МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
Сумскийгосударственный университет
Экономическийфакультет
Кафедраэкономики
Обязательноедомашнее задание
по экономикеприродопользования
на тему“Эколого-экономические проблемы охраны
ирационального использования водных ресурсов
и возможныепути их решения”
Студентки группы ЕФ-51
Белопольской Александры Александровны
преподаватель
Костюченко Надежда Николаевна
Сумы 2007
Содержание
1. Эколого-экономические проблемыохраны и рационального использования водных ресурсов и возможные пути ихрешения.
Введение
I Источники загрязнения гидросферы
II Загрязнения водного бассейна вгородах
III Деятельность по защите и сохранениюводных ресурсов
Выводы
2. Задания для практической части
Список использованной литературы
Введения
«Водау тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобойнаслаждаются, не ведая что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима дляжизни: ты – сама жизнь”
Антуан де Сент-Экзюпери
Человек не может жить без воды. Его тело – на70%, кровь – на 90%, мышцы – на 75% состоят из воды. В общей массе взрослогоживотного содержится 45-70% воды, у эмбрионов человека 97%. Без пищи человекможет прожить 2-3 месяца, а без воды погибает через неделю.
С водой в организм человека поступают минеральныевещества, вода обеспечивает движение всех материальных и энергетических потоковв теле человека, и даже температура тела регулируется при помощи воды.
Сложные реакции в животных организмах и растенияхмогут протекать только при наличии воды. Потеря 10-12% воды тяжело сказываетсяна состоянии организма, проявляется слабость, жажда, дрожь; потеря 20-25% воды– может привести к смерти. Недостаточное количество воды в организме человекаприводит к нарушению вывода продуктов обмена пищеварения, кровь обедняется водой,человека лихорадит. Доброкачественная вода – важный фактор жизни человека,животных и их здоровья.
Практически все водные источники сегоднязагрязнены. В результате безразличия к катастрофическим последствиям сливанияхимических и токсичных отходов производства в реки и озера многие источникипитьевой воды оказались отравленными. Вода содержит более 13 тысяч токсичныхэлементов. У людей нет природных механизмов обезвреживания такого количестваэкзотоксинов. Поэтому употребление грязной воды вызывает множество заболеваний.По данным ВОЗ 80% всех заболеваний передаются через воду или вызвано еенедостатком. Ежегодно 25 миллионов человек умирает от этих заболеваний.
В настоящее время изучение водных ресурсов Землив связи с непрерывным увеличением их потребления показало, что в ряде стран сразвитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Причины истощения кроютсяне только в неравномерном распределении ресурсов на поверхности земли, но и втом, что вода, после ее использования, загрязняется и не подвергаетсяэффективной очистке. Вода, покрывающая 70% поверхности земного шара, в наши днистановится одним из самых дефицитных минералов.
В своей работе я рассмотрю основные источникизагрязнения водных ресурсов и пути улучшения экологического состояния гидросферы.
I. Источники загрязнения гидросферы
1. Нефть и нефтепродукты.
Нефть представляет собой вязкую маслянистуюжидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией.Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматическихуглеводородов. Основные компоненты нефти -углеводороды (до 98%) — подразделяются на 4 класса:
1.Парафины (алкены) (до 90% от общегосостава) — устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой иразветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальнойлетучестью и растворимостью в воде.
2.Циклопарафияы. (30 — 60% от общегосостава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце.Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклическиесоединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаютсябиоразложению.
3.Ароматические углеводороды. (20 — 40% отобщего состава) -ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие вкольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуютлетучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол,ксилол), затем бициклические (нафталин), полициклические (перен.).
Олефины (алкены). — (до 10% от общегосостава) — ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомамиводорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленнуюцепь.
Нефть и нефтепродукты являются наиболеераспространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ыхгодов в океан ежегодно поступало около 16 млн. т. нефти, что составляло 0, 23%мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой израйонов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных ибалластных вод, — все это обуславливает присутствие постоянных полейзагрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результатеаварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет,начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них тольков Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-занезначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефтипоступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений изэтого источника составляет 2,0 млн. т. /год. Со стоками промышленности ежегоднопопадает 0, 5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекаетсяв виде пленки, образуя слои различной мощности. По цвету пленки можноопределить ее толщину:
Внешний вид
Толщина, мкм
Количество нефти, л./кв. км. Едва заметна 0.038
44 Серебристый отблеск 0.76 88 Следы окраски 0.152 176 Ярко окрашенные разводы 0.303 352 Тускло окрашенные 1.016 1170 Темно окрашенные 2.032 2310 /> /> /> />
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивностьпроникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефтисоставляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностьюпоглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсиюдвух типов: прямую „нефть в воде“ и обратную „вода внефти“. Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активныевещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратныеэмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением,выбрасываться на берег и оседать на дно. К плавающим комочкам мазутаприкрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатыекиты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другиенасквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в липцуиз-за неприятного запаха и вкуса.
Все компоненты нефти токсичны для морскихорганизмов. Нефть влияет на структуру сообщества морских животных. При нефтяномзагрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так,обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводородами, абиомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обитателей. Доказано,что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентрацийнефти. При этом постепенно падает первичная биологическая продуктивность моря.У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды способнырастворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды,тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностномслое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит веществамутагенной и канцерогенной природы, например бензпирен. Сейчас полученымногочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной морскойсреды. Бензпирен активно циркулирует по морским пищевым цепочкам и попадает впищу людей.
Наибольшиеколичества нефти сосредоточены в тонком приповерхностном слое морской воды,играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана. В немсосредоточено множество организмов, этот слой играет роль „детскогосада“ для многих популяций. Поверхностные нефтяные пленки нарушаютгазообмен между атмосферой и океаном. Претерпевают изменения процессырастворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняетсяотражательная способность морской воды.
Боль всегострадают от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефтьсклеивает оперение, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и, кроме того,птица, выпачканная в нефти, не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Дажечистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших.
За даннымиЮНЕСКО в воды планеты ежегодно выбрасывается около 22млн. тонн нефтепродуктов.При попадании нефти в реки и водоемы, в них от удушья гибнет все живое.Поэтому для случаев аварийных выброс нефти в водоемы необходимо иметьэффективные способы ее обезвреживания и удаления.
2. Пестициды.
Пестициды составляют группу искусственносозданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений.Пестициды делятся на следующие группы:
1) инсектициды для борьбы с вредными насекомыми;
2) фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений,
3) гербициды против сорных растений.
Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей,наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. Всельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических(загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы свредителями. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировойрынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морскихэкосистем эоловым и водным путем. Промышленное производство пестицидовсопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющихсточные воды. В водной среде чаще других встречаются представителиинсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся натри основных группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических и жидкихгетероциклических углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулахкоторых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместномприсутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена(элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет иочень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаютсяполихлорбифенилы -производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1, 2 млн. т.полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов,конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результатесбросов промышленных сточных вод и сжигания, твердых отходах на свалках.Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосфернымиосадками выпадают во все районах земного шара. Так в пробах снега, взятых вАнтарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 -1, 2 кг, /л.
Пестециды легко растворимы в жирах и поэтомунакапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками,т.е. веществами полностью искусственногопроисхождения, они не имеют среди микроорганизмов своих „потребителей“ и поэтому почти неразлагаются в природных условиях, а только накапливаются в Мировом океане.Вместе с тем они остротоксичны, влияют на кроветворнуюсистему, подавляют ферментативную активность, сильно влияют на наследственность.
3.Синтетические поверхностно-активные вещества.
Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группевеществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в составсинтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности.Вместе со сточными водами СПАВ, попадают в материковые воды и морскую среду.СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряддобавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующиевещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированнаясода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы иструктуры гидрофильной части молекулы, СПАВ, делятся на анионактивные,катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде.Наиболее распространенными среди СПАВ, являются анионактивные вещества. На ихдолю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие, СПАВ в сточныхводах промышленности связано с использованием их в таких процессах, какфлотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий,получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин,борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве, СПАВ, применяется всоставе пестицидов.
Стиральные порошки на фосфатной основеотрицательно влияют не только непосредственно на здоровье человека, но инаносят огромный ущерб окружающей среде.
Фосфат натрия имеет способность проходить черезсамые современные очистительные сооружения и попадать в открытые водоемы. Оседая на дно, он становится удобрением для сине-зеленых водорослей, которыеначинают активно размножаться и вода начинает цвести. Всего 1 грамм фосфата натрия стимулирует образование 5-10 кг водорослей, а по данным журнала “Бизнес” в2006 году в Украине было продано 180-220 тонн стиральных порошков, тоесть поминимальным подлетам в воду попало 27 тонн триполифосфата натрия.
Сине-зеленые водоросли безобидны лишь на первыйвзгляд. Активное размножение сине-зеленых приводит к ухудшению вкусовых качествводы и возникновению неприятного запаха. Повышение критической массы водорослейактивизируют процессы саморазложения которые приводят к использованию кислородасодержащегося у воде и выделению место этого в воду метану, сероводорода,аммиака м других токсичных веществ. В результате гибнут не только рыбы,известны случаи массового отравления домашних животных, которые пили воду изводоемов, где наблюдалось цветение сине-зеленых водорослей.
Особую опасность для людей может представлятьмомент начального этапа разложения биомассы сине-зеленых водорослей, когдаклетки микроорганизмов не утратили в своем большинстве способностипродуцированию альбо-токсинов, и азотосодержащие компоненты, отмерших клеток,начинают разлагаться, выделяя токсичные продукты распада.
В 2000 году в поверхностные воды Украины попало1, 114 млн. тонн сульфата, 1,560 млн. тонн хлорида, 383 тонны поверхностно-активныхвеществ, 7,565 тысяч фосфата. Подобное продолжается из года в год. Если в 1965году в 1 куб.м черноморской воды было не более 50 г. микроорганизмов, то сейчас в 20 раз больше.
Единственный путь спасения от губительноговлияния от синтетических поверхностно-активных веществ – уменьшения количествафосфатов в структуре веществ, содержащих их.
4.Соединения с канцерогенными свойствами.
Канцерогенные вещества — это химически однородныесоединения, проявляющие трансформирующую активность и способность вызыватьканцерогенные, тератогенные (нарушение процессов эмбрионального развития) илимутагенные изменения в организмах. В зависимости от условий воздействия онимогут приводить к ингибированию роста, ускорению старения, нарушениюиндивидуального развития и изменению генофонда организмов. К веществам,обладающим канцерогенными свойствами, относятся хлорированные алифатическиеуглеводороды, винилхлорид, и особенно, полициклические ароматическиеуглеводороды (ПАУ). Максимальное количество ПАУ в современных данных осадкахМирового океана (более 100 мкг/км массы сухого вещества) Ообнаружено втектонически-активных зонах, подверженным глубинному термическому воздействию.Основные антропогенные источники ПАУ в окружающей среде — это пиролизорганических веществ при сжигании различных материалов, древесины и топлива.
5.Тяжелые металлы.
Тяжелыеметаллы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числураспространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широкоприменяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря наочистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленныхсточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океанчерез атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий.Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. Привыветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т.ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 121тыс. т. ртути, причемзначительная часть — антропогенного происхождения. Около половины годовогопромышленного производства этого металла (910 тыс. т. /год) различными путямипопадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртутив растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводятхлориды в высокотоксичную метил-ртуть. Заражение морепродуктов неоднократноприводило к ртутному отравлению прибрежного населения. К 1977 годунасчитывалось 2800 жертв болезни Миномата, причиной которой послужили отходыпредприятий по производству хлорвинила и ацетальдегида, на которых в качествекатализатора использовалась хлористая ртуть. Недостаточно очищенные сточныеводы предприятий поступали в залив Миномата. Свиний — типичный рассеянныйэлемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах,почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свиний активнорассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека.Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленныхпредприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.
Оценканеблагоприятных последствий загрязнения окружающей среды свинцом важна дляслучаев геофагии у детей при играх на загрязненных почвах. При систематическомнахождении свинца в почве игровых площадок в пределах 300 мг/кг можно ожидатьизменение психоневрологического статуса у детей.
Миграционныйпоток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и черезатмосферу. С континентальной пылью океан получает ( 20-30)*10000 т. свинца вгод.
Масштабы загрязнения продуктов морей и океановтак велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание вних тех или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрацииртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания, загрязнениеустриц уже превышает норму, установленную в некоторых странах. Это показывает,как близок тот предел загрязнения морей, который нельзя переступить без вредныхпоследствий для жизни и здоровья людей.
Однакопоследствия загрязнения опасны прежде всего для всех живых обитателей морей иокеанов. Эти последствия разнообразны. Первичные критические нарушения вфункционировании живых организмов под действием загрязняющих веществ возникают на уровне биологических эффектов: после химического состава клеток нарушаютсяпроцессы дыхания, роста и размножения организмов, возможны мутации иканцерогенез; нарушаются движение и ориентация в морской среде. Морфологическиеизменения нередко проявляются в виде разнообразных патологий внутреннихорганов: изменений размеров, развития уродливых форм. Особенно часто этиявления регистрируются при хроническом загрязнении.
6.Сброс отходов в море с целью захоронения(дампинг).
Многиестраны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различныхматериалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительныхработах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердыхотходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объемзахоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающихв Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морскойсреды к переработке
большого количества органических и неорганическихвеществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна.Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань обществанесовершенству технологии. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразныеорганические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднемсодержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,56% азота;0,44% фосфора; 0,155% цинка; 0, 085% свинца; 0,001% ртути; 0, 001% кадмия. Вовремя сброса прохождении материала сквозь столб воды, часть загрязняющихвеществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируетсячастицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышаетсямутность воды. Наличие органических веществ чисто приводит к быстромурасходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению,растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлениюсероводорода. Присутствие большого количества органических веществ создает вгрунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый типиловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействиюсбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др. Вслучае образования поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды и,СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух — вода. Загрязняющие вещества,поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов иоказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно идлительная повышенная мутность приданной воды приводит к гибели от удушьямалоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразныхсокращается скорость роста за счет ухудшения условий питания и дыхания. Нередкоизменяется видовой состав данного сообщества.
7. Тепловое загрязнение.
Тепловое загрязнение поверхности водоемов иприбрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточныхвод электростанциями и некоторымипромышленными производствами. Сброс нагретыхвод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадьпятен нагретых вод в прибрежных районах можетдостигать 30 кв. км. Более устойчивая температурнаястратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоем. Растворимость кислорода уменьшается, апотребление его возрастает, поскольку с ростомтемпературы усиливается активность аэробныхбактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются наиндивидуальном и популяционно-биоценотическомуровнях, и длительное действие загрязняющихвеществ приводит к упрощению экосистемы.
II Загрязнение водногобассейна в городах
Загрязнение водного бассейна в городах следуетрассматривать в двух аспектах — загрязнение воды в зоне водопотребления изагрязнение водного бассейна в черте города за счет его стоков.
Загрязнение воды в зоне водопотребления являетсясерьезным фактором, ухудшающим экологическое состояние городов. Онопроизводится как за счет сброса части неочищенных стоков городов и предприятий,расположенных выше зоны водозабора данного города и загрязнения воды речнымтранспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов,вносимых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно путемстроительства очистных сооружений бороться эффективно, то предотвратитьзагрязнение водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями,очень сложно. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений иядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Это, в свою очередь, можетприводить к загрязнению водоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.
Важно заметить, что водоочистные сооружения водопроводов не всостоянии очистить питьевую воду от растворов указанных веществ, поэтомупитьевая вода может содержать их в себе в повышенных концентрациях иотрицательно повлиять на здоровье человека.
Действие некоторых веществ содержащихся в водопроводной“питьевой” воде на организм человека:
Хлор –разрушает нервные ткани. Убивает флору кишечника.
Свинец –разрушает гормоны, ферменты, кровь.
Алюминий –парализует нервную систему.
Мышьяк – убиваетнейроны головного мозга.
Медь –поражает почки и печень.
Железо –снижает иммунитет, стимулирует развитие
онкологическихклеток.
Кадмий –вызывает рак, разрушает почки.
Стронций –разрушает иммунитет.
Ростхимизации сельского хозяйства неизбежно будет приводить к увеличению количестваудобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, и соответственно с этим ихконцентрация в воде будет увеличиваться.
Борьба стаким видом загрязнений требует использования удобрений и ядохимикатов в зонахводосбора исключительно в гранулированной форме, разработки и внедрениябыстроразлагающихся ядохимикатов, а также биологических методов защитырастений.
Города такжеявляются мощными источниками загрязнения водного бассейна. В крупных городах врасчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков)ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных сооружениях, эксплуатация которых вызываетнемалые трудности. Так, при работе станции биологической очистки сточных водгородов образуется около 1,5-2 т отработанного ила в год в расчете на одногожителя. Использование этого ила в качестве удобрения для столовыхсельскохозяйственных культур недопустимо, так как он содержит в себе большоеколичество токсических веществ, не подлежащих разложению. В настоящее времятакой ил складируется на суше, занимая значительные территории, и вызываетзагрязнение почвенных вод. Причем из ила прежде всего вымываются наиболее токсическиеэлементы, содержащие соединения тяжелых металлов.
III Деятельность по защите исохранению водных ресурсов.
Человечество пришло к пониманию, что дальнейшееразвитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологийна экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны бытьзамкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планетыЗемля, которые влияют на её экологическую стабильность.
Природа, не тронутая цивилизацией, должнаоставаться резервом, который со временем, когда большая часть земного шарабудет служить промышленным, эстетическим и научным целям, станет приобретатьвсе большее значение эталона, критерия, в частности эстетического, в дальнейшемвозможно появление и других неизвестных ныне значений этих зон. Поэтомунеобходим рациональный, научно обоснованный подход к практике расширениязаповедников, тем более что по мере развития научно-технической революции объемнегативных влияний на природные эстетически ценные объекты увеличиваетсянастолько, что культурная деятельность, направленная на компенсацию наносимогоущерба, подчас не справляется со своими задачами.
Важное место в предохранении гидроресурсов откачественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружениябывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот.При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных водчерез систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находилсамое широкое применение для очистки промышленных стоков. Сущность химическогометода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты.Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющимивеществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляютмеханическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащихбольшое количество разнородных загрязнителей. Для очистки промышленных стоковсложного состава применяют электролитический (физический) метод. Приэтом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит квыпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способочень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистныхстанций. У нас в стране в городе Минске целая группа заводов с помощью этогометода добилась очень высокой степени очистки стоков. При очистки бытовыхстоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае дляминерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы,осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как вусловиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистныхсооружениях. В первом случае хозяйственно-бытовые стоки подаются на поляорошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходятбактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количествоорганических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи. Сложнуюсистему биологической очистки загрязненных рейнских вод для целей водоснабженияряда городов страны разработали и применяют голландцы. На Рейне построенынасосные станции с фильтрами частичной очистки. Из реки вода закачивается в неглубокие канавы на поверхность речных террас. Через толщуалмовиальных отложений она фильтруется, пополняя грунтовые воды. Грунтовые водыподаются по скважинам на дополнительную очистку и затем поступают в водопровод.
Очистные сооружения решают проблему сохранениякачества пресных вод лишь до определенной стадии развития экономики конкретныхгеографических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсовуже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогданачинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов, наступает их качественноеистощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встаетпроблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ.Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временноерешение местных задач охраны вод от загрязнения.
Кардинальные пути защиты от загрязнения иразрушения природноаквальных и сопряженных с ними природных территориальныхкомплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса вводоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствованиетехнологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числепредприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случаеотработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они сновамогут быть использованы в ряде отраслей промышленности. Полное осуществлениевсех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера иводохранилища, возможно только в условиях сложившихсятерриториально-производственных комплексов. В пределах производственныхкомплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использоватьсложные технологические связи между различными предприятиями. В будущемочистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станутодним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресстехники, тщательный учет местных гидрологических, физико- иэкономико-географических условий при планировании и формированиитерриториально–производственных комплексов позволяет в перспективе обеспечитьколичественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды,превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые. Все чаще для пополненияресурсов пресных вод используются другие части гидросферы. Так, разработанадостаточно эффективная технология опреснения морских вод. Технически проблемаопреснения морской воды решена. Однако для этого требуется много энергии, ипоэтому опресненная вода еще очень дорога. Значительно дешевле опреснятьсолоноватые подземные воды. С помощью гелиоустановок эти воды уже опресняют. Намеждународных конференциях по проблемам водных ресурсов обсуждаются возможностипереброски пресной воды, законсервированной в виде айсбергов.
Впервыепредложил использовать айсберги для водоснабжения засушливых районов земногошара американский географ и инженер Джон Айзеке. По его проекту от береговАнтарктиды айсберги должны транспортироваться судами в холодное Перуанскоетечение и далее по системе течений к берегам Калифорнии. Здесь ониприкрепляются к берегу, и пресная вода, образующаяся при таянии, будетподаваться по трубам на материк. Причём за счёт конденсации на холоднойповерхности айсбергов количество пресной воды окажется на 25% большим, чемсодержится в них самих.
Всегосударства, в зависимости от своих возможностей и имеющихся ресурсов и черездвустороннее и многостороннее сотрудничество, в том числе с ОрганизациейОбъединенных Наций и, при необходимости, с другими соответствующимиорганизациями, должны осуществить следующие мероприятия:
1. Защита исохранение водных ресурсов:
1.1. созданиеи укрепление технических и институциональных возможностей в целях выявления иохраны потенциальных источников водоснабжения в рамках всех слоев общества;
1.2.определение потенциальных источников водоснабжения и подготовка национальныхводных кадастров;
1.3.разработка национальных планов защиты и сохранения водных ресурсов;
1.4.восстановление важных, но повергшихся деградации районов водосбора, особенно нанебольших островах;
1.5.укрепление административных и законодательных мер в целях предотвращенияпосягательств на существующие и потенциально пригодные к использованиюводосборные площади;
2.Предупреждение загрязнения воды и меры по борьбе с загрязнением:
2.1.применение там, где это необходимо, принципа „загрязнитель платит“ ковсем видам источников загрязнения, включая санитарно-профилактические меры напромышленных объектах и за их пределами;
2.2.поощрение строительства очистных сооружений для бытовых и промышленных сточныхвод, а также разработка соответствующих технологий с учетом традиционнойместной практики;
2.3.установление норм в отношении сброса сточных вод и тех вод, в которые онисбрасываются;
2.4.применение мер предосторожности при регулировании качества воды там, где этонеобходимо, с упором на минимизацию и предотвращение загрязнения посредствомиспользования новых технологий, изменения продукции и производственныхпроцессов, сокращения загрязнения у источника и повторного использованиясточных вод, рециркуляции и регенерации, очистки и экологически безопасногоудаления сточных вод;
2.5.обязательная экологическая экспертиза всех крупных водохозяйственных проектов,способных нанести ущерб качеству воды и водным экосистемам, при одновременнойразработке надлежащих мер по ликвидации такого ущерба и усилении контроля зановыми промышленными установками, местами сброса твердых отходов и проектамиразвития инфраструктуры;
2.6. принятиерешений в данной области на основе оценки риска и регулирования степени риска иобеспечение выполнения принятых решений;
2.7.определение и применение наиболее рациональных, с экологической точки зрения, иотносительно недорогостоящих методов с целью предупредить распространениезагрязнения, а именно путем ограниченного, рационального и планомерногоиспользования азотных удобрений и других агрохимикатов (пестицидов, гербицидов)в сельскохозяйственной практике; поощрение и стимулирование использованиядолжным образом обработанных и очищенных сточных вод в сельском хозяйстве, аквакультуре, промышленности и других секторах;
3.Разработка и применение экологически чистой технологии:
3.1. контрольза сбросом промышленных отходов, включая использование мало отходныхпроизводственных технологий и рециркуляцию воды, на комплексной основе и путемпринятия мер предосторожности с учетом всестороннего анализа жизненного цикла;
3.2. очисткаи безопасное повторное использование коммунально-бытовых сточных вод в сельскомхозяйстве и аквакультуре;
3.3.разработка биотехнологии, в частности для обработки отходов, производства биоудобренийи т.д.;
3.4.разработка соответствующих методов борьбы с загрязнением вод с учетомобоснованной традиционной и местной практики;
4. Защитаподземных вод:
4.1.разработка сельскохозяйственных методов, которые не приводят к деградацииподземных вод;
4.2.применение необходимых мер в целях уменьшения последствий вторжения соленых водв водоносные слои малых островов и прибрежных равнин в результате повышенияуровня моря или чрезмерной эксплуатации прибрежных водоносных слоев;
4.3.предотвращение загрязнения водоносных слоев путем регулирования проникающих впочву токсичных веществ и создания водоохранных зон в районах подпитывания изабора подземных вод;
4.4.проектирование и эксплуатация мусорных свалок на основе надежнойгидрогеологической информации и экологической экспертизы с использованиемнаиболее целесообразной и наилучшей имеющейся технологии;
4.5.содействие принятию мер по повышению безопасности и сохранности районоврасположения скважин и их устьев в целях сокращения количества биологическихпатогенов и вредных химикатов, проникающих в водоносные горизонты в этихрайонах;
4.6.проведение, по мере необходимости, мониторинга качества поверхностных иподземных вод, на которые могут отрицательно влиять места захоронения токсичныхи опасных материалов;
5. защитаводных экосистем:
5.1.оздоровление загрязненных и деградировавших водоемов с целью восстановленияводной среды и экосистем;
5.2.программы восстановления для сельскохозяйственных земель и для другихпользователей с учетом эквивалентных мер по защите и использованию ресурсовподземных вод, имеющих важное значение для продуктивности сельского хозяйства ибиоразнообразия тропических районов;
5.3.сохранение и защита с учетом социально-экономических факторов водно-болотныхугодий (по причине их экологической значимости для многих видов в качестве ихместообитания);
5.4. борьба свредными акватическими видами, которые могут уничтожать некоторые другиеобитающие в водной среде виды;
6. Защитаживых ресурсов пресных вод:
6.1. контрольи мониторинг качества воды с целью обеспечения устойчивого развития рыболовстваво внутренних водах;
6.2. защитаэкосистем от загрязнения и деградации с целью обеспечения развития проектоваквакультуры в пресных водах;
7. Контроль инаблюдение за водными ресурсами и водами, в которые сбрасываются отходы:
7.1. созданиесетей мониторинга и постоянного контроля за водами, в которые поступают отходы,а также за точечными и рассеивающими источниками загрязнения;
7.2.поощрение и более широкое проведение экологических экспертиз географическихинформационных систем;
7.3.наблюдение за источниками загрязнения с целью обеспечения их большегосоответствия нормам и положениям в этой области, а также для регулированиявыдачи разрешений на сброс отходов;
7.4.контроль за использованием в сельском хозяйстве химических веществ, которыемогут оказать вредное воздействие на окружающую среду;
7.5.рациональное землепользование с целью предупреждения деградации земель, эрозиии заиливания озер и других водоемов;
8.Разработка национальных и международных правовых документов, которые могутпотребоваться для сохранения качества водных ресурсов в первую очередь дляследующих целей:
8.1.мониторинга и контроля за загрязнением национальных и трансграничных вод и егопоследствиями;
8.2. контроляза переносом загрязнителей на большие расстояния через атмосферу;
8.3. контрольза случайными и/или произвольными сбросами в национальные и/или трансграничныеводоемы;
8.4.проведения экологических экспертиз.
Для решения проблемыулучшения экологического состояния гидросферы на территории Украины 25 июня1991г. был принят Закон Украины «Об охране окружающей природной среды». В этотзакон четыре раза вносились изменения и дополнения.
Водные отношения вУкраине регулируются Водным кодексом (1995г.) и другими актамизаконодательства. Их цель – обеспечить сбережение, научно обоснованное,рациональное использование вод, возобновление водных ресурсов, охрану вод отзагрязнения, а также охрану прав водопользователей.
Нельзя преуменьшатьзначение экологического воспитания жителей планеты. Вспомним В. А.Сухомлинского, который считал, что личность в основных своих проявленияхформируется приблизительно до 12 лет. Потому комплексное экологическоевоспитание человека практически нужно начинать от его рождения.
Осознание каждым личнойответственности за состоянием окружающей среды, непосредственное участие вэкологической деятельности может стать решающим фактором улучшения глобальнойэкологической ситуации.
И если люди будут осознавать,что “капля воды – дороже алмаза “, то водные проблемы будут вскоре решены.
Выводы
Миру нужнаустойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточнобыстрыми темпами движемся в правильном направлении. Если не изменить направлениедвижения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие людибудут по-прежнему страдать, Будут продолжаться конфликты из-за воды и новыеплощади ценных сильно увлажненных земель будут уничтожены. Несмотря на то, чтокризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчаснаблюдается ее нехватка, в других районах эту проблему еще можно решить, еслисоответствующие политика и стратегии будут сформулированы, согласованы иреализованы в самое ближайшее время. Международное сообщество уделяетповышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, и целый рядорганизаций предоставляют финансовые средства и помогают управлять предложениеми спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которыеобеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны,расположенные в районах с традиционной нехваткой воды, вводят более совершенныетарифные механизмы, развивают общественные системы управления водными ресурсамии переходят к режимам управления водосборными и речными бассейнами. Между тем,число и масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены.