32
(благодаря этому 25-миллиметровый слой водяного пара в атмосфере обеспечивает не только физиологические потребности человека, но и нормальное функционирование многочисленных экосистем на Земле).
Наиболее интенсивному антропогенному воздействию подвергаются пресные поверхностные воды суши (реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды). Хотя их доля в общей массе гидросферы невелика (менее 0,4% - см. табл. 2.3.1), высокая активность водообмена многократно увеличивает их запасы.
В основном водоемы используются для промышленного бытового водопользования, судоходства, рыбного и сельского хозяйства и др.
Таблица 2.3.1
Сравнительное распределение запасов пресной воды у поверхности Земли (без ее запасов в горных породах)
Местоположение |
|
Запасы воды |
|||
|
|
|
% |
|
км3 · 106 |
Полярные |
льды и |
горные |
74,5 |
|
29 |
ледники |
|
|
|
|
|
Грунтовые |
воды |
на |
|
|
|
глубинах, м: |
|
|
|
|
|
750 |
|
|
11 |
|
4,3 |
750-4000 |
|
|
13,8 |
|
5,4 |
Озера |
|
|
0,3 |
|
0,12 |
Реки |
|
|
0,03 |
|
0,012 |
Почвы |
|
|
0,06 |
|
0,023 |
Атмосфера |
|
|
0,033 |
|
0,13 |
Всего |
|
|
100 |
|
39 |
Суммарный забор воды на питьевые и хозяйственные нужды в целом по России составляет 3% (87,4 км3) общих водных ресурсов, 2/3 из которых сбрасывается назад в водные объекты в виде сточных вод (54,8 км3)
Структура водопотребления воды:
-производственные нужды – 57,8%
-хозяйственно-питьевые нужды – 19,6%
-орошение – 14,3%
-сельскохозяйственное водоснабжение – 2,4%
-прочие нужды – 5,9%.
Загрязнение поверхностных вод. Качество поверхностных вод под влиянием антропогенного стресса находится в неудовлетворительном состоянии. Сегодня – это около 70% поверхностных вод, которые, как правило, не соответствуют существующим нормативам.
В большей степени вред наносят сточные воды, которые сбрасываются в поверхностные водоемы. По составу загрязнителей и характеру их действия на водоемы и водные организмы все сточные воды разделяются на следующие четыре группы (Сверлова Л.И., Воронина Н.В., 2001):
1)содержащие неорганические примеси со специфическими токсическими свойст-
вами;
2)содержащие неорганические примеси без специфических токсичных свойств;
3)содержащие органические примеси без специфических токсических свойств;
4)содержащие органические примеси со специфическими токсическими свойства-
ми.
33
Кпервой группе относятся сточные воды содовых, сернокислотных, азотнотуковых заводов, заводов черной металлургии, машиностроительных предприятий, горно-обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд. Основные загрязнители этой группы – растворимые и нерастворимые неорганические вещества (соли, щелочи, кислоты, мышьяк, медь, свинец и другие тяжелые металлы, окислы гидроокиси металлов, сероводород, сернистые соединения), многие из которых обладают токсичными свойствами. Под влиянием таких сточных вод изменяются цвет, прозрачность, вкус и запах воды, на дне водоемов появляются отложения нерастворимых осадков, что затрудняет развитие фауны. А в случаях сильного загрязнения водоемов полностью исчезают рыбы и их кормовые объекты, обитающие в толще воды (планктон) и в грунтах (бентос).
Ко второй группе относятся сточные воды, формирующиеся в результате работы горно-обогатительных фабрик угольных, кварцевых и марганцевых руд. Основными загрязнителями являются взвешенные минеральные вещества и мелкие частицы пустой породы. Влияние их на водоемы и водные организмы аналогично сточным водам первой группы, но менее вредное.
Ктретьей группе относятся сточные воды дрожжевых, пивоваренных, картофелекрахмальных, сахарных заводов. Данные загрязняющие вещества поглощают растворенный в воде кислород и создают его дефицит в водоемах. Под влиянием таких сточных вод повышается окисляемость и БПК, изменяется рН, щелочность, прозрачность, цветность, т.е. нарушается нормальный гидрохимический режим водоема, что приводит к гибели рыб и других водных организмов, а также способствует бурному развитию сине-зеленые водорослей. При массовом отмирании водорослей образуются различные продукты их распада, поглощающие кислород из воды, и выделяются токсические вещества, которые вызывают вторичное загрязнение водоема.
Кчетвертой группе сточных вод относятся промышленные стоки химических, коксохимических, газосланцевых, нефтеперерабатывающих заводов. В них наряду с нетоксическими загрязнителями содержатся ядовитые вещества: красители, смолы, фенолы, спирты, альдегиды, нефтепродукты, сернистые соединения, металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества – лигнин, ксантогенаты, формальдегид и другие;
|
|
|
Таблица 2.3 |
|
По степени загрязнения поверхностные водоемы делят на семь классов |
||
Класс |
|
Характеристика |
Индекс загрязнения вод |
загрязнения |
|
(ИЗВ) |
|
I |
|
Очень чистая |
До 0,3 |
II |
|
Чистая |
0,31-1,0 |
III |
|
Умеренно загрязненная |
1,01-2,5 |
IV |
|
Загрязненная |
2,51 – 4,0 |
V |
|
Грязная |
4,01-6,0 |
VI |
|
Очень грязная |
6,01-10,0 |
VII |
|
Чрезвычайно грязная |
> 10,0 |
«Очень чистой» воды в природе не встречается, т.к. она всегда насыщена определенным количеством солей, даже в экологически чистых районах. В России в целом крупные реки оцениваются как «загрязненные» (4-й класс), а их крупные и мелкие притоки от 5-го до 7-го классов. Река Амур у большинства населенных пунктов оценивается как грязная (5-й класс), а в створе ниже г. Комсомольска-на-Амуре как «очень грязные» (6-й класс). [7].
34
Влияние отраслей промышленности на сброс загрязняющих веществ в водоемы Хабаровского края выглядит следующим образом [9].
жилищно-коммунальное хозяйство – 63,38%
топливная промышленность, в т.ч. электроэнергетика – 25,74%
цветная металлургия – 2,88%
машиностроение и металлообработка – 2,75%
сельское хозяйство – 1,99%
лесная и деревообрабатывающая промышленность – 1,18%
транспорт – 0,99%
пищевая промышленность – 0,61%
черная металлургия – 0,45%
промышленность строительных материалов – 0,03%
Загрязнение подземных вод.По данным производственных геологических организаций Министерства природных ресурсов выявлено около 760 очагов загрязнения подземных вод, где оно носит устойчивый характер и наблюдается на протяжении ряда лет. На 320 объектах загрязнение связано с деятельностью предприятий.
Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отваров металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, неканализированных населенных пунктов.
Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.
Охрана водных ресурсов. В «Основах водного законодательства» содержатся обязательные для министерств, ведомств, государственных органов, предприятий, учреждений, организаций и граждан наиболее общие положения о порядке использования и охраны рек, озер, морей, водохранилищ и других поверхностных и подземных водных объектов.
К задачам водного законодательства относятся: регулирование водных отношений с целью обеспечения рационального использования вод для нужд населения и народного хозяйства; охрана вод от загрязнения, засорения и истощения; предупреждение и ликвидация вредного воздействия вод; улучшение состояния водных объектов; охрана прав предприятий, организаций, учреждений и граждан; укрепление законности в области водных отношений.
Все промышленные предприятия, использующие воду, обязаны принимать меры к уменьшению ее расхода и прекращению сброса сточных вод путем совершенствования технологии производства и схем водоснабжения, развивать безводные технологические процессы, заменять водяное охлаждение воздушным, внедрять оборотное водоснабжение и другие технологические приемы, исключающие сброс сточных вод. Должны быть созданы технически совершенные очистные сооружения и устройства, обеспечивающие надлежащую очистку сточных вод от загрязняющих веществ. Сброс сточных вод допускается только с разрешения органов по регулированию использования вод и охране их и при условии, что он не приведет к увеличению содержания в водном бассейне загрязняющих веществ свыше установленных норм.
2.4. Земельные ресурсы
35
Почвенный покров – важнейшее природное образование. Почва обеспечивает до
97% продовольственных ресурсов для населения планеты.
Особое свойство почвенного покрова – это плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений
вводном и азотном питании, являясь важнейшим агентом в процессе фотосинтеза. Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечной
энергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечной энергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы, трансформируясь в n ∙ 1010 т органического вещества. Большая часть синтезированного органического вещества
вследствие его разложения возвращается в почву и воду. Потребление фитомассы человеком оценивается величиной порядка 3,6 ∙ 1018 т.
Почвенный покров принадлежит к саморегулирующей биологической системе,
являющейся важнейшей частью биосферы в целом.
Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн км2 или 86,5% площади
суши. Под пашней и многолетними насаждениями в составе сельскохозяйственных угодий занято около 15 млн км2 (10% суши), под сенокосами и пастбищами – 37,4 млн км2 (25%).
Всвязи с ростом населения количество пашни на душу населения сокращается. Еще 15 лет назад душевая обеспеченность пашней населения Земли составляла 0,45-1,50 га,
внастоящее время она составляет уже 0,35-0,37 га. Душевая обеспеченность пахотными угодьями меняется в широких пределах. Для Канады она составляет 1,4 га,
России – 0,82, США – 0,63, ФРГ – 0,15, Японии – 0,04 га.
За последние 30 лет площадь сельскохозяйственный угодий России сократилась на 12,2 млн га, пашни – на 2,4 млн га, сенокосов – на 10,5 млн га. Причинами такого сокращения являются нарушение и деградация почвенного покрова, отвод земель под застройку городов, поселков и промышленных предприятий.
Фонд черноземных почв России занимает около 120 млн га, что составляет лишь около 7% общей площади, однако на ней размещается более половины всех пахотных земель, которые производят около 80% всей земледельческой продукции.
Площадь эрозийно опасных и подверженных эрозии сельскохозяйственных угодий составляет 124 млн га (56%), из них на долю пахотных угодий приходится 87,3 млн га.
Рассматривая проблему качества почв, следует отметить, что на больших площадях продуктивность почв снижается из-за уменьшения содержания гумуса. Только за последние 20 лет запасы гумуса сократились на 25 – 30%, а ежегодные потери в целом по РФ составляют 81,4 млн т.
Использование во всевозрастающих объемах переувлажненных и заболоченных земель под пашни приводит к снижению урожайности. Постоянно расширяются площади опустынивания. Так, в Калмыкии такие земли составляют 4,9 млн га, а в Астраханской области – 1,3 млн га (из них 250 тыс. га подвижных песков).
Деградация пастбищных земель происходит и в тундровой зоне в результате их выгорания, нарушения почвенного и растительного покровов при освоении месторождений полезных ископаемых, неконтролируемом бездорожном проезде автотранспорта, перегрузках оленьих пастбищ окотом и его ненормализованном выпасе.
Обострилась проблема городских территорий. Из-за значительного загрязнения окружающей среды вредными веществами. Многие города и их окрестности превратились в «пустынные» территории. Количество зеленых насаждений в городах уменьшается, особенно тех, чей средний возраст превышает 40-50 лет, их санитарно-
36
гигиеническое качество оцениваются как неудовлетворительное. Общая площадь озелененных территорий в городах России составляет всего 25% всех городских земель, а площадь насаждений общего пользования не превышает 2% территории городских земель.
Большой вред зеленым насаждениям наносит соль, которой посыпают автомобильные дороги в зимний период. Под этим химическим натиском погибает почва по обочинам автомобильных дорог и соответственно гибнут деревья, произрастающие там.
Загрязнение почв пестицидами
Пестициды (ядохимикаты) – химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т.п. Пестициды подразделяют на:
гербициды – для уничтожения сорной растительности;
инсектициды – против вредных растений;
зооциды – для борьбы с грызунами;
фунгициды – для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний;
дефолианты – для удаления листьев;
дефлоранты – для удаления цветков.
Пестициды распространяются на большие пространства, весьма удаленные от мест их применения. Многие из них могут сохраняться в почвах достаточно долго (период полураспада ДДТ в воде оценивается в 10 лет, а для диэлдрина он превышает 20 лет).
Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, а в конечном итоге представляют опасность хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензофуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и опасностью накапливается в различных звеньях пищевой цепи.
В России наиболее загрязненные почвы пестицидами находятся на территориях Московской, Ростовской, Самарской и Иркутской областях, а также в Приморском крае.
Загрязнение почв промышленными токсикантами
Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, нефтепродуктами, соединениями фтора и другими токсичными веществами. Из обследованных городов России наиболее загрязненные представлены в табл 2.4.1
Таблица 2.4.1
Список населенных пунктов Российской Федерации с различной категорией опасности загрязнения почв металлами
|
|
|
Зона обследования |
|
|
Населенный пункт |
|
радиусом, км, вокруг |
|
Приоритетный техногенный |
|
|
предприятий – источников |
|
металл |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
загрязнения |
|
|
|
|
||||
|
Чрезвычайно опасная категория загрязнения Zф 128 |
||||
|
|
|
|
|
|
Норильск |
|
|
0–5 |
|
Никель, медь |
|
|
|
|
||
|
|
Опасная категория загрязнения 32 |
Zф < 128 |
||
|
|
|
|
|
|
Белово |
|
|
0–5 |
|
Цинк, кадмий, свинец, медь |
|
|
|
|
|
|
Горняк |
|
|
0–5 |
|
Кадмий, цинк, свинец |
|
|
|
|
|
|
Кировоград |
|
|
0–5 |
|
Цинк, свинец, медь, кадмий |
|
|
|
|
|
|
Мончегорск |
|
|
Территория города |
|
Никель, медь |
|
|
|
|
|
|