Экологические проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды
Океаны покрывают большую часть поверхности Земли. На одного жителя пла;неты 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 сис;темы Земли, и обеспечивают 80% общемирового лова рыбы. Океан явился колыбелью жизни на пла;нете и в этом смысле ее экологи;ческой первоосновой.Океан выполняет важную средообразующую функцию. Значение Океана для существования жизни на Зем;ле очень велико и определяется его функциями в формировании климата и газового состава атмосферы, в осу;ществлении круговоротов мине;ральных веществ. Океан оказывает огромное влияние на формирование метеопроцессов. Действительно, водная масса низких широт, в районе тропиков, накапливает тепло, полученное от Солнца, а воз;никающие течения переносят его в высокие широты. Перераспреде;ление тепла, в свою очередь, воз;буждает атмосферную циркуля;цию. 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 совре;менности, являет;ся нарушение глобального цикла углерода за счет антропогенных воздействий. Почти половина посту;пающего в биосферу СО2 антропогенного происхождения поглощает;ся живым веществом Океана. Роль Мирового океана в жизни челове;чества многозначна. Он выполняет средообразующую, промысло;вую, сырьевую, рекреационную, транспортную и др. функции.
Рассматривая значение Миро;вого океана, важнейшую роль промыслового природопользования — рыболов;ство и морской промысел, ежегод;ный доход от которого превыша;ет 55 млрд. долларов.
99% всей пищи (по весу) получа;ют 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 бо;лее половины животных белков им дает море. Активно развивается и марикультура открытого Океана, так называемые океанские «ран;чо». Термин «марикультура» оз;начает выращивание полезных водорослей, моллюсков, рыб и других организмов в морях, ли;манах, речных эстуариях. Сейчас на ее долю приходится 1/10 часть всех водных организмов, а в бли;жайшие десятилетия марикультура даст людям 50 млн. т пищевой продукции в год.
Годовой объем услуг, выполняемых международным тор;говым судоходством, превышает 150 млрд. долларов в год. Морская транспортная деятель;ность отличается высокой степенью динамизма и относительно низкой стоимостью.
Океан и его побережья имеют огромное значения для рекреацион;ного природопользования. Океан имеет и научное значение. Именно в Океане открыты яв;ления планетарного масштаба, изучение которых поможет понять происхождение и развитие Земли. Так, глубинное бурение в Океане, которое прово;дило специальное судно «Гломар Челленджер», подтверждает факт расширения океанов, раздвижения земной коры в рифовых зо;нах, откуда начинается непре;рывное «омоложение» океаничес;кого 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 ресур;сов Океана. Еще сто лет назад, по-видимому, невозможно было представить, что Мировой океан, занимаю;щий почти ѕ всей площади планеты, можно загрязнить, а его биоло;гические ресурсы истощить
Важнейшей экологической пробле;мой освоения Мирового океана яв;ляется загрязнение. Под загрязне;нием Океана понимается поступление прямо или косвенно ве;ществ или энергии в морскую сре;ду (включая эстуарии), влекущих такие вредные воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыбо;ловство, ухудшение качества мор;ской воды. Существуют различные виды загрязнений — химическое, физическое, механическое, биоло;гическое.
Сейчас, в конце XX в., можно вполне обоснованно говорить, что около 70% загрязнения морской среды дают наземные источники, и среди них прежде всего про;мышленность, строительство, ком;мунальное и сельское хозяйство, рекреация. Загрязняющими веще;ствами, которые создают главную угрозу для Океана, являются сточные воды, химические веще;ства (хлорорганические, метал;лы), мусор и пластмассы, радио;активные отходы, нефть. Некото;рые из них ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.
Нефть яв;ляется самым стойким загрязни;телем океанических вод.
Значительно и биологическое загрязнение океанических вод. Патогенные микроорганизмы, ос;новная часть которых попадает в Океан с речными стоками, легко адаптируются к тем специфичес;ким условиям, что существуют в прибрежной зоне. Эти микроорга;низмы накапливаются в морепродуктах, становясь причиной мас;совых 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 меха;ническое загрязнение, в основном не тонущий мусор и бытовые отоходы. Физическое загрязнение Мирового океана проявляется в его радиоактивном и тепловом загряз;нении. Радиоактивные продукты попадают в Океан вследствие ис;пытаний ядерного оружия, а также сбрасывания радиоактивных от;ходов в специальных контейнерах, которые могут получить поврежде;ние, и тогда попавшие в воду ра;диоактивные вещества загрязнят огромные территории. Опасно и тепловое загрязнение Океана. Нагретые воды, сбрасывае;мые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равно;весия в прибрежных экосистемах. По подсчетам ученых, каждые 8— 10 лет объем сбрасываемых в Оке;ан нагретых вод удваивается.
Океан испытывает сильный антропогенный пресс. Важно принять скорей;шие меры по сохранению этой уни;кальной системы жизнеобеспече;ния человечества..
Моря и океаны — достояние всего человечества, и их дальней;шая судьба во многом зависит от успешного международного со;трудничества. К сожалению, пока имеются немалые трудности в деле разработки, ратификации и соблюдения международных со;глашений о защите морей и крупных рек, протекающих по не;скольким странам.
Важной проблемой является истощение ресурсов пресной воды.
На протяжении веков многие ученые вслед за Аристотелем по;лагали, что возможны вообще вза;имопревращения воды, земли, огня и воздуха. На этой позиции стояли и голландский химик и фи;зиолог И. Ван-Гельмонт, и Ави;ценна, и английский химик Р. Бойль, жившие почти 2 тыс. лет спустя. Они не могли подойти к реальным научным представлени;ям 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 — во;дорода и кислорода, положив ко;нец многовековой теории превраще;ния 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, «двигате;лем» глобального круговорота воды в природе является Солнце. При нагревании Земли солнечными лу;чами происходит испарение воды с поверхности водоемов. Водяной пар переносится воздушными тече;ниями, возникающими в результа;те неравномерного нагревания по;верхности у экватора и полюсов, на суше и на море, а также вращени;ем Земли вокруг своей оси и ее вра;щением вокруг Солнца. При кон;денсации водяного пара на поверх;ность суши и водоемов выпадают осадки в виде дождя и снега. На суше вода под действием силы тя;жести стекает, образуя поверхност;ный и подземный стоки.
Футурологи считают, что бу;дущие войны могут возникнуть в результате борьбы за пресную воду. В настоящее время четверть насе;ления Земли постоянно испытыва;ет недостаток в питьевой воде. Огромное значение имеет вода для нормального функционирования организма человека. пресной воды на планете. Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобаль;ного круговорота воды, который является опреснителем вод и спо;собствует их непрерывному возоб;новлению. При кажущемся обилии воды на планете пресная вода со;ставляет всего 3% от общих запа;сов, причем 3/4 пресной воды со;ставляют льды Арктики и Антарк;тиды. Пятую часть составляют подземные воды. Лишь 1 % цирку;лирует в реках и озерах.
Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в нача;ле нашего столетия человечество потребляло 400 км3 воды в год, то ныне нам ежегодно необходи;мо уже около 4000 км3, т.е. око;ло 10% объема мирового речного стока.
По регионам мира использова;ние водных ресурсов сильно варьи;рует. Указанный про;цент отражает отношение количества воды, используемой на хо;зяйственные нужды, к запасам местных водных ресурсов.
В результате постоянно расту;щего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников прес;ных вод, безвозвратного расходова;ния 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 ша;ра пользуются водой в достаточном количестве, т.е. около 300— 400 л/сутки на человека (из кото;рых 10% доброкачественная питье;вая вода), а для 2/3 населения, со;средоточенных главным образом в Африке и Азии, удельное потреб;ление воды в 10 раз меньше.
По данным международной конфе;ренции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостат;ка 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 рациональ;ного ее использования. Весьма показателен такой пример. По оцен;кам американских экспертов, в США в среднем потери питьевой воды, связанные с ее утечкой из во;допроводов, составляют около 120 л в сутки на человека. Эта величина соответствует суммарному среднесу;точному потреблению воды одного жителя Индии и Китая.
В настоящее время на нужды промышленности и энергетики рас;ходуется 760 км3 воды, что уступа;ет только орошению. Наи;большее количество воды расходу;ется 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 воз;растет в 3—5 раз, а в экономичес;ки развитых странах — лишь на 10—25%, поскольку их водные ре;сурсы истощены как количествен;но, так и качественно.
Всего на зем;ном шаре к настоящему времени сооружено свыше 30 тыс. водохра;нилищ, суммарный объем которых составляет около б тыс.км3. Общая площадь водохранилищ мира со;ставляет 400 тыс.км2, что соответ;ствует территориям таких» госу;дарств, как, например, Норвегия, Марокко, Парагвай.
С поверхности водохранилищ испаряется значительное количест;во воды — до 240 км3. Для Афри;канского континента в целом этот вид расходования воды прочно удерживает второе место после оро;шения, превышая в 5 раз по абсо;лютной величине промышленное водопотребление.
Суммарное использование вод;ных ресурсов превысило 3500 км3. Основное водопользование — оро;шаемое 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 пред;усматривает интересы современно;го и особенно будущего поколения .
Ряд технологичес;ких мер должен служить ориенти;рами для рационального использо;вания ресурсов вод всех стран мира.
Определение качества воды зависит от целей водопользова;ния.
К каждому виду водопользо;вания с точки зрения качества воды предъявляют различные требования: в одних случаях более жесткие, в других менее жесткие. Некоторые вещества могут оказывать неблагоприят;ное воздействие на организм только при попадании внутрь, другие опасны при контактном воздействии. Некоторые вещест;ва имеют свойство накапливать;ся в последовательных звеньях пищевых цепей. Соответственно присутствие первых и вторых ограничивает возможности ис;пользования воды населением, присутствие других — сохране;ния и воспроизводства рыб.
В наше время перечень зараз;ных заболеваний, передаваемых через воду, включает, кроме холе;ры, дизентерию, брюшной тиф, инфекционный гепатит и др. До;казана возможность заражения через воду полиомиелитом и ту;беркулезом. По данным ВОЗ, в целом число людей, перенесших острое кишечное заболевание, со;ставляет 500 млн. в год. И хотя эти данные касаются преимуще;ственно развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Аме;рики, население экономически развитых стран также страдает от периодических эпидемий. Это об;стоятельство делает более понят;ными требования эпидемической безопасности, предъявляемые к питьевой воде.
О бактериальной чистоте воды позволяет судить наличие так на;зываемых санитарно-показательных бактерий. Например, такой микроб, как кишечная палочка, является достоверным признаком фекального загрязнения и, сле;довательно, признаком вероятно;го попадания в воду различных возбудителей заболеваний. Отсю;да и санитарно-показательное значение этого микроба. Кишеч;ная палочка очень широко распространена в природных водо;емах, и о качестве воды судят на основе подсчета ее количествен;ного 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, содержа;щихся в 1 мг (так называемое микробное число)
Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой опреде;лена как одна из ключевых в страте;гии устойчивого развития человече;ства на конференции ООН в Рио-де-Жанейро (июнь, 1992 г.). В стратегии охраны природы отмечается, что здо;ровье человечества в планетарном масштабе будет зависеть от качества используемых пресных вод.