Экологические проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды

Лекция 7.

Океаны покрывают большую часть поверхности Земли. На одного жителя пла­неты в среднем приходится более 311 млн. т воды. Моря и океаны занимают свыше 70% поверхности нашей планеты, они влияют на состояние атмосферы, являются источниками пищи и полезных ископаемых. Они, самые продуктивные экологические сис­темы Земли, и обеспечивают 80% общемирового лова рыбы. Океан явился колыбелью жизни на пла­нете и в этом смысле ее экологи­ческой первоосновой.

Океан выполняет важную средообразующую функцию. Значение Океана для существования жизни на Зем­ле очень велико и определяется его функциями в формировании климата и газового состава атмосферы, в осу­ществлении круговоротов мине­ральных веществ. Океан оказывает огромное влияние на формирование метеопроцессов. Действительно, водная масса низких широт, в районе тропиков, накапливает тепло, полученное от Солнца, а воз­никающие течения переносят его в высокие широты. Перераспреде­ление тепла, в свою очередь, воз­буждает атмосферную циркуля­цию. Обмен тепла между Океаном и атмосферой в конечном счете определяет климат и погоду.

Велика роль фитопланктона Мирового океана в газовом балансе атмосферы. Он признан важнейшим источником кислорода. Крупнейшей проблемой совре­менности, являет­ся нарушение глобального цикла углерода за счет антропогенных воздействий. Почти половина посту­пающего в биосферу СО2 антропогенного происхождения поглощает­ся живым веществом Океана. Роль Мирового океана в жизни челове­чества многозначна. Он выполняет средообразующую, промысло­вую, сырьевую, рекреационную, транспортную и др. функции.

Рассматривая значение Миро­вого океана, важнейшую роль промыслового природопользования — рыболов­ство и морской промысел, ежегод­ный доход от которого превыша­ет 55 млрд.. долларов.

99% всей пищи (по весу) получа­ют с суши и лишь 1% от Океана. Но 1/4 всего животного белка, что идет в пищу человечества, приходится на долю Океана. Что же касается жителей, например, Мьянмы, Японии, Китая, то бо­лее половины животных белков им дает море. Активно развивается и марикультура открытого Океана, так называемые океанские «ран­чо». Термин «марикультура» оз­начает выращивание полезных водорослей, моллюсков, рыб и других организмов в морях, ли­манах, речных эстуариях. Сейчас на ее долю приходится ¹/₁₀ часть всех водных организмов, а в бли­жайшие десятилетия марикультура даст людям 50 млн. т пищевой продукции в год.

Годовой объем услуг, выполняемых международным тор­говым судоходством, превышает 150 млрд.. долларов в год. Морская транспортная деятель­ность отличается высокой степенью динамизма и относительно низкой стоимостью.

Океан и его побережья имеют огромное значения для рекреацион­ного природопользования. Океан имеет и научное значение.Именно в Океане открыты яв­ления планетарного масштаба, изучение которых поможет понять происхождение и развитие Земли. Так, глубинное бурение в Океане, которое прово­дило специальное судно «Гломар Челленджер», подтверждает факт расширения океанов, раздвижения земной коры в рифовых зо­нах, откуда начинается непре­рывное «омоложение» океаничес­кого дна. Чем более значима роль Океана в развитии человечества, чем большее значение оказывает он на мировое хозяйство, тем серьезнее проблемы связанные экологическим состоянием мирового Океана. В первую очередь проблема истощения биологических ресур­сов Океана. Еще сто лет назад, по-видимому, невозможно было представить, что Мировой океан, занимаю­щий почти ¾ всей площади планеты, можно загрязнить, а его биоло­гические ресурсы истощить

Важнейшей экологической пробле­мой освоения Мирового океана яв­ляется загрязнение. Под загрязне­нием Океана понимается поступление прямо или косвенно ве­ществ или энергии в морскую сре­ду (включая эстуарии), влекущих такие вредные воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыбо­ловство, ухудшение качества мор­ской воды. Существуют различные виды загрязнений — химическое, физическое, механическое, биоло­гическое.

Сейчас, в конце XX в., можно вполне обоснованно говорить, что около 70% загрязнения морской среды дают наземные источники, и среди них прежде всего про­мышленность, строительство, ком­мунальное и сельское хозяйство, рекреация. Загрязняющими веще­ствами, которые создают главную угрозу для Океана, являются сточные воды, химические веще­ства (хлорорганические, метал­лы), мусор и пластмассы, радио­активные отходы, нефть. Некото­рые из них ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.

Нефть яв­ляется самым стойким загрязни­телем океанических вод.

Значительно и биологическое загрязнение океанических вод. Патогенные микроорганизмы, ос­новная часть которых попадает в Океан с речными стоками, легко адаптируются к тем специфичес­ким условиям, что существуют в прибрежной зоне. Эти микроорга­низмы накапливаются в морепродуктах, становясь причиной мас­совых заболеваний людей. Такие случаи неоднократно отмечались в последние годы в Средиземном море. В некоторых его местах до 80% выловленной рыбы заражено микроорганизмами.

Значительное распространение в Мировом океане получило меха­ническое загрязнение, в основном не тонущий мусор и бытовые отходы. Физическое загрязнение Мирового океана проявляется в его радиоактивном и тепловом загряз­нении. Радиоактивные продукты попадают в Океан вследствие ис­пытаний ядерного оружия, а также сбрасывания радиоактивных от­ходов в специальных контейнерах, которые могут получить поврежде­ние, и тогда попавшие в воду ра­диоактивные вещества загрязнят огромные территории. Опасно и тепловое загрязнение Океана. Нагретые воды, сбрасывае­мые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равно­весия в прибрежных экосистемах. По подсчетам ученых, каждые 8— 10 лет объем сбрасываемых в Оке­ан нагретых вод удваивается.

Океан испытывает сильный антропогенный пресс. Важно принять скорей­шие меры по сохранению этой уни­кальной системы жизнеобеспече­ния человечества..

Моря и океаны — достояние всего человечества, и их дальней­шая судьба во многом зависит от успешного международного со­трудничества. К сожалению, пока имеются немалые трудности в деле разработки, ратификации и соблюдения международных со­глашений о защите морей и крупных рек, протекающих по не­скольким странам.

Важной проблемой является истощение ресурсов пресной воды.

На протяжении веков многие ученые вслед за Аристотелем по­лагали, что возможны вообще вза­имопревращения воды, земли, огня и воздуха. На этой позиции стояли и голландский химик и фи­зиолог И. Ван-Гельмонт, и Ави­ценна, и английский химик Р. Бойль, жившие почти 2 тыс. лет спустя. Они не могли подойти к реальным научным представлени­ям о воде как веществе. Лишь в конце XVIII в. труды европейских физиков (П. Лапласа, А. Лавуазье и др.) доказали, что вода — соединение только двух элементов — во­дорода и кислорода, положив ко­нец многовековой теории превраще­ния воды в иные вещества. Это было начало современной науки о составе и свойствах воды.

Особые свойства воды во многом определяются структурой ее молекулы и молекулярных ассоциаций.

Главным источником, «двигате­лем» глобального круговорота воды в природе является Солнце. При нагревании Земли солнечными лу­чами происходит испарение воды с поверхности водоемов. Водяной пар переносится воздушными тече­ниями, возникающими в результа­те неравномерного нагревания по­верхности у экватора и полюсов, на суше и на море, а также вращени­ем Земли вокруг своей оси и ее вра­щением вокруг Солнца. При кон­денсации водяного пара на поверх­ность суши и водоемов выпадают осадки в виде дождя и снега. На суше вода под действием силы тя­жести стекает, образуя поверхност­ный и подземный стоки.

Футурологи считают, что бу­дущие войны могут возникнуть в результате борьбы за пресную воду. В настоящее время четверть насе­ления Земли постоянно испытыва­ет недостаток в питьевой воде. Огромное значение имеет вода для нормального функционирования организма человека. пресной воды на планете. Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобаль­ного круговорота воды, который является опреснителем вод и спо­собствует их непрерывному возоб­новлению. При кажущемся обилии воды на планете пресная вода со­ставляет всего 3% от общих запа­сов, причем ³/₄ пресной воды со­ставляют льды Арктики и Антарк­тиды. Пятую часть составляют подземные воды. Лишь 1 % цирку­лирует в реках и озерах.

Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в нача­ле нашего столетия человечество потребляло 400 км³ воды в год, то ныне нам ежегодно необходи­мо уже около 4000 км³, т.е. око­ло 10% объема мирового речного стока.

По регионам мира использова­ние водных ресурсов сильно варьи­рует. Указанный про­цент отражает отношение количества воды, используемой на хо­зяйственные нужды, к запасам местных водных ресурсов.

В результате постоянно расту­щего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников прес­ных вод, безвозвратного расходова­ния воды. Необходимо рассмотреть основные виды мирового водопотребления и его экологические последствия.

В настоящее время суммарный объем потребляемой населением воды превысил 250 км³ в год. Но лишь 4% населения земного ша­ра пользуются водой в достаточном количестве, т.е. около 300— 400 л/сутки на человека (из кото­рых 10% доброкачественная питье­вая вода), а для ²/₃ населения, со­средоточенных главным образом в Африке и Азии, удельное потреб­ление воды в 10 раз меньше.

По данным международной конфе­ренции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостат­ка питьевой воды. 80% всех болезней и ¹/₃ всех смертных случаев в них вызваны потреблением загрязненной воды. Поэтому важной проблемой становится обеспечение всех жителей планеты доброкачественной питьевой водой за счет рациональ­ного ее использования. Весьма показателен такой пример. По оцен­кам американских экспертов, в США в среднем потери питьевой воды, связанные с ее утечкой из во­допроводов, составляют около 120 л в сутки на человека. Эта величина соответствует суммарному среднесу­точному потреблению воды одного жителя Индии и Китая.

В настоящее время на нужды промышленности и энергетики рас­ходуется 760 км³ воды, что уступа­ет только орошению. Наи­большее количество воды расходу­ется в промышленности США — 260 км³/год, что составляет почти треть суммарного мирового расходования. По прогнозам ученых, к концу XX в. водозабор в странах Азии, Африки, Латинской Америки воз­растет в 3—5 раз, а в экономичес­ки развитых странах — лишь на 10—25%, поскольку их водные ре­сурсы истощены как количествен­но, так и качественно.

Всего на зем­ном шаре к настоящему времени сооружено свыше 30 тыс. водохра­нилищ, суммарный объем которых составляет около б тыс.км³. Общая площадь водохранилищ мира со­ставляет 400 тыс.км², что соответ­ствует территориям таких» госу­дарств, как, например, Норвегия, Марокко, Парагвай.

С поверхности водохранилищ испаряется значительное количест­во воды — до 240 км³. Для Афри­канского континента в целом этот вид расходования воды прочно удерживает второе место после оро­шения, превышая в 5 раз по абсо­лютной величине промышленное водопотребление.

Суммарное использование вод­ных ресурсов превысило 3500 км³. Основное водопользование — оро­шаемое земледелие.

Необходимым является определение основных путей охраны водных ресурсов в процессе их использования. Главным в охране водных ресурсов должна стать борьба с причинами загрязнений, а не с их последствиями, преобладающая ныне. Именно такой подход пред­усматривает интересы современно­го и особенно будущего поколения.

Ряд технологичес­ких мер должен служить ориенти­рами для рационального использо­вания ресурсов вод всех стран мира.

Определение качества воды зависит от целей водопользова­ния.

К каждому виду водопользо­вания с точки зрения качества воды предъявляют различные требования: в одних случаях более жесткие, в других менее жесткие. Некоторые вещества могут оказывать неблагоприят­ное воздействие на организм только при попадании внутрь, другие опасны при контактном воздействии. Некоторые вещест­ва имеют свойство накапливать­ся в последовательных звеньях пищевых цепей. Соответственно присутствие первых и вторых ограничивает возможности ис­пользования воды населением, присутствие других — сохране­ния и воспроизводства рыб.

В наше время перечень зараз­ных заболеваний, передаваемых через воду, включает, кроме холе­ры, дизентерию, брюшной тиф, инфекционный гепатит и др. До­казана возможность заражения через воду полиомиелитом и ту­беркулезом. По данным ВОЗ, в целом число людей, перенесших острое кишечное заболевание, со­ставляет 500 млн. в год. И хотя эти данные касаются преимуще­ственно развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Аме­рики, население экономически развитых стран также страдает от периодических эпидемий. Это об­стоятельство делает более понят­ными требования эпидемической безопасности, предъявляемые к питьевой воде.

О бактериальной чистоте воды позволяет судить наличие так на­зываемых санитарно-показательных бактерий. Например, такой микроб, как кишечная палочка, является достоверным признаком фекального загрязнения и, сле­довательно, признаком вероятно­го попадания в воду различных возбудителей заболеваний. Отсю­да и санитарно-показательное значение этого микроба. Кишеч­ная палочка очень широко распространена в природных водо­емах, и о качестве воды судят на основе подсчета ее количествен­ного содержания. Установлено, что только в тех случаях, когда количество кишечных палочек в 1 л воды не превышает трех, вода может считаться безопасной в бактериальном отношении. О чистоте воды судят и по общему количеству бактерий, содержа­щихся в 1 мг (так называемое микробное число)

Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой опреде­лена как одна из ключевых в страте­гии устойчивого развития человече­ства на конференции ООН в Рио-де-Жанейро (июнь, 1992 г.). В стратегии охраны природы отмечается, что здо­ровье человечества в планетарном масштабе будет зависеть от качества используемых пресных вод.

Дата добавления: 2014-01-20