Вода - это жизнь! Но вот вопрос - что случится, если ее не стане? Конечно, верить в это совсем не хочется, но это все-таки может случиться...
Водные ресурсы
Человек может больше месяца обходиться без еды, но без воды он проживет лишь
несколько дней. На Земле находятся огромные запасы водных ресурсов, но их
неравномерное распределение приводит к тому, что многие регионы мира страдают от
засухи. Нехватка воды - одна из основных причин неурожаев, голода и смерти.
Коммунальное, промышленное и сельскохозяйственное потребление воды необычайно
высоко, особенно в развитых странах. Бытовое водопотребление составляет 22% от
общего, ежедневно - 150 л на человека (эквивалент двух наполненных ванн).
Использование воды
Водные ресурсы относятся к неисчерпаемым, т. к. при рациональном использовании
они непрерывно возобновляются в процессе влагооборота. Однако потребность в воде
растет такими темпами, что во многих странах ощущается недостаток водных
ресурсов, усиливающийся с каждым годом.
В промышлешю развитых странах заводы и электростанции потребляют большое
количество воды. Для производства одного автомобиля в США расходуется
приблизительно 38 тыс. л воды, а канадцы тратят 180 тыс. л, чтобы произвести 1 т
газетной бумаги. В Британии 76% водоснабжения приходится на промышленность, а
наибольший забор воды производят ТЭС, сжигающие топливо для выработки
элекг-роэнергии. Они потребляют около 13 600 млн. л воды в день.
На гидроэлектростанциях вырабатывают электричество, используя энергию падающей
воды, которая вращает лопасти турбин генераторов. ГЭС - основной источник
энергии во многих странах. В Канаде они составляют 66% энергогенерирующих
мощностей, в Норвегии - 99%. В засушливых странах вода изымается из круговорота
для нужд сельского хозяйства. На юге Калифорнии, где на орошаемых землях
расположено большое количество ферм, 85% водоснабжения используется в сельском
хозяйстве, в то время как горожане потребляют лишь 9%, промышленность - 6%.
Ирригация является ключевым факто-
ром экономического развития Изр; ля, где 30% обрабатываемых земс должны
орошаться. В Египте этот по затель составляет 100%.
Наиболее распространенное 1 пользование воды, при котором с не изымается из
круговорота, - 5 водные перевозки.
Есть еще одно чрезвычайно важное применение воды, при котором на первый взгляд
она не изымается из оборота. Это сброс в реки и озера промышленных и
сельскохозяйственных отходов, что часто приводит к сильному их загрязнению.
Водопотребление
За последние 30 лет потребление воды резко возросло. Причин тому несколько,
включая значительное увеличение количества бытовой техники - посудомоечных и
стиральных машин, - а также автомоек, садовых поливальных машин и туалетов с
водным сливом, на долю которых в Британии, например, приходится треть бытового
использования воды. Общее потребление воды в США с 1900 г. выросло на 1000%, и в
настоящее время ее расход на одного человека в 4 раза превышает соответствующий
показатель Британии и в 10 раз - многих развивающихся стран. Рост
водопотребления в США связан с развитием промышленности, использованием систем
орошения и общим повышением уровня жизни.
Пресная вода
Индийские крестьяне сегодня используют шадуф - простое приспособление для подъема воды для полива из неглубокого колодца или канавы при помощи ведра и уравновешенного рычага
Океаны содержат более 97% мировых запасов воды, но во многих случаях она не
может использоваться из-за высокой концентрации солей. Еще 2% «законсервированы»
в ледниках. На суше основные источники пресной воды заключены под землей.
Грунтовые воды составляют 0,6% мировых запасов, и лишь 0,02% находятся в реках и
озерах. На долю водяных паров в атмосфере приходится всего 0,001%, хотя именно
они являются источниками дождей.
Каждый год более
3000 млрд. осадков выпадает в виде дождя или снега. Этого
было бы более чем достаточно для нужд населения Земли, если бы осадки
распределялись равномерно. Однако на огромных пространствах планеты господствует
засуха.
Британия, к примеру, относится к странам с достаточной степенью увлажнения. Но
осадки наиболее обильны на севере и западе, где они наименее важны с точки
зрения экономики, в то время как наибольшее потребление воды приходится на
промышленные центральные графства и густонаселенную юго-восточную часть.
Частые засухи, постоянно растущее потребление и, соответственно, большой забор
грунтовых вод приводят к понижению уровня грунтовых вод. В результате уровень
многих рек понижается или они полностью пересыхают, что наносит серьезный ущерб
природе и человеку.
Наступление пустынь
Опреснительный завод в Катаре, в Персидском заливе. Опреснение - дорогостоящий процесс и применяется преимущественно в развитых странах или в богатых нефтяных регионах, таких как Ближний Восток
Приблизительно две трети территории Африки - регионы с очень низким количеством
осадков и длительными засухами, во время которых пересыхают многие водоемы, что
приводит к гибели скота и голоду среди населения. Размеры пустыни Сахара
постепенно увеличиваются. По некоторым данным, за последние 50 лет около 65 млн.
га прилегающих земель превратилось в пустыню.
Миллионы африканцев, обычно женщин, вынуждены ежедневно переносить необходимое
количество воды от колодцев к своим домам. В колодезной воде могут находиться
болезнетворные микроорганизмы, что часто приводит к эпидемиям.
Пустыни Азии и Южной Америки тоже разрастаются, как и пустыни на юго-западе США,
включая засушливую Калифорнию.
Жителям Лос-Анджелеса, города, где самое обычное индивидуальное жилье немыслимо
без бассейна, приходится соблюдать нормы потребления воды. Калифорнийские фермы,
производящие половину фруктов и овощей страны, внедряют водосберегающие
технологии и засухоустойчивые сорта.
Наводнения
Гидроаккумулирующая электростанция в Диноруике, Уэльс, использует турбины доя закачки воды в верхний резервуар. Сток воды используется для выработки электроэнергии
Причиной наводнений, напротив, является избыток воды. Вырубка лесов
на горных склонах в Бангладеш вызвала серию катастрофических по своим
последствиям наводнений в 1980-х гг. Выпавшие осадки не задерживаются корневой
системой растений, а стекают по склонам вниз, переполняя ручьи и реки.
Для защиты от наводнений вдоль рек строят высокие дамбы и укрупняют русла путем
углубления дна. Таким образом было снижено количество паводков и наводнений в
низовьях Миссисипи (США).
Качество воды
Качество воды зависит от ее физических характеристик, включая цвет, температуру
и вкус биологических свойств, таких как содержание бактерий и насыщенность
кислородом, а также химических характеристик -жесткости и наличия твердых
веществ.
К примеру, артезианская вода из водоносных слоев известняка крайне жесткая. В
ней почти невозможно получить мыльную пену. Такая вода не может использоваться в
текстильной индустрии.
Загрязнение воды происходит, когда промышленные и сельскохозяйственные отходы со
сточными водами попадают в природные водоемы. В США даже был зарегистрирован
случай возгорания реки из-за высокого уровня загрязненности. Теплая вода,
сливаемая тепловыми электростанциями, понижает содержание кислорода в речной
воде, пагубно влияя на ее флору и фауну. Во многих развитых странах в
экологическом законодательстве определены допустимые нормы содержания вредных
веществ в сточных водах. Благодаря таким мерам за последние 30 лет дельты сильно
загрязненных рек были очищены, и восстановлена среда обитания их растительного и
животного мира.
Рациональное водопользование
Прорыв
водопровода - один из примеров утечки воды еще до того, как она попадает в дома.
В некоторых регионах до 30% питьевой воды теряется из-за утечек
Из-за нехватки воды во многих регионах мира, а также все возрастающего ее
потребления развитыми странами необходимо применять методы сохранения и
рационального использования имеющихся водных ресурсов. Одним из таких методов
является строительство водохранилищ. Самое большое искусственное водохранилище в
мире - озеро Вольта в Гане.
Водохранилища регулируют сток рек, предотвращая наводнения. Возле таких водоемов
строят ГЭС, а также часто располагают рекреационные зоны (зоны отдыха).
Истощение грунтовых вод наступает, когда забор воды превышает темпы их
природного пополнения. Подобная ситуация сложилась в меловых и песчаных
водоносных горизонтах под Лондоном. Многие европейские страны, как и некоторые
штаты США, решают эту проблему, направляя излишки речной воды в подземные
резервуары.
Очистка и повторное использование воды в промышленном производстве - один из
основополагающих методов рационального водопользования. Строительство очистных
сооружений, однако, требует серьезных дополнительных затрат, поэтому большинство
предприятий предпочитает сбрасывать грязные стоки в моря и реки и использовать
новые объемы чистой воды.
Перспективы
Многие люди не задумываются об Е экономном использовании воды.
Большинство
садовых распрыскива- 1
телей, к примеру, потребляют 1000 л воды в час - эквивалент необходимого
суточного объема для семьи из 4-х человек. Поэтому в некоторых регионах полив
приусадебных участков и нормы водопользования регулируются местными властями.
Другое решение - повышение цеп на бытовое потребление воды и установка счетчиков.
Еще в начале 1990-х гг. в большинстве домов на британском острове Уайт установи-
ли счетчики воды. В результате негодовое ее потребление в 1991 сравнению с
1988 снизилось на 2
Огромное количество воды теряется при испарении с поверхности доемов, особенно в
жарких, засуш вых районах. В настоящее время рабатываются технологии, ОСНОЕ
ные на распылении по поверхно водоемов веществ, замедляют процесс испарения.
В некоторых регионах, вклю богатые нефтью страны Аравийск полуострова, строятся
опресните ные заводы. Но опреснение ст< очень дорого и оправдано лит странах,
где другие виды водосн жения недоступны или недостат ны. Другой путь -
транспортиров воду в засушливые районы из рег нов с избыточным увлажнением, это
тоже слишком дорогое решен хотя зачастую и представляется ед ственным выходом в
случае, е< другие источники воды отсутствут.
Угрозой для мировых води ресурсов являются глобальные к матические изменения,
вызвани загрязнением. Трудно точно спрог зировать последствия этого проп са, но
несомненно то, что уже се дня во всем мире необходимо пользовать эффективные
спосо сохранения, перераспределения рационального использования воды.
Загрязнение океана
В
порту Марселя были предприняты попытки ограничить загрязнение, вызываемое
огромным количеством выбрасываемых здесь очищенных стоков
Океан занимает около 3 60 млн.
кв. км поверхности земного шара. К сожалению,
человек использует его как место сброса отходов, что наносит огромный вред
местной флоре и фауне.
Сушу и океан связывают реки впадающие в моря и несущ» различные загрязнители. Не
рас издающиеся при контакте с почво! химические вещества, такие как неф
тепродукты, нефть, удобрения (осо бенно нитраты и фосфаты), инсекти циды и
гербициды, в результате вы щелачивания попадают в реки а затем в океан. В итоге
океан превра щается в место сброса этого коктейл) из питательных веществ и ядов.
Нефть и нефтепродукты - основ ные загрязнители океанов, но наноси мый ими вред
значительно усугубля ют сточные воды, бытовой мусор I загрязнение воздуха.
Выносимые н; пляжи пластмассовые предметы \ нефть остаются вдоль отметки уровю
прилива, свидетельствуя о загрязне нии морей и о том, что многие отходь не
разлагаются микроорганизмами.
Исследование Северного моря пока зало, что около 65% обнаруженны> там
загрязняющих веществ были при несены реками. Еще 25% загрязните лей поступили из
атмосферы (вклю чая 7000 т свинца от выхлопов автомо билей), 7% - от прямых
сбросов (в ос новном сточные воды), а остальное -от сливов и сбросов отходов с
судов.
Десять штатов США сжигают отходы в море. В 1980 г. таким способом их было
уничтожено 1бО 000 т, не с тех пор эта цифра уменьшилась.
Экологические катастрофы
Обрывки
лески и грузила опасны как для рыб, так и для морских птиц
Все серьезные случаи загрязнения океана связаны с нефтью. В результате широко
распространенной практики мытья трюмов танкеров в океан ежегодно сознательно
сбрасывается от 8 до 20 млн. баррелей нефти. Раньше такие нарушения часто
оставались безнаказанными, но сегодня спутники позволяют собрать необходимые
улики и привлечь виновных к ответственности. В 1989 г. танкер «Экссон Вальдес»
сел на мель в районе Аляски, и нефтяное пятно в результате разлива почти 11 млн.
галлонов (ок. 50 тыс. т) нефти растянулось на 1600 км вдоль побережья. Только по
делу об уголовной ответственности суд обязал владельца судна - нефтяную компанию
«Экссон мобил» - выплатить штату Аляска 150 млн. долл., самый крупный
экологический штраф в истории. Из этой суммы суд простил компании 125 млн. в
признание ее участия в ликвидации последствий катастрофы, но еще 100 млн. «Эксон»
заплатил за ущерб природе и 900 млн. в течение 10 лет по гражданским искам. Хотя
последняя выплата федеральным и аляскинским властям состоялась в сентябре 2001
г., до 2006 г. правительство может подать иск еще на сумму до 100 млн., если
обнаружатся экологические последствия, которые нельзя было предусмотреть во
время суда. Огромную сумму составляют также претензии компаний и частных лиц, по
многим из которых тяжба длится до сих пор.
«Экссон Вальдес» - один из самых известных, но тем не менее многих случаев
разлива нефти в море. Океан остается местом больших и малых экологических
бедствий, связанных с перевозкой крайне опасных грузов. Так было с судами «Кэрен
Би» (1987), на борту которого находилось 2000 т токсичных отходов, и «Акацуки-мару»
(1992), везшим большую партию радиоактивного плутония из Европы в Японию для
переработки.
Сточные воды
У
берегов Корнуолла отходы от местных оловянных рудников загрязняют воды
Атлантического океана
Помимо нефти к наиболее вредным отходам относятся сточные воды. В малых
количествах они обогащают воду и способствуют росту растений и рыб, а в больших
- разрушают экосистемы. В двух крупнейших в мире местах сброса стоков -в
Лос-Анджелесе (США) и Марселе (Франция) - специалисты занимаются очисткой
загрязненных вод уже более двух десятилетий. На снимках со спутника четко видно
растекание сбрасываемых выпускными коллекторами стоков. Подводные съемки
свидетельствуют о вызванной ими гибели морских организмов (подводные пустыни,
усеянные органическими остатками), но принятые в последние годы
восстановительные меры позволили значительно улучшить ситуацию.
Усилия по разжижению канализационных стоков направлены на снижение их опасности;
при этом солнечный свет убивает некоторые бактсрии. Такие меры оказались
эффективными в Калифорнии, где в океан сбрасываются бытовые стоки - результат
жизнедеятельности почти 20 млн. жителей этого штата.
Металлы и химикаты
В последние годы уменьшилось содержание в водах океанов металлов, ДЦТ и ПХД (полихлордифенилов),
а вот количество мышьяка необъяснимо возросло. ДЦТ (долго сохраняющийся в
природе токсичный пестицид на основе хлорорганического соединения) запрещен в
большинстве развитых стран, но по-прежнему используется в некоторых районах
Африки.
К опасным химическим веществам, способным нарушить экологический баланс,
относятся и такие тяжелые металлы, как кадмий, никель, мышьяк, медь, свинец,
цинк и хром. Согласно подсчетам только в Северное море ежегодно сбрасывается до
50 000 т этих металлов. Еще большую тревогу вызывают пестициды - альд-рин,
дильдрин и эндрин, - накапливающиеся в животных тканях. Пока неизвестны
отдаленные последствия применения таких химикатов.
Губителен для морских обитателей и ТБТ (трибутилтин), широко применяемый для
покраски килей кораблей и препятствующий их обрастанию ракушками и водорослями.
Доказано, что ТБТ изменяет пол самцов трубачей (вид ракообразных); в результате
вся популяция состоит из женских особей, что исключает возможность размножения.
Есть заменители, не оказывающие пагубного воздействия на живую природу -
например, соединение на основе меди в 1000 раз менее токсично для животных и
растений.
Воздействие на экосистемы
От загрязнения страдают все океаны, но загрязненность прибрежных вод выше, чем в
открытом океане, из-за намного большего числа источников загрязнения: от
береговых промышленных установок до интенсивного движения морских судов. Вокруг
Европы и у восточных берегов Северной Америки на мелководных континентальных
шельфах устраивают садки для разведения устриц, мидий и рыб, уязвимых для
токсичных бактерий, водорослей и загрязнителей. Кроме того, на шельфах ведется
неф-теразработка, что увеличивает риск разлива нефти и загрязнения.
Воды Средиземного моря полностью обновляются раз в 70 лет Атлантическим океаном,
с которым оно сообщается. До 90% сточных вод поступало сюда из 120 прибрежных
городов, а другие загрязнители приходятся на долю 360 млн. людей, живущих или
проводящих отпуск в 20 средиземноморских странах. Это море превратилось в
громадную загрязненную экосистему, куда ежегодно поступает около 430 млрд. т
отходов. Наиболее загрязнены морские побережья Испании, Франции и Италии, что
объясняется наплывом туристов и работой предприятий тяжелой промышленности.
Из местных млекопитающих хуже всех пришлось средиземноморским тюленям-монахам.
Они стали редко встречаться из-за возросшего потока туристов, а отдаленные места
их обитания на островках теперь достижимы для быстроходных катеров и
аквалангистов. Кроме того, все больше тюленей погибает, запутавшись в рыболовных
сетях.
Зеленые морские черепахи обитают во всех океанах, где температура воды не
опускается ниже 20°С, но их гнездовья находятся под угрозой как в Средиземном
море (в Греции), так и в океане. На острове Бали (Индонезия) у пойманных черепах
отбирают яйца, чтобы дать возможность молодым черепашкам подрасти, а затем
выпускают их на волю, когда у них будет больше шансов выжить в загрязненных
водах.
Цветение воды
Другой распространенный вид загрязнения океанов - цветение воды из-за массового
развития водорослей или планктона. Буйное цветение вод Северного моря у берегов
Норвегии и Дании было вызвано разрастанием водорослей СЫогосЬготиИпа ро1у1ергз,
в результате чего серьезно пострадал промысел лосося. В водах умеренного пояса
такие явления известны уже довольно давно, но в субтропиках и тропиках «красный
прилив» был впервые замечен вблизи Гонконга в 1971 г. Впоследствии такие случаи
часто повторялись. Считают, что это связано с промышленными выбросами большого
количества микроэлементов, действующих как биостимуляторы роста планктона.
Устрицы, как и другие двустворчатые моллюски, играют важную роль в фильтрации
воды. Раньше устрицы за восемь дней полностью фильтровали воду в части
Чесапикского залива, относящейся к штату Мэриленд. Сегодня они затрачивают на
это 480 дней из-за цветения и загрязнения воды. После цветения водоросли умирают
и разлагаются, способствуя размножению бактерий, поглощающих жизненно важный
кислород. Все морские животные, добывающие пищу путем фильтрации воды, очень
чувствительны к загрязнителям, которые накапливаются в их тканях. Кораллы,
состоящие из гигантских колоний одноклеточных организмов, плохо переносят
загрязнение. Над этими живыми сообществами - коралловыми рифами и атоллами -
нависла серьезная угроза.
Опасность для человека
Пенящиеся
токсичные детергенты, намеренно сбрасываемые в океан для рассеивания пятен
нефти, могут нанести больший вред определенным организмам, чем сама нефть
Содержащиеся в сточных водах вредные организмы плодятся в моллюсках и вызывают у
человека многочисленные болезни. Самая распространенная бактерия - ЕзсЪепсЫа сои
-является индикатором заражения. Безопасное содержание Е. СоИ - неболее 230
бактерий на 100 г ткани. Другие опасные для человека микроорганизмы включают:
бактерии 5а1то-пепа и 5ШрЬу1оссш, поражающие ракообразных, бактерия УгЬпо
ратЬаето-1уИсш. ПХД накапливаются в морских организмах (имеют кумулятивное
воздействие). Эти промышленные загрязняющие вещества - яд для животных и
человека. Как и другие загрязнители океанов, например применяемый в пестицидах и
антисептиках для древесины ГХГ (гексахлоциклогексан), они являются стойкими
хлорсодержащими соединениями.
Эти химикаты выщелачиваются из почвы и попадают в море, где проникают в ткани
живых организмов. Рыб с ПХД или ГХГ могут съесть люди или другие рыбы, которых
потом поедают тюлени, а те в свою очередь становятся пищей для некоторых видов
китов или белых медведей. Каждый раз, когда химические вещества переходят с
одного уровня пищевой цепи на другой, их концентрация растет. Ничего не
подозревающий белый медведь, съедающий дюжину тюленей, поглощает вместе с ними
токсины, содержавшиеся в десятках тысяч зараженных рыб.
Считают, что загрязняющие вещества виновны и в повышении восприимчивости морских
млекопитающих к чумке, поразившей Северное море в 1987-88 гг., когда погибли не
менее 11 тысяч обыкновенных и длинномордых тюленей. Вероятно, металлические
загрязнители в океане стали также причиной появления кожных язв и увеличения
печени у рыб, включая камбалу, 20% популяции которой в Северном море поражено
этими болезнями.
Попадающие в океан токсичные вещества могут оказаться вредными не для всех
организмов: некоторые низшие формы даже процветают в таких условиях.
Многощетинковые черви (полихеты) живут в относительно загрязненных водах и часто
служат экологическими индикаторами относительной загрязненности. Продолжается
изучение возможности использования морских нематод для контроля санитарного
состояния океанов.
Загрязнение пресных вод
В большинстве случаев загрязнение пресных вод остается невидимым, поскольку
загрязнители растворены в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства,
а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки.
Есть несколько природных загрязнителей. Находящийся в земле алюминий попадает в
систему пресных водоемов в результате ряда химических реакций. Паводки вымывают
из почвы лугов магний, что наносит огромный ущерб рыбным запасам. Однако объем
естественных загрязняющих веществ - ничто по сравнению с производимыми человеком.
Виды загрязнителей
Звездчатка
и ряска разрастаются на поверхности этого пруда, и живущие в нем растения и
животные постепенно начинают испытывать недостаток кислорода
Фермеры используют различные химикаты, попадающие в конечном итоге в пресную
воду: гербициды, инсектициды, акарициды, фунгициды и дезинфицирующий раствор для
овец, содержащие в целом 450 активных ингредиентов - биоцидов. В землю вносятся
стимулирующие рост растений фосфаты и нитраты, а силосные бурты, свиноводческие
фермы и птицефермы являются источником большого количества ядовитых стоков.
Помимо дезинфицирующих средств пресную воду заражают и применяемые в сельском
хозяйстве фармацевтические препараты - антибиотики, гормоны и ингибиторы роста.
Гормонные препараты попадают в воду и через канализацию вместе с бытовыми
стоками.
Для дезинфицирования питьевой воды используются химические реагенты, следы
которых остаются в воде. Считающийся канцерогенным тригалометан - побочный
продукт хлорирования воды. В 1988 г. в прессе широко освещалось применение
сульфата алюминия при очистке воды: тогда несколько тонн этого вещества были
сброшены в систему водоснабжения одного английского городка и вызвали массовое
заболевание среди местных жителей.
Наиболее опасными загрязнителями промышленного происхождения являются тяжелые
металлы: кадмий, свинец и цинк. Другой серьезный источник загрязнения пресных
вод - кислотные дожди, вызываемые транспортно-промышленными выбросами.
Источники загрязнения
Загрязнители попадают в пресную воду различными путями, но всегда при участии
человека: в результате несчастных случаев, намеренных сбросов отходов, проливов
и утечек.
Крупнейший потенциальный источник загрязнения - фермерские хозяйства, занимающие
в Англии и Уэльсе почти 80% земель. Часть покрывающего почву необработанного
навоза животных проникает в источники пресной воды.
Многих
людей не волнует состояние окружающей среды, что подтверждается количеством
мусора, выброшенного в эту речку. Такое отношение наносит неизмеримый вред
обитателям этих вод
Кроме того, фермеры Англии и Уэльса ежегодно вносят в почву 2,5 млн. т азота,
фосфора и калия, и часть этих удобрений попадает в пресную воду. Некоторые из
них -стойкие органические соединения, проникающие в пищевые цепи и вызывающие
экологические проблемы. Сегодня в Великобритании свертывают производство
хлорорганических соединений, выпускаемых в больших количествах в 1950-е гг.
Все большую угрозу для пресноводных водоемов представляют стоки, сбрасываемые
рыбоводческими хозяйствами, ввиду широкого применения ими фармацевтических
средств борьбы с болезнями рыб.
Лесные хозяйства и открытый дренаж - источники большого количества веществ,
попадающих в пресную воду, в первую очередь железа, алюминия и кадмия. С ростом
деревьев кислотность лесной почвы увеличивается, и проливные дожди образуют
очень кислые стоки, губительные для живой природы.
Попав в реку, навозная жижа может стать причиной серьезной экологической
катастрофы, так как ее концентрация в 100 раз больше, чем у сточных вод,
обработанных на очистных сооружениях. Атмосферное загрязнение пресной воды
особенно пагубно. Есть два вида таких загрязнителей: грубо-дисперсные (зола,
сажа, пыль и капельки жидкости) и газы (сернистый газ и закись азота). Все они -продукты
промышленной или с/х деятельности. Когда в дождевой капле эти газы соединяются с
водой, образуются концентрированные кислоты - серная и азотная.
Распространение загрязнителей
Твердые и жидкие загрязняющие вещества попадают из почвы в источники
водоснабжения в результате т. н. выщелачивания. Небольшие количества сваленных
на землю отходов растворяются дождем и попадают в грунтовые воды, а затем в
местные ручьи и реки. Жидкие отходы быстрее проникают в источники пресной воды.
Растворы для опрыскивания сельскохозяйственных культур либо теряют свою
активность при контакте с почвой, либо попадают в местные реки, либо
выщелачиваются в земле и проникают в грунтовые воды. До 80% таких растворов
тратятся впустую, так как попадают не на объект опрыскивания, а в почву.
Время, требуемое для проникновения загрязнителей (нитратов или фосфатов) из
почвы в грунтовые воды, точно не известно, но во многих случаях этот процесс
может длиться десятки тысяч лет. Загрязняющие вещества, поступающие в окружающую
среду от промышленных предприятий, называют промышленными стоками и выбросами.
Определение уровня загрязнения
На загрязнение могут указывать такие признаки, как мертвая рыба, но есть и более
сложные методы его обнаружения. Загрязнение пресной воды измеряется в
показателях биохимической потребности в кислороде (ВПК) - т. е. сколько
кислорода поглощает загрязнитель из воды. Этот показатель позволяет оценить
степень кислородного голодания водных организмов.
В то время как норма ВПК для рек Европы равна 5 мг/л, в неочищенных бытовых
стоках этот показатель достигает 350 мг/л. Большой вред наносит молоко при сливе
его избыточно го количества, так как вызываемое ил загрязнение в 400 раз больше,
чем о' бытовых стоков.
Воздействие на живую природу
К самым явным признакам загрязне ния пресных водоемов относите цветение воды (бурное
развитие фи топланктона). Этот процесс наблю дается, когда вода обогащается сме
сью органических соединений, вы щелоченных из окружающей почвы Такое обогащение
(эвтрофикацию)
и большей степени вызывают фосфа ты, чем нитраты.
Сложившаяся в последние 20 лет си туация вызывает тревогу, так как зна чительная
часть из 500 водоемов Анг лии покрылась зеленью и стала ток сичной ввиду их
загрязнения. Пресна вода превращается в рассадник потен циально опасных видов
бактерий, про стейших и грибов. Такие бактерии, каг сальмонелла и листерия, а
также про стейшие - например, криптоспори дня - не менее опасны для здоровы
человека, чем холера в Европе в XIX в.
Водоросли на поверхности водь действуют как густой лесной полог не пропуская
солнечный свет. Это гу бительно сказывается на производя щих кислород водорослях,
от кото рых зависит жизнь водных беспозво ночных и позвоночных. К тому же
определенные виды сине-зеленых водорослей выделяют ядовитые вещества,
поражающие рыб и другие водные организмы. В результате многие виды отдыха на
воде в летние месяцы запрещены в связи с разрастанием и токсичностью водорослей.
Причиной цветения последних в озерах и водоемах может также быть вырубка лесов и
удобрение лесной почвы - в обоих случаях в воду попадают питательные вещества.
Кислотные дожди вызвали ряд крупных экологических катастроф в Канаде, США и
Северо-Западной Европе. Вода в 16000 из 85 000 озер Швеции окислилась, а в 5000
из них полностью исчезла рыба. Начиная с 1976 г., в воду 4000 озер добавляют
известь для нейтрализации кислоты и восстановления химического баланса. К этим
же мерам прибегают Шотландия и Норвегия, где по аналогичной причине рыбные
запасы сократились на 40%. На востоке США ежегодный ущерб в связи с потерей
форели, вызванной окислением водоемов спортивного рыболовства, составляет 1 млрд.
долларов. Однако за известкование озер расплачиваются прибрежные сообщества. Так,
избыток кальция привел к гибели 90% растущего поблизости торфяного мха,
кукушкиного льна и ягеля. Значительная часть кислотных дождей приходит в
Скандинавию с запада, где промышленность Англии производит около 3,7 млн. т
сернистого газа в год.
Выносимая
на берег пена - результат попадания в пресную воду широко применяемых в
промышленности детергентов. Несмотря на незаконность сброса отходов в пресные
водоемы, выявление источника загрязнения и успешное судебное преследование
нарушителей могут оказаться крайне трудной задачей.
Как правило, загрязнение водоемов приводит к гибели живой природы, в первую
очередь рыб. Но возможна быстрая повторная колонизация и восстановление
популяций, особенно с помощью человека. Некоторые беспозвоночные переселяются на
пораженные участки из находящихся выше по течению мест; другие перелетают сюда
за считанные часы. Одни организмы (такие как речные блюдечки, чьи жабры
забиваются илом) чувствительны к нарушению экологического баланса, а ППУГИМ
килям включая поленок) иипочем довольно высокие уровни загрязнения. Трубчатые
черви поглощают бактерии и личинок разных видов звонцов, а пиявки (среди них
Helobdella stagnalis) легко переносят эвтрофика-цию и низкое содержание кислорода.
Тяжелые металлы
Свинец встречается в пресной воде в растворенном виде. Один из источников
свинцового загрязнения - рыболовные грузила, которые постоянно выбрасывают при
запутывании лески. От свинца сильно страдают лебеди, проглатывающие грузила
вместе с водорослями. Он остается в желудке птиц, постепенно растворяясь и
вызывая их смерть. «Сломанная шея» (когда мышцы не могут держать длинную шею
птицы, и. в результате она медленно умирает от голода) является признаком
свинцового отравления. Другой тяжелый металл, кадмий, проникает в пресноводную
среду, поражает рыб, а через них попадает в организм человека.
Законодательство
Законы - действенное средство пре-лотвоашения загрязнения, но добиться их
соблюдения трудно. Поэто му новая международная инициати ва - «платит сторона,
виновная в за грязнении» - идеальна по сути, н< редко дает плоды. Всемирная орга
низация здравоохранения (ВОЗ опубликовала рекомендации но до пустимым уровням
загрязнения Например, содержание кадмия в вод не должно превышать 3/1000 мг/л.
Англия, вероятно, первой в мир< приняла закон о загрязнении реь поскольку еще в
1197 г. король Ри чард I подписал первую хартию < Темзе. Сегодня Европейское
Сообще ство издает директивы о качестве во ды, но правительства европейски:
стран не спешат выполнять эти тре бования. Так, в 1992 г. 9 из 12 стран -членов
ЕС превысили уровень содер жания нитратов в своих водоема? По новому
законодательству от все: членов ЕС требовалось к 2002 г. со здать специальные
очистные стан ции для обработки воды для город ского и промышленного потребле
ния, чтобы предотвратить загрязне ние рек. В большинстве стран эта ра бота
выполнена.