5.2. Загрязнение поверхностных вод суши
Основными загрязнителями поверхностных вод являются сточные воды, подразделяющиеся по происхождению на три основныхвида: производственные, сельскохозяйственные и коммунально-бытовые. Ежегодно в реки сбрасывается около 160 км промышленных стоков, которые загрязняют 2 000 км естественной чистой воды. Но если учесть, что не все сточные воды очищаются перед их сбросом в реки, то речной сток загрязняется в еще большей степени — не менее чем до 4 000 км3 в год, что составляет более 10 % стока всех рек мера к примерно 25 % стока рек районов, экономически наиболее развитых [31]. Основную угрозу нехватки воды порождает не безвозвратное промышленное потребление, а загрязнение природных вод промышленными стоками.
Состав производственных стоков зависит от рода промышленных предприятий, типа оборудования, используемого сырья, технологии производства, степени очистки вод и ряда других причин. Например, производственные стоки нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности содержат обычно эмульгированные углеводороды, нафтеновые кислоты, меркаптаны (органические сернистые соединения, аналоги спиртов). Для сточных вод химической промышленности характерны фенолы, спирты, смолы, натрий, кальций, хлориды, сульфаты. Выбросы тепловых электростанций, работающих на твердом топливе, после освобождения от золы и шлака имеют повышенную концентрацию фторидов, мышьяка, ванадия, часто содержат канцерогенные органические соединения, фенолы.
Со сточными водами в естественные водоемы попадает огромное количество тяжелых металлов, наиболее опасных для живых организмов. В результате хозяйственной деятельности человека ежегодно со сточными водами включаются в реки 720 тыс. т цинка, 110 тыс. т свинца, 2,5 тыс. т ртути [6].
Испытания ядерного оружия, строительство атомных электростанций приводят к значительному загрязнению вод радиоактивными элементами. Особенно катастрофические последствия такого загрязнения произошли в бассейне р. Припяти после чернобыльской аварии в 1986 г. Загрязнение проявляется в сильном воздействии на гидробионты и на человека через трофическую цепь даже при крайне малых концентрациях. К тому же радиоактивное заражение отрицательно сказывается на способности водоемов к самоочищению из-за угнетения сапрофитной микрофлоры. Высокой плотностью загрязнения отличается пойма р. Течи (до впадения р. Исети) на Южном Урале, что связано с аварийными выбросами радиоактивных веществ и с деятельностью объединения "Маяк"..
ТЭС и АЭС сбрасывают в окружающие водоемы большое количество перегретой воды. Возникает термальное загрязнение рек, представляющее большую опасность для водных биоценозов.
В нашей стране в средствах массовой информации постоянно появляются сообщения об авариях на промышленных предприятиях, сопровождающихся выбросом загрязнителей в реки и наносящих огромный ущерб водным объектам. Последствия такой аварии в г. Уфе привели к выбросу большого количества фенолов. В итоге были загрязнены источники снабжения питьевой водой миллионного города, появились случаи отравления. Город в течение нескольких дней жил в условиях дефицита питьевой водыv экологической напряженности.
Сильно загрязнен бассейн Волги. Здесь располагается более 300 предприятий химической, металлургической, строительной и оборонной промышленности. В конце 60-х — начале 70-х в реку сбрасывалось ежегодно 400 тыс. т кислот, 200 тыс. т масел, 6 тыс. т фенолов и 7 тыс. т циана. Сточные воды городов Поволжья составляли десятую часть среднего стока Волги. Зарегулированность реки водохранилищами значительно ослабляет способность к самоочищению, поэтому сточные воды разбавляются в пропорции минимум 1:20. Проведение в последние десятилетия природоохранных мероприятий несколько улучшило состояние Волги. Однако и сейчас только предприятия Нижнего Новгорода ежедневно сбрасывают в нее 230 м промышленных стоков. Крупными загрязнителями являются Череповецкий металлургический комбинат и Череповецкий химический комплекс "Аммофос". Поэтому говорить о чистоте воды в Волге пока рано.
В течение уже нескольких десятилетий идет борьба за сохранение чистоты воды в оз. Байкал. Уникальное природное озеро долгое время загрязнялось промышленными, хозяйственными и коммунально-бытовыми сточными водами Создание мощных очистных сооружений, особенно на целлюлозно-бумажных комбинатах, постройка многокилометрового обходного канала для сточных вод, введение жестких норм для сброса и непрерывный их контроль свели сбросы к минимуму, но полностью эта проблема не решена.
5.3 Загрязнение подземных вод
Источники загрязнения подземных вод — сточные воды различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, коммунально- и радиоактивные стоки, возникающие после ядерных взрывов, аварий на атомных электростанциях. Загрязнение подземных вод связано с загрязнением природной среды в целом: почв и растительности, поверхностных вод, атмосферы и атмосферных осадков. От загрязнения подземные воды предохраняют поверхностные слои горных пород, которые фильтруют загрязненные воды и концетрируют в себе отдельные химические элементы. Но иногда человек преднамеренно закачивает загрязнители и неочищенные воды земной коры: при захоронении не подлежащих очистке промышленных ядовитых отходов и отстоев бытовых сточных вол, в процессе нефтедобычи в целях поддержания внутреннего давления. Естественно, попавшие в глубинные подземные загрязнители за счет миграции рассеиваются и переносятся на большие расстояния. Очистка же подземных вод — процесс более трудоемкий, чем поверхностных.
Интенсивный забор воды из подземных источников способствует образованию обширных (радиусом несколько десятков километров и глубиной до 100 м) воронок осушения в районах крупных городов. Так могут происходить проседания целых городов, например Венеции [39]. В Японии с января 1973 по январь 1974 г. в западных районах столицы уровень земной поверхности понизился на 25,2 см.
Очень велика роль подземных вод в водообеспечении жителей пустынь и районов вечной мерзлоты. В Азербайджане 60 % используемых водных ресурсов приходится на подземные воды, в Узбекистане — 50, в Туркмении и Армении — 40 %. Если 50 — 60 лет тому назад общий баланс водоснабжения бывшего Союза лишь на 5 % покрывался за счет подземных вод, то сейчас около 70 % городов имеют водоснабжение, целиком основанное на подземных водах. В пределах России наблюдается увеличение ежегодного использования подземных вод, в среднем оно составило 1,5 %, хотя в 1992 г. темп прироста немного снизился. Годовой объем забора подземных вод в 1991 г. составил 14,8 м , из которых 76 % было использовано на коммунальные и сельскохозяйственные нужды, а остальное — на технические и обводнение пастбищ. На территории России выявлено около 500 участков с загрязнением подземных вод. Наиболее крупные очаги находятся в Московской (г. Лыткарино) и Тульской областях, Татарстане и в других, районах [38 ].
Загрязнение и истощение подземных вод недопустимо, потому что нарушает естественные миграции растворенных в водах твердых и газообразных веществ, функции которых в эволюции географической оболочки науке еще мало известны. Современной гидрогеологии известны десятки природных процессов, в которых принимают участие подземные воды, это молекулярная диффузия, фильтрация, гидролиз, выщелачивание, растворение и кристаллизация, ионный обмен, окислительно-восстановительные и биогеохимические реакции, радиоактивный распад, гидратация и дегидратация минералов, подземное испарение и вымораживание и др. И неизвестно, как повлияет на общее развитие географической оболочки нарушение человеком какого-либо из перечисленных процессов.[37]
5.4. Загрязнение Мирового океана
Мировой океан занимает более 70 % поверхности Земли и играет важную роль в развитии и функционировании географической оболочки, регулирует климатические процессы на Земле.
Ежегодно только в результате естественных процессов в океан поступаетпорядка 25 млн т железа, по 300 — 400 тыс. т марганца, меди и цинка, по 180 тыс. т свинца и фосфора, 3 тыс. т Практически поступление этих элементов значительно возрастает, стимулируемое антропогенной деятельностью. Свинца, например, включая антропогенное поступление, ежегодно попадает в океан 650 тыс. т. Концентрация олова в морской воде уже в 3 раза превышает норму. Количество ртути, включая антропогенные источники, достигает свыше 5 тыс. т в год, причем фация ее в океанических водах за последние десятилетия более чем удвоилась.
Особую тревогу вызывает загрязнение океана и нефтепродуктами. Количество ежегодно поступающих в и океан нефти и нефтепродуктов, по различным источникам оценивается в 5 — 10 млн т, и самое главное, в связи с увеличением общей добычи нефти в мире увеличивается и ее поступление в океан.
Основная масса нефти поступает в океан при аварии и сливе балластных вод, разработке нефти и газа на шельфах, в частности, только за последние 5—6 лет произошли крупнейшие выбросы нефти в океан: во время войны адском заливе Ираном были вылиты сотни тысяч тонн нефти, что поставило на грань экологической катастрофы все прибрежные государства; 10 апреля 1991 г. в результате аварии кипрского танкера в Лигурийском море в океан попало 109 тыс. т нефти.
Нефтяное загрязнение наносит огромный вред живым организмам, обитающим в морях и океанах. Под действием нефти меняются физиологические процессы, вызываются патологические изменения в тканях и органах, ухудшается работа ферментативного аппарата, нервной системы. Нефтяные пленки на поверхности морей и океанов нарушают энерго-,тепло-, водо- и газообмен. В итоге могут измениться климат земли, баланс кислорода в атмосфере.