезвычайно грязная». Морские йоды Черноморского побе­режья от Анапы до Сочи характеризуются как загрязненные (4 класс) и умеренно загрязненные (3 класс). Воды восточной части Финского залива Балтийского моря относятся к грязным (5 класс) и очень гряз­ным (6 класс).

Особую озабоченность вызывает захоронения радиоактивных от­ходов в северных морях.

Загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов, а распространяются по тече­нию потока более, чем на 30 км и создает угрозу питьевому водо­снабжению в этих районах. Загрязненные подземный воды также мо­гут загрязнять поверхностные водоемы. Интенсивная эксплуатация подземных вод наносит значительный ущерб речному стоку, приво­дит к высыханию родников, сохнут леса, вызывает медленное оседа­ние и деформацию земной поверхности. Выявлено 1400 очагов за­грязнения подземных вод, 80% которых находится в европейской части.

Замечательная способность водных экосистем - способность к самоочищению. Установлено, что микроорганизмы водоемов и дон­ных отложений продуцируют сероводород, который, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводит их в менее токсичные формы. Че­рез трофические связи водные организмы минерализуют органику. Однако эта способность не безгранична, при определенных уровнях загрязнения может быть погублена вся биота водоема.

Самоочищение водоемов зависит от:

Степени проточности водоема (река, озеро, водохранилище);

Массы и состава гидр о по л лют актов;

Температуры и состава воды;

Насыщенности ее органикой;

Количества и состава растений и животных водоема.

Масштабы -загрязнения и истощения водных ресурсов в настоя­щее время приняли угрожающий характер. Остро встала проблема нехватки пресной воды в густонаселенных районах, крупных про­мышленных центрах, 8 местах орошаемого земледелия. Отсутствие чистой питьевой воды, загрязнение водоемов являются причиной многих заболеваний человека, губительно сказываются на животном и растительном мире Земли. Наиболее неблаго по лучные водоемы, где уровень загрязнения выше 10 ПДК: Дон, реки острова Сахалин, реки и озера Кольского полуострова. 27 видов радионуклидов обнаружено в Енисее. Во многих местах загрязнение пресных вод переходит из разряда локального в региональное.

Охрана и рациональное использование вод

Охрана и рациональное использование вод обеспечивается со­блюдением нормативов в области водопользования. Водопользование классифицируется:

- по целям использования вод (хозяйственно-питьевые, комму­нально-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные нужяы, ле­чебные и курортные цели, нужды водного транспорта);

- по объектам водопользования (поверхностные, подземные, внутренние и территориальные морские воды);

По способу использования (с изъятием воды и ее возвратом, с изъятием воды и без ее возврата, без изъятия воды).

По количеству растворенных солей вода делится на:

- пресную (менее 1 г/л солей);

~ засоленную (менее 25 г/л солей). Балтийское море - 8-16 г/л, Каспийское - 11-13 г/л; Черное - 17-22 г/л;

- соленую (более 25 г/л солей). Океан содержит до 35 г/л солей.
Для организации водоснабжения используются поверхностные и подземные водоисточники пресной воды.

Рациональное использование поверхностных вод. Поверхно­стные воды водоемов и рек являются основным источником питьевых вод, связующим звеном с подземными водами, в них сосредоточены запасы рыбных ресурсов. Они имеют низкую минерализацию, боль­шое количество взвешенных веществ, высокое микробное загрязне­ние, сезонные колебания уровня воды.

Профилактические меры по регулированию качества и рацио­нальному использованию поверхностных вод:

Переход на безотходные технологии в промышленности и сель­
ском хозяйстве;

Очистка сточных вод.

Проблема охраны вод Мирового океана является глобальной. Для этого необходимы совместные усилия всех государств мира и прове­дение следующих мероприятий:

1. Предупреждение загрязнения морской воды при разведке и ос­воении нефтяных и газовых месторождений на материковых шель­фах.

2. Введение запрета ва захоронение токсичных веществ,

3. Сохранение моратория на испытания ядерного оружия под водой.

4. Ликвидация последствий аварий и катастроф, при которых в океан попадают токсичные продукты.

Рациональное использование подземных вод. Подземные воды являются наиболее ценным, а в некоторых районах единственным ис­точником питьевого водоснабжения. Благодаря естественной защи­щенности от поверхностного загрязнения они имеют стратегическое значение для городов как источник чистой питьеной воды.

Подземные пресные воды, пригодные для питьевых целей, зале­гают на глубине не более 300 м. Подземные воды первого водоносно­го горизонта называют грунтовыми. Они имеют непостоянный хи­мический состав и объем из-за сезонных колебаний. Пополняются за счет атмосферных осадков.

Подземные воды, заключенные между двумя водоупорными слоями, называют межпластовыми. Их химический состав постоян­ный и формируется под влиянием физико-химических процессов. В этих водах содержится до 70 химических элементов (фтор, железо, карбонаты магния и кальция и др.). Межпластовые воды высоко оце­ниваются с санитарной точки зрения при выборе источника хозяйст­венно-питьевого водоснабжения. Единственный недостаток - недос­таточная водообильность.

Мероприятия по рациональному использованию и охране подземных вод от истощения и загрязнения

1. Профилактические:

Выбор места расположения строящегося объекта, при кото­ром антропогенное воздействие на них будет минимальным;

Соблюдение режима эксплуатации, который определен норма­тивными документами;

Оборудование зон санитарной охраны (ЗСО) и соблюдение режима хозяйственной деятельности в их пределах.

Создание ЗСО регламентируется «Положением о порядке проек­тирования и эксплуатации ЗСО источников хозяйственно-питьевого назначения». Водоохранные зоны состоят из 3 поясов.

1-й пояс - пояс строгого режима. Его границы а виде заграж­дения устанавливаются на расстоянии не менее 30-50 м от со­оружений. Пояс строгого режима для береговых (инфильтраци-онных) водозаборных сооружений - это вся территория между рекой и водозаборными сооружениями, но не более 150 м. Тер­ритория 1-го пояса охраняется, на ней запрещены все виды строительства, не относящиеся к эксплуатации водозаборного сооружения.

2-й и 3-й пояса - пояса ограничений. Они предназначены для защиты подземных вод от микробного (2-й) и химического (3-й пояс) загрязнений. Площади зон определяются из расчета вре­мени, в течение которого патогенные организмы погибают, а химические загрязнители полностью адсорбируются и нейтра­лизуются. В этих поясах запрещены новое строительство, скла­дирование отходов, размещение предприятий промышленности и сельского хозяйства. Постоянно осуществляется контроль за санитарным состоянием территории.

2. Специальные мероприятия:

Создание безотходных производств;

Утилизация шахтных и дренажных вод;

Гидроизоляция хранилищ отходов.

Важным элементом рационального использования и охраны вод­ных ресурсов планеты является их мониторинг.

При организации водопользования следует учитывать степень загрязненности водных объектов:

Допустимая (пригоднадля всех видов водопользования);

Умеренная (только для культурно-бытового водопользования);

Высокая (опасна для любого вида водопользования);

Чрезвычайно высокая (непригодна для всех видов).

Для рационального использования воды введены нормы водоно-требления воды на одного жителя и на условную единицу выпускае­мой продукции.

Системы орошения характеризуются наибольшим водопотребле-нием. Необходимо использовать для орошения сточные воды пище­вой, легкой и химической промышленности (производство минераль­ных удобрений, азотной кислоты), автоматизацию управления поли­вами.

Негативное действие на водоемы оказывает сплав леса, как наи­более дешевый вид транспортировки древесины. Это приводит к на­рушению экологического равновесия в водоемах, наносит большой вред нерестилищам.

Неблагоприятно воздействует на водоемы оказывает зарегулиро­вание рек и создание водохранилищ, так как при этом изменяется гид­рологический режим рек.