Файл: Проблема пресной воды.doc

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным

требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем

загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого

содержания (Свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах.

Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод. Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Новосибирске. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений. Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему

отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают

токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК — 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны — аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий.

Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями.

Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения

ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных

угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает». Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Эвтрофизация — обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост

фитопланктона. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами.

Загрязнение подземных вод

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. Вцелом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опаснуютенденцию дальнейшего ухудшения.

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносныхгоризонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытываютзагрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные водыстрадают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающейпромышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургическихзаводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческихкомплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшениекачества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров. Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота. Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод.

Повышение эффективности мер по охране окружающей среды связано прежде всего с широким внедрением ресурсосберегающих, малоотходных и безотходных технологических процессов, уменьшением загрязнения воздушной среды и водоемов. Охрана окружающей среды представляет собой весьма многогранную проблему, решением которой занимаются, в частности, инженерно-технические работники практически всех специальностей, которые связаны с хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и на промышленных предприятиях, которые могут являться источником загрязнения в основном воздушной и водной среды.

Возможные пути решения проблемы

Огромные резервы скрыты в повышении эффективности ирригационных систем – ведь в среднем 40-50% питьевой воды теряется при ее добыче и транспортировке.

Один из способов опреснения воды - это вымораживание. При медленном замораживании соленой морской воды вокруг ядер кристаллизации образуется пресный лед игольчатой структуры. Незамерзший соляной раствор в межигольчатых каналах становится более концентрированным, более плотным и постепенно оседает вниз. При таянии игольчатого льда получается пресная вода с минерализацией от 0,5 до 1 грамм на литр.

Почти во всех материалах и справочниках указывается, что этот способ опреснения не находит широкого применения. Однако, именно с помощью вымораживания в мире образуется наибольший объем пресной воды. Правда, это не искусственное, а природное опреснение. Арктика и Антарктика работают как огромные по мощности опреснители воды. Во льдах Арктики и Антарктики сосредоточено 68,7% мировых запасов пресной воды, тогда как в традиционных источниках водоснабжения, реках и озерах, - всего 0,26%. Запасы воды во льдах составляют колоссальную величину - 24-25 млн. куб. км. При годовом потреблении воды в мире в размере около 1000 куб. км, запасов во льдах хватит на 25 тысяч лет.

Если есть такие запасы пресной воды, в твердом, удобном для перевозок виде, то в каком глобальном водном кризисе и дефиците идет речь? Вопрос стоит только в том, чтобы лед доставить из арктических морей в страны-потребители.

Так что пока в Арктике и Антарктике есть современный климат, то недостаток питьевой воды человечеству не грозит. Столько пресной воды, сколько вымораживается в этих двух полярных регионах, человечеству не израсходовать и за тысячи лет. Арктика не только имеет огромные запасы пресной воды во льдах, но и позволяет развернуть масштабное опреснение воды методом вымораживания, причем до очень высокого качества.

Технология опреснения воды в Арктике очень проста. Нужно выбрать подходящее ледовое поле, установить на нем дождевальные установки, через которых соленая вода распыляется над ледником. После намороженный лед режется на блоки, которые складываются в танкеры, и могут развозиться по всему миру.

Метод испытан в России, на Полярном Урале, где сотрудники лаборатории инженерной гляциологии Института географии РАН всего за 19 часов создали ледник из 1200 тонн плотного зернистого фирна. Разработанная учеными установка позволяет получить до 1500 тонн льда в сутки. Если создать целую индустрию опреснения методом вымораживания, то можно опреснять воду десятками кубокилометров. Потому, в отличие от той же нефти и вопреки представлениям паникеров, пресная вода является возобновляемым ресурсом.

Для добычи пресной воды можно использовать как естественные ледники и торосы, так и намораживать ледники в наиболее удобных местах для их разрезки и погрузки на суда (например, на островах, рядом с удобной бухтой).

В сущности, для добычи пресной воды в арктическом регионе не нужно никакой новой техники. Все можно сделать на основе давно существующего оборудования. Потребуются суда арктического класса, например, танкеры, дооборудованные поворотными деррик-кранами для погрузки ледовых блоков. Для разрезки и перетаскивания ледовых блоков потребуются мотопилы и тракторы. Можно при желании разработать и начать производить мощную установку по разрезке льда на базе вездехода. Лед можно резать не только пилами, но и сильной концентрированной струей горячей воды или пара.

Дооборудовать водопроводные системы в странах-потребителях припортовыми цистернами, куда постоянно сливается привезенная из арктических морей вода, или даже не растаявший лед, также не столь сложно, и не потребует каких-то астрономических расходов. Если оказалось возможным создать в глобальном масштабе системы перераспределения нефти, то создание системы перераспределения воды – это куда более простая задача, особенно в свете накопленного обширного опыта в области международной логистики. Тем более, что пресная воды, это полностью безопасный груз, в отличие от той же нефти.

В мире есть четыре страны, которые могут стать крупными поставщиками пресной воды: Россия, Канада, США и Дания. Эти страны обладают наибольшими территориями в Арктике, контролируют арктические акватории. У Дании в распоряжении огромный остров, занятый ледниками – Гренландия.

Снабжение водой крупных промышленных предприятий подобным образом пока еще требует расчетов и обоснований, но вот к поставкам воды питьевого качества можно приступать уже сейчас, поскольку по стоимости питьевая бутилированная вода уже мало отличается от бензина.
К примеру, в столице Турции Анкаре уже сейчас в целях экономии воду запасают впрок. Власти города сокращают подачу воды в учреждения и в жилые здания. Для школьников введена специальная учебная программа, обучающая экономить воду. В дополнение к этим мерам власти Турции собираются построить водохранилища (затраты составят около 250 000 000 долларов), которые смогут обеспечить водой Стамбул и Анкару на ближайшие 15 лет.

Израильское правительство решило пойти иным путем – экономией. В итоге власти предложили не поливать газоны и на 10% сократить водоснабжение всех предприятий. Аналитики все же предупреждают - одной из главных причин военных конфликтов XXI века будет борьба за пресную воду.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районы будут по- прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать,будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных сильноувлажненных земель будут уничтожены.

Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается ее нехватка, в других районах эту проблему еще можно решить, если соответствующие политика и стратегии будут сформулированы, согласованы и реализованы в самое ближайшее время. Международное сообщество уделяет повышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, и целый ряд организаций предоставляют финансовые средства и помогают управлять предложением и спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с традиционной нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают общественные системы управления водными ресурсами и переходят к режимам управления водосборными и

речными бассейнами. Между тем, число и масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

«Свет» №6 – июнь 2009г. Полеванов В. «Битвы за воду» стр 2 - 7
Правда-5 / кандидат геогр. наук С. Голубчиков «Журчание лесного ручья заменить будет нечем» / 28 марта – 4 апреля (стр. 6), 1997.
Е. М. Сергеев, Г. Л. Кофф. ”Рациональное использование и охрана окружающей среды городов. ”
7. «Экология, здоровье и природопользование в России» / Под. ред. Протасова В.Ф. - М. 1995/