Использование водных ресурсов

Считается, что мировые запасы воды неисчерпаемы. Однако человек для своих нужд использует, в основном, лишь очень небольшую их часть - пресную воду. Запасы пресной воды очень ограничены и вполне могут быть исчерпаны. Человечеству не угрожает недостаток воды, ему грозит недостаток пресной воды, необходимой во всех основных областях человеческой деятельности.

Интенсивное увеличение потребления воды современным обществом привело к возникновению проблемы нехватки пресной воды. Основными причинами появления этой проблемы считаются:

• 1. Увеличение потребности в воде вследствие быстрого роста народонаселения планеты и увеличения промышленного и сельскохозяйственного производства.
• 2. Потери воды из-за сокращения водоносности рек
• 3. Загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Наибольший вклад в проблему нехватки пресной воды вносит сельское хозяйство и промышленность. Достаточно отметить, что для выращивания 1 тонны пшеницы требуется 1,5 тысячи тонн воды, 1 т хлопка - 10 тысяч т, для производства 1т стали расходуется 250 т, 1 т никеля - 4 тысячи т, 1 т искусственных тканей - до 3,5 тысяч т воды.

Быстрый рост народонаселения планеты не позволяет снизить темпы увеличения сельскохозяйственного и промышленного производства. Для выхода из этой ситуации необходимо уменьшить потребности в воде, контролируя численность населения планеты и увеличивая эффективность сельскохозяйственного и промышленного производства. Необходимо также существенно уменьшить загрязнение водоемов и остановить сокращение водоносности рек.

Остановимся подробнее на наиболее болезненной для человечества теме: загрязнении водных ресурсов.

Поверхностные и подземные воды загрязняются самыми различными способами. Загрязнение может быть:

Химическим - растворимыми в воде веществами, вступающими в различные химические реакции.

Механическим - нерастворимыми в воде веществами, находящимися в виде коллоидных растворов и взвесей.

Тепловым - увеличением температуры водоемов из-за горячих стоков предприятий и электростанций.

Наибольшую опасность представляют отходы химической, металлургической, целлюлозно-бумажной и нефтедобывающей промышленности. Сельское хозяйство также вносит существенный вклад в загрязнение окружающей среды, направляя в реки ядохимикаты, удобрения и биогенную органику, смываемые с полей.

Последствия загрязнения природы нередко носят катастрофический характер. Например, при аварии нефтеналивных танкеров пятно разливающейся нефти покрывает поверхность воды на огромной площади, сопоставимой с площадью Балтийского моря.

Нефть препятствует проникновению в воду кислорода, что вызывает массовую гибель водных и связанных с водой организмов.

Большую опасность для здоровья человека представляют промышленные отходы, содержащие радиоактивные вещества, тяжелые металлы и их соединения. Эти вещества, попадая в воду даже в небольших количествах, способны накапливаться в организмах рыб и других животных. Распространяясь в экосистемах по цепям питания, на каждом новом трофическом уровне их концентрация возрастает. По некоторым данным радиоактивность планктона в тысячу раз, а рыбы в 50 тысяч раз выше, чем радиоактивность воды. Зараженные животные сохраняют радиоактивность и высокое содержание тяжелых металлов длительное время и могут перемещаться на большие расстояния от места заражения. Употребление в пищу зараженной рыбы может быть не только вредным, но и смертельно опасным. Основным источником радиоактивного заражения являются испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях, захоронения их отходов. Потенциальную опасность несут затонувшие атомные подводные лодки и самолеты с ядерным оружием на борту.

Канализационные стоки городов загрязняют водоемы, в основном, сложными органическими и неорганическими химическими веществами искусственного и биогенного происхождения. Синтетические моющие средства, например, вызывают гибель планктона, нарушая тем самым сложившееся в экосистемах равновесие. Нередко это приводит к гибели или миграции других организмов.

Отходы сельского хозяйства менее токсичны, но их выбросы носят более массовый характер. Органические вещества, смываемые с полей, стимулируют рост водорослей и фитопланктона. Это вызывает "цветение" водоема: вода приобретает неприятный вкус и запах, окрашивается в различные цвета. При отмирании водорослей в водоеме развиваются гнилостные процессы, резко уменьшается содержание кислорода, происходит массовая гибель рыбы и других организмов.

К аналогичному результату приводит тепловое загрязнение. Промышленные предприятия и электростанции нередко сбрасывают в водоемы подогретую воду, повышая тем самым температуру водоема. При увеличении температуры воды растворимость в ней кислорода существенно уменьшается, а количество организмов, потребляющих кислород, увеличивается. Это влечет за собой массовую гибель водных организмов и приводит к смене видового состава водоема. Нередко, с повышением температуры в загрязненной воде происходит интенсивное размножение опасных для человека микроорганизмов и бактерий.

Для очистки воды разработан ряд методов. По принципу действия их можно разделить на три группы:

Механическая очистка - удаление нерастворимых примесей фильтрами, и отстойниками.

Химическая очистка - добавление в сточные воды химических веществ, которые, вступая в реакцию с загрязнителем, выпадают в виде нерастворимого осадка.

Биологическая очистка - окисление загрязнителей при помощи аэробных биохимических процессов в естественных или искусственных условиях.