Г л а в а 3. Антропогенное воздействие на гидросферу

59

9. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы Атмосфера. Правила контроля ка­

чества воздуха населенных пунктов.

10. ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к

~Iетодам определения загрязняющих веществ

11. ГОСТ 172.1.03-84. Охрана природы Атмосфера Термины и определе­ ния контроля загрязнений.

12 ГОСТ 17.2.1.04-77. Охрана природы. Атмосфера Источники и метео­ ро.1огические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Тер~Iины и опре·

деления.

Гл а в а 3. АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

НА ГИДРОСФЕРУ

3.1. Заnасы воды

Гидросфера - водная оболочка Земли, располагающаяс~

между атмосферой и литосферой и представляющая собой совокуп­ ность океанов, морей, озер, рек, прудов. болот, подземных вод, лед­

ников и водяного пара атмосферы. Гидросфера связана с другими элементами Земли - анюсферой и литосферой. Воды Земли нахо­

дятся в непрерывном движении. Круговорот воды увязывает воедино все части гидросферы, образуя в целом замкнутую систему. Без гид­

росферы невозможно существование растений и животных, так как

их клетки и ткани в основном состоят из воды. Например, человек

на 65% состоит из воды, и его суточная физиологическая норма по­

требления воды составляет 1.5... 2,6 л. Кроме того, для удовлетворе­

ния гигиенических потребностей человеку в среднем требуется еже­

дневно около 35 л воды.

В природе вода может быть в твердом (лед), жидком (собственно

вода) и газообразном (водяной пар) состоянии. Льды занимают до

10% суши. Вода Мирового океана покрывает около 3/4 поверхнос­

ти планеты и насыщает почву суши. В атмосфере вода содержится

в виде пара, количество которого колеблется в зависимости от тем­ nературы, давления и других условий.

Обычно в воде находятся различные примеси органt~ческого и

неорганического происхождения. Различают воду соленую и прес­

ную. Основную массу воды на нашей планете составляет соленая

вода, образующая соленый Мировой океан и большую часть мине­

рализованных подземных вод глубинного залегания ( 1,5 ... 2 км).

60 Час т ь 1 Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и nрироде

Средняя соленость океанической воды 34,7%, или 34,7 г1л. Содер­ жание солей в nресной воде не более 1 г1л [б]

Общие заnасы воды на планете исчисляются 1385984 · 103 кмЗ и

занимают 510·106 км2, или 70% ее nоверхности. Средняя глубина

гидросферы 3554 м. Если все количество воды равномерно рас­ nределить по поверхности nланеты, то nолучится слой толщиной

2718 м. Масса всей воды составляет примерно 1,32-lQlSт, или

0,022% общей массы Земли [4]. Температура воды в летний период

на поверхности моря колеблется от -2оС в Белом море до +35оС в

мелководных районах Персидекого залива.

Большие запасы nресной воды сосредоточены в реках, среди ко­

торых самыми длинными являются Нил и Амазонка. Протяженность Нила составляет 6670 км, Амазонки - 6437 км. Среди рек России

наибольшую nротяженность имеет Обь, если считать ее длину от истока Иртыша, то она равна 541 О км. В .[!едниках и океанических льдах также сосредоточено большое количество воды. Самый толс­

тый слой льда (4,78 км) зарегистрирован в Антарктиде.

Мировой океан неоднороден как по солености, так и по темnе­ ратуре. В нем можно различить изометричесhие области, слои и тон­ чайшие прослойки Самая высокая температура воды в океане

(404оС) была зарегистрирована у горячего источника в 480 км от

западного побережья Америки. Нагретая до такой темnературы вода

не превращалась в пар, так как источник находился на значительной

глубине в условиях большого давления. Самая чистая вода в мире

зарегистрирована в море Уэддела в Антарктиде. Ее прозрачность со­

ответствует прозрачности дистиллированной воды. При этом воды Мирового океана находятся в постоянном движении, их темnерату­

ра и течения влияют на состояние воздушных ыасс и определяют

погодные и климатические условия на nрилеrающих территориях

В табл. 3 1 представлены данные по водным зanacal\1 Земли, из которых видно, что количество пресной воды составляет всего

2,53% общих запасов, nричем 314 этого количества находится в

труднодоступных местах, в том числе и в виде ледников или на боль­

ших глубинах nод землей [9].

Следует отметить, что поверхностные, подземные и атмосфер­

ные воды связаны между собой. К атмосферньш водам относятся

воды, содержащиеся в воздухе в виде пара. Они составляют около

0,001% заnаса воды планеты. В основном атмосферные воды фор­

мируются за счет ежегодного исnарения с поверхности Мирового

океана около 505 · 1оз кмЗ воды. Из них 458 · 1QЗ кмЗ возвращается обратно в океан в виде осадков, а 47 · l 03 кмЗ персмещается в ре-

Г л а в а 3 Антроnогенное воздействие на гидросферу				61
			Таблица 3 1
Тиn воды	Объем. тыс	Доля мировых заnасов,		%
	кубических	от общих	от заnасов
	километров	заnасов воды	nресной воды
Мировой океан	1338000	96,5	-
Подземные воды	23400	1.7	-
В том числе nресные воды	10530	0,76	30,1
Ледники и снежный nокров	24064,1	1.71	68,1
Подземные льды	300	0,022	0,86
Воды озер	176,4	0,013	-
пресные	91	0,007	6,26
соленые	85,4	0,006	-
Воды болот	11,47	0,0008	0,03
Воды в руслах рек	2,12	0,0002	0,006
Биологическая вода	1,120	0,0001	0,003
Воды атмосферы	12,9	0,001	0,04
Общие запасы воды	1385984,61	100	-
В том числе пресные воды	35029,21	2,53	100

зультате атмосферной циркуляции и выпадает в виде осадков над сушей. С поверхности суши, включая поверхность озер и рек, испа­

ряется 72 · 103 кмз, которые затем возвращаются на сушу в виде осадков. Таким образом, над сушей выпадает 119 ·103 км3 осадков.

Осадки (дождевые воды) - пресные, очень бедные минеральными

nримесями, малопригодные для питья.

По общим запасам пресной воды Россия занимает второе место

в мире (после Бразилии). Положение осложняется неравномер­

ностью распределения водных ресурсов по территории страны.

В южных и юга-западных районах России на одного жителя прихо­

дится (3 ...5) · 103 м3 речного стока, на севере европейской части -

35 ·1оз мз, в Западной Сибири - 45 ·1оз мз, а в Восточной Сиби­

ри - 144 ·103 м3.

Особо следует отметить озеро Байкал, в котором сосредоточено

26% мировых запасов озерной пресной воды (26,5 км3). По своим

запасам и характеристикам это озеро считается уникальным.

Потребность человека в пресной воде на 80% удовлетворяется

за счет речного стока. Единовременны~'! ее объем в руслах рек оце­

нивается 2 · 1оз км3 . Прогнозы показывают, что в XXI веке ресурсы

рек не смогут покрыть спрос на воду, и потребность в ней необхо­ димо будет удовлетворять за счет опреснения вод Мирового океана,

62 Час т ь 1 Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе

а также за счет использования подземных вод и вод ледников. Под­

земные воды составляют около 20% всего объема пресной воды гид­ росферы [1]. По своим свойствам они могут быть пресными и мине­

рализованными и подразделяются на верховодку и глубинные. Вер­ ховодка располагается в первых 2... 3 м толщины грунта и, как пра­ вило, очищена слабо. Глубинные воды более чистые, но труднодо­

ступные [7]. В мировой практике широко используются поверхност­

ные воды, накапливаемые в водохранилищах. Общий объем таких

вод составляет более 5. 103 кмз.

Самым крупным потребителем воды в настоящее время является

сельское хозяйство. Для nолучения 1 т пшеницы необходимо 1500 мЗ

воды; 1 т риса -более 7000 мз, 1 т хлопкаоколо 10 000 м3 . На втором месте стоит промышленность. Так, на производство

тпродукции расходуется воды [7]:

•15... 20 м3 для стали, чугуна;

•25 ... 80 мз для серной кислоты;

•80... 180 мЗ для азотной кислоты;

•400 мЗ для шерсти;

•500 м3 для синтетического волокна;

•500 ... 1000 м3 для пластмасс;

•2000... 3000 м3 для синтетического каучука.

В масштабах планеты различные отрасли промышленности (без

энергетики) потребляют ежегодно 215 км3 воды, энергетика потреб­

ляет 240 кмз в год.

По подсчетам специалистов, безвозвратное водапотребление со­

ставляет 150 кмз в год, т.е. l% устойчивого стока пресных вод.

Развитие человеческого общества ведет к увеличению вода­ потребления. Так, по расчетам специалистов, потребление воды в

XXI веке ежегодно будет возрастать на 3%. Многие страны ощуща­ ют водное голодание, несмотря на то, что всего 1% водапотребления

расходуется на бытовые нужды. Трудности с обеспечением водой испытывает около 2 млрд человек. По данным ООН, в развивающих­

ся странах 15 млн детей в возрасте до 5 лет умирают ежегодно от

болезней, связанных прежде всего с употреблением загрязненной

воды. Наряду с общим ростом потребности в пресной воде происхо­

дит интенсивное ее загрязнение, в результате чего сокращается ко­

личество разведанных и освоенных источников чистой воды.