2.6.4 Загрязнение гидросферы

Гидросфера - самая тонкая оболочка наши планеты, она составляет всего 10 ³ % общей массы планеты. Водные экосистемы имеют для чело­века наибольшее значение как ресурс питьевой воды, рекреационные и средообразующие объекты. Вода, наряду с нефтью, газом и углем, стано­вится стратегическим сырьем XXI века, и развитие многих стран будет зависеть от их водных ресурсов и качества воды.

Для здоровья, благополучия и обеспечения необходимого качества жизни человек постоянно нуждается в чистой воде. Проблема "чистой воды" носит глобальный характер: чистой питьевой воды не имеют около 1 млрд. человек, 1,7 млрд. человек не имеют средств санитарии, а от недостатка воды и санитарии ежегодно умирает 2-3 млн. детей.

В результате хозяйственной деятельности количество поверхностных вод суши сокращается, а водные системы деградируют. Вырубка лесов, распашка степей, выпас скота изменяют гидрологический цикл и приво­дят к изменению солевого режима водных экосистем.

Загрязнение водных объектов обусловлено сбросом сточных вод. По мнению специалистов (доклад экспертов в Брюсселе), из 69 изученных рек Европы 50 находятся в плохом экологическом состоянии. Лишь 7 рек отвечают необходимым (нормативным) требованиям: Аск, Деруэнт и Уай (Великобритания), Ко (Шотландия), Тана (Финляндия), Морава (Австрия) и Семуа (Бельгия).

Загрязненность Мирового океана по сравнению с поверхностными водами суши значительно меньше. В Мировой океан ежегодно попадает около 10 млн. т нефти и

_________________________

¹Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности. М.: Экспертное бюро. М, 1998

²Экология и жизнь. 2001, № 3(20), с. 25.

нефтепродуктов, 50 тыс. т ДДТ и других пести­цидов, 5 тыс. т ртути, 6 млн. т фосфора, 2 млн. т свинца и огромное ко­личество других вредных веществ и материалов, включая различного рода пластики и пластмассы. По данным американских исследователей, основными источниками загрязняющих веществ в Мировом океане явля­ются: естественные поступления из атмосферы и дна, наземные источники, судоходство, прочие источники, вклады которых составляют соответственно 20%, 44%, 35% и 1%.

Анализ состава загрязнения Мирового океана позволяет заключить, что наибольший вклад в него вносит нефтяное загрязнение. Подавляю­щий объем загрязнения морской среды нефтью дают береговые промышленные предприятия и дноуглубительные работы. Промышленные сточ­ные воды и отходы составляют 60,8% общего объема нефтяного загрязнения, загрязнение от нефтяных терминалов и нефтеперерабатывающих заводов - 1,2%, от нефтегазовых установок, платформ и скважин в море -2,1%, от танкерного судоходства - 11,3%, от остального судоходства (нетанкерного) - 14,4%.

Судьба и поведение нефтепродуктов, попадающих в морские воды, пока еще недостаточно изучены. Нефть представляет собой смесь раз­личных веществ, из которых 50 - 88% (в зависимости от происхождения) приходится на углеводороды, а остальная часть - на соединения, содержащие, помимо углерода и водорода, кислород, азот, серу. Часть нефте­продуктов с низкой молекулярной массой (4-12 атомов углерода - в сырой нефти эта фракция может составлять до 50%) довольно быстро испаряется! с поверхности воды. Не исключено, однако, что она может вновь попадать в океан.

Часть нефтепродуктов растворяется в морской воде и распространяет­ся в ее толще. При этом в ходе химико-биологических превращений об­разуются новые химические вещества, более растворимые, чем исходные. Так, например, растворимость в воде Н-октановой кислоты в 600 раз больше, чем Н-октанового спирта, из которого она образуется.

Нефтепродукты быстро образуют с водой стойкие эмульсии, которые затем превращаются в нефтяные комки и сгустки. Дальнейшее разложение нефтепродуктов приводит к увеличению их удельной массы и, в ко­нечном итоге, они оседают на дно.

Под действием кислорода и ультрафиолетового излучения нефтепро­дукты окисляются. В окислении их важную роль играют также микроор­ганизмы (бактерии). Нефтепродукты включаются в пищевую цепь вод­ной экосистемы, но в то же время они оказывают на нее и негативное воздействие: подавляют фотосинтез водорослей, нарушают хеморецепторные реакции у морских животных, вызывают нарушение репродуктивных и пищевых функций и т. д. Канцерогенные компоненты нефтепродуктов (в частности, бенз(а)пирен) не только вызывают заболевания у гидробионтов, но и опасны для человека, так как концентрируются и передаются по трофическим цепям.

Считается, что в Мировом океане растворенные углеводороды содержатся в количествах примерно 400 - 1300 млн. т и обнаруживаются на глубинах порядка 1000 м.

Причиной нефтяного загрязнения морей часто являются аварии. В отли­чие от тенденций к увеличению числа и масштабов аварий в других отраслях, статистический анализ показывает, что происходит снижение как числа крупных аварий с разливом нефти, так и количества попадающей в море нефти. Так, в 90-х годах среднегодовое количество крупных разливов нефти (более 700 т каждый) снизилось по сравнению с 70-ми годами более чем втрое, а среднегодовое количество разлитой нефти - в 2,3 раза.¹

Согласно статистике, 80 - 85% аварий с морскими судами связано с "человеческим фактором". В 1995 году приняты поправки к конвенции 1978 года, которые повышают требования к квалификации моряков и ужесточают ответственность судоходной компании и государств за выполнение этих требований.

________________________

¹Нефтяное загрязнение Мирового океана (данные "ITOPF").

Самостоятельной проблемой, связанной с загрязнением вод, является проблема эвтрофирования.

Эвтрофирование - это процесс, представляющий собой обогащение вод биогенными элементами, вследствие которого происходит бурный рост во­дорослей, высших водных растений, что в конечном итоге приводит к дегра­дации водной экосистемы. В настоящее время происходит эвтрофирование большинства водных объектов и некоторых внутренних морей России - Азовского, северной части Каспия и Балтийского; водных объектов в бассейнах рек Волги, Дона, частично Северной Двины. Процесс идет вследствие поступления биогенных веществ, прежде всего соединений азота и фосфора. Для оценки степени трофности используют различные шкалы, примером которых может быть шкала (классификация), пред­ставленная в таблице 2.6.4.

Таблица 2.6.4.

Концентрация биогенных элементов в водоемах разной трофности¹

Проблема эвтрофирования особенно важна для водохранилищ - водных объектов с замедленным водообменом. Многие реки мира сейчас превращены в каскады водохранилищ, например, Колумбия, Колорадо, Миссури, Парана, Риу-Гранди, Теннеси, Евфрат, Днепр, Волга, Кама, Ангара, Енисей. В бывшем СССР число водохранилищ с объемом более 1 млн. м³ превысило 4 тысячи, в России сейчас имеется более 1200 таких водохранилищ. Кроме эвтрофирования, которое летом проявляется массовым "цветением" сине-зеленых водорослей, наиболее ощутимыми нега­тивными последствиями создания водохранилищ являются затопление земель, повышение уровня грунтовых вод и заболачивание, переформи­рование и абразия берегов, изменение внутриводоемных процессов и условий обитания рыб и т. д. С точки зрения экологии экосистема водо­хранилищ является крайне нестабильной и, начиная с момента создания, находится в состоянии сукцессии. Особенностью экосистем водохрани­лищ является также их индивидуальность: каждая из них по-своему уни­кальна. Тем не менее общей чертой является накопление загрязнений в донных отложениях вследствие низкого уровня водообмена.