2015-10-16
249
RCO2* + O2 ® RO2* + CO2,
RCO2* + NO ® NO2 + RCO2*,
RCO3* + NO2 ® RCO3NO2,
RO* + NO ® RONO,
RO* + RH ® ROH + R*,
RH* + O ® R* + OH.
Присутствие свободных радикалов приводит к смогу. Основные продукты этих фотохимических реакций – альдегиды, кетоны, СО, СО2, органические нитраты и оксиданты. Оксиданты включают озон, диоксид азота, соединения типа пероксиацетилнитратов и др.
Пероксиацетилнитрат (ПАН) сильно раздражает слизистую оболочку глаз, отрицательно действует на ассимиляционный аппарат растений. Его формула имеет вид:
О
 | |
СН3 – С – О – О – NO2.
Это соединение не очень устойчиво: вступает в дальнейшие реакции с оксидом азота
RC(O) – О – О – NO2 + NO ® 2NO2 + RCO2
и распадается в конденсированной фазе:
ОН + RC(O) – O – O – NO2 ® RCOOH + O2 + NO2.
Другим раздражающим глаза веществом, присутствующим в смоге, является пероксибензоилнитрат (ПБН):
О
| |
С6Н 5 – С – О – О – NO2.
Фотодиссоциация диоксида серы невозможна, так как она отмечена лишь при длинах волн короче тех, которые достигают нижних слоев атмосферы. Однако в присутствии NO2 и SO2 происходит фотодиссоциация NO2 с образованием атомарного кислорода и озона. Таким образом, диоксид серы может реагировать с атомами кислорода по реакции
SO2 + O + M ® SO3 + M.
Эффективность этой реакции возрастает по мере роста отношения концентраций SO2 / NO2. Кинетические расчеты показывают, что при концентрациях (NO + NO2) и SO2 равных 0,2 млн.–1 (типичных для фотохимического смога), скорость реакции между SO2 и O будет приблизительно в 10 раз ниже скорости реакции между атомарным кислородом и оксидами азота.
В любой загрязненной атмосфере одновременно присутствуют SO2, NO2, NO и углеводороды. В этом случае облучение олефинов и ароматических соединений приводит к образованию значительного количества аэрозолей, а скорость исчезновения SO2 увеличивается. Количество аэрозолей уменьшается с увеличением относительной влажности воздуха.
3.4.5. Состояние атмосферы Украины
Высокая концентрация металлургических, коксохимических, химических и горнорудных предприятий является причиной плохого состояния атмосферы в отдельных регионах Украины.
В 90-х годах количество выброшенных в атмосферу страны вредных веществ составило 10,9 млн. т ежегодно, в том числе оксида углерода – 3,9; сернистого ангидрида – 3,2; окислов азота – 0,6 млн. т.
В настоящее время выброс вредных веществ в атмосферу страны от 14,7 тыс промышленных предприятий составляет около 4 млн т в год.
В среднем по стране удельное количество выбросов составляет: 86 кг на душу населения и 6,8 т/км2 территории страны.
В атмосфере 21 города, где проживает более 22% населения страны, концентрация вредных веществ превышает нормативы в 15 раз.
Более 30% общего объема вредных выбросов в атмосферу дает автотранспорт, однако в крупных городах этот показатель значительно выше: Винница, Одесса, Харьков – более 60%, Киев, Львов, Луцк, Симферополь – более 80%, Евпатория, Полтава, Ужгород, Ялта – 90%. В атмосфере 37 городов средняя концентрация 3,4-бензпирена автомобильного происхождения превышает норматив в 3-6 раз, а максимальная – в 8-23 раза.
По загрязнению и деградации окружающей среды наиболее неблагополучным районом страны является Приднепровский экономический регион, около 40 % территории которого находится под промышленным использованием. Так, в 1996 году из стационарных источников в атмосферу Днепропетровской области отправлено 831,4 тыс. т вредных веществ. Большая часть (70%) приходится на крупнейшие города области: Кривой Рог (368,3 тыс. т), Днепропетровск (140,1 тыс. т), Днепродзержинск (108,5 тыс. т). В ряде микрорайонов указанных городов концентрация в воздухе фенола, диоксида серы, аммиака, сероводорода, формальдегида превышает нормы в 3 – 9 раз. В атмосфере Кривого Рога содержание бензпирена превышает нормативный показатель в 20 раз. К четверке наиболее загрязненных городов Украины, кроме Кривого Рога и Днепродзержинска, относятся Запорожье и Мариуполь.
Неудовлетворительное состояние атмосферного воздуха и в столице Украины – Киеве. Наибольшая доля загрязнений приходится на автотранспорт (более 80 %). За год автомашины поглощают из атмосферы города более 1 млн. т кислорода. Такого количества хватило бы для дыхания 30 млн. человек. В городском воздухе содержатся такие токсичные соединения, как диоксид серы, оксид углерода, окислы азота, бензпирен, сероводород, сероуглерод, фенол, хлор, аммиак, формальдегид, тяжелые металлы.
3.4.6. Физические и экологические последствия загрязнения атмосферы
В связи с загрязнением атмосферы возникают проблемы, связанные со снижением ее прозрачности и уменьшением видимости, появлением неприятных запахов и запыленностью. Загрязнения воздуха создает угрозу здоровью человека и нормальному функционированию экологических систем.
Энергетический баланс планеты меняется вследствие изменения альбедо (отражательная способность) земной поверхности, прозрачности атмосферы и выделения в нее большого количества теплоты. Альбедо изменяется при культивировании растительности определенного характера, а также при орошении или осушении поверхности Земли.
Запыленность атмосферы оказывает влияние на отражательную способность Земли. Гигиенический стандарт атмосферы допускает суммарную запыленность в 1,5 т / га, а в отдельных промышленных районах она достигает 60 т/га. Частицы пыли некоторое время остаются в атмосфере, сокращая доступ ультрафиолетового излучения и образуя ядра конденсации. Запыленность атмосферы способствует увеличению количества отраженного солнечного излучения и уменьшению количества излучения, достигающего Земли, что приводит к похолоданию климата. В то же время пыль, попадающая на поверхность ледников, поглощает солнечную энергию, способствуя их таянию.
Основную роль в изменении прозрачности воздуха играет накопление в атмосфере диоксида углерода. Ежегодно количество СО2 в атмосфере возрастает на 0,4 % от общего его содержания. В настоящее время объемная доля СО2 в атмосфере составляет 0,037 %. Считают, что содержание СО2 в атмосфере будет удваиваться каждые 23 года. Диоксид углерода поглощает инфракрасное – тепловое излучение, что при определенной концентрации может привести к глобальному повышению температуры.
При сжигании топлива выделяется в год 14,2 · 1016 кДж теплоты, которая рассеивается в окружающей среде, изменяя температурный режим. По расчетам при ежегодном росте производства энергии на 6 % в середине XXI века начнется повышение средней планетарной температуры.
Количество озона в атмосфере невелико (2 · 10-6 % по объему), но он играет важную роль в предохранении земной поверхности от ультрафиолетовой части солнечного спектра. Разрушение озонового слоя происходит в результате окисления озоном различных веществ, в том числе продуктов сгорания топлива самолетов и ракет. Это грозит увеличением дозы ультрафиолетового излучения, разрушение озонового слоя на 50 % повлечет за собой увеличение дозы ультрафиолетового облучения в 10 раз.
Процесс истощения озонового слоя наблюдается с начала 70-х гг. и в последнее время получил название возникновения озоновых дыр. Если сконцентрировать весь озон в условном сплошном слое, то его толщина не превысит 3 мм. Содержание озона максимально в верхних слоях тропосферы в приполярных областях, минимально - вблизи экватора.
Регулярные измерения толщины озонового слоя начались около 20 лет назад. Результаты измерений показали медленное, но неуклонное и повсеместное уменьшение толщины озонового щита. К настоящему времени озоновый слой стал в среднем по земному шару тоньше на 3–4 %, чем это было в 1969 г. Но это – в среднем, а в отдельных местах ситуация куда хуже. Наиболее сильное утоньшение наблюдают ежегодно весной в Антарктиде. Обычно толщина озонового слоя уменьшается здесь в 1,5 – 2 раза. В 1987 г. она убавилась втрое. Площадь антарктической озоновой дыры доходит до 40 млн. км2. Дыры значительно меньшего масштаба зафиксированы уже и в северном полушарии. Весной 1989 г. небольшую озоновую дыру наблюдали над северной частью Норвегии и Шпицбергеном.
В феврале 1993 года наблюдалось уменьшение содержания озона на 10 – 40 % над северными районами Канады и Скандинавским полуостровом.
Основная причина сокращения содержания озона в атмосфере - высокая концентрация в ней монооксида хлора, причем наблюдается четкая корреляция между содержанием CℓO и снижением содержания озона. Атомарный хлор реагирует с озоном и переводит его в обычный кислород:
О3 + Cℓ ® CℓО + O2
CℓO + O ® Cℓ + O2.
Высвобождающие атомы хлора вновь реагируют с озоном, вызывая цепную реакцию. Один атом хлора способен разрушить 100 тыс. молекул озона.
Основным источником хлора в атмосфере считаются фреоны – фтор- и фторхлоруглероды, например фреон-11 (СFCℓ3), фреон-12 (СFCℓ2), широко используемые в качестве холодильных агентов. Они используются не только в холодильных установках, но и в многочисленных бытовых аэрозольных баллончиках с дезодорантами, лаками, красками, инсектицидами. Молекулы фреонов очень прочны: время жизни фреона-11 и фреона-12 – 50 и 70 лет соответственно. Вместе с воздухом их переносят ветры на тысячи километров. При попадании фреонов в области озонового слоя (15 – 25 км) происходит их распад под действием УФ-лучей с освобождением атомарного хлора.
После того как выяснилось, что в уничтожении озона виноваты, главным образом, фреоны, началась мощная кампания за запрещение производства и использования фреонов. В 1987 г. ведущими странами - производителями фреонов был подписан Монреальский протокол о снижении производства фреонов к 1997 г. на 50 %, а выпуск самых опасных для озона фреонов к 2000 г. должен быть прекращен.
Однако фреоны - не единственный фактор, наносящий ущерб озоновому слою. При попадании окислов азота в область озонового слоя начинает функционировать азотный цикл разрушения озона:
NO + O3 ® NO2 + O2
NO2 + O ® NO + O2
Источником окислов азота в стратосфере являются полеты сверхзвуковых самолетов, запуски космических аппаратов (особенно, работающих на твердом топливе) и ядерные взрывы. Так, один запуск космического корабля типа “Шаттл” приводит к „гашению” не менее 10 млн. т озона.
Всего в мире производится около 1,4 млн. т озоноразрушающих веществ.
Истощение озонового слоя в атмосфере Земли приводит к увеличению потока УФ-лучей на земную поверхность, что создает опасность для всего живого на нашей планете. По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), уменьшение содержания озона в атмосфере на 1% приводит к увеличению заболеваний людей раком кожи на 6 %; значительно ослабляется иммунная система человека. Кроме того, рост интенсивности УФ-излучения может привести к снижению урожайности сельскохозяйственных культур, к гибели фитопланктона в океане, к нарушению глобального баланса диоксида углерода и кислорода.
Весьма острой является проблема загрязнения атмосферы серосодержащими веществами. Наиболее сильно загрязнено северное полушарие Земли, в атмосфере которого находится 90 % серы антропогенного происхождения.
Диоксид серы и другие ее содержания раздражают слизистую оболочку глаз и дыхательные пути. Продолжительное действие малых концентраций сернистого газа ведет к возникновению хронического гастрита, бронхита, ларингита и других болезней. Есть сведения о связи между содержанием диоксида серы в воздухе и уровнем смертности от рака легких.
Диоксид серы оказывает вредное действие на растения. Поступая внутрь листа при дыхании, он угнетает жизнедеятельность клеток. При этом листья растений сначала покрываются бурыми пятнами, а затем засыхают.
В атмосфере SO2 окисляется до SO3. Окисление происходит каталитически под воздействием следов металлов, главным образом марганца. Кроме того, газообразный и растворенный в воде диоксид серы может окисляться озоном или пероксидом водорода. Соединяясь с водой, серный ангидрид образует серную кислоту, которая с имеющимися в атмосфере металлами образует сульфаты. Биологическое действие кислых сульфатов при равенстве концентраций более выражено по сравнению с SO2.
Переносу диоксида серы на дальние расстояния и его рассеиванию в верхних слоях тропосферы способствует строительство высоких дымовых труб, это снижает локальное загрязнение атмосферы. Поэтому для отвода газов и дыма трубы стали строить все выше и выше: на никелевом заводе в Канаде есть дымовая труба высотой 380 м, а в Англии построена труба в 415 м, на Углегорской ГРЭС высота дымовой трубы составляет 300 м. В результате такого приема, рассчитанного на естественное самоочищение воздуха за счет рассеивания, увеличивается время пребывания серосодержащих соединений в воздушной среде, и, следовательно, увеличивается степень их превращения в серную кислоту и сульфаты. Кроме того, благодаря высоким трубам дым промышленных предприятий перемещается на сотни километров, и одни страны становятся объектом постоянного загрязнения со стороны других (см.3.4.3.) Так, Украина получает ежегодно более 600 тыс. т диоксида серы от стран Западной Европы. Диоксид серы в сочетании с водяным туманом является главным компонентом сернистого смога, который иногда называют смогом лондонского типа, поскольку впервые от него сильно пострадали в 1952 г. жители Лондона.
Существенный ущерб качеству воды и почвы наносят так называемые кислотные дожди и осадки. Выделяющиеся в атмосферу оксиды азота и серы в результате соединения с атмосферной влагой образуют серную и азотную кислоты, выпадающие на землю с осадками.
Дождь и до вмешательства человека не был дистиллятом. В атмосфере всегда находится диоксид углерода, который, реагируя с влагой, дает слабую кислоту, рН которой около 5,6. Поэтому в химии атмосферы кислым считается раствор, значение рН которого менее 5,6. Кстати, эту важнейшую точку отсчета для измерения кислотного загрязнения воздуха для нас сохранили вечные льды Гренландии и Антарктиды: рН талой воды из древних льдов колеблется в пределах 5,2 - 5,6. Сейчас средний кислотный показатель в промышленном центре Западной Европы около 4,1; в Санкт-Петербурге рН дождя 3,7 - 4,8; в Киеве 4,0. Наибольшие в мире значения кислотности осадков были зафиксированы: в 1979 г. в США (рН = 1,7), в 1981 г. в Китае (2,25), 1974 г. в Шотландии (2,4). Ежегодно с осадками выпадают миллионы тонн кислот, что ведет к радикальному изменению химии природной среды.
Закисление почвы приводит к вымыванию из нее водой алюминия – самого распространенного металла земной коры, который попадает в корни деревьев и вытесняет кальций и магний, без которых растению грозит голодная смерть.
От этого в различных регионах мира погибают леса на площади более 31 млн. га. Так, на территории Германии кислотными дождями повреждено около 35 % площади лесных массивов страны, а в Канаде уже погибли старейшие леса (возраст до 300 лет) из бальзамической ели. Кислотные выпадения привели к гибели горных лесов из красной ели в северных Аппалачах (США). В Голландии и Великобритании к 1986 г. около 30 % деревьев оказались засохшими, в Чехии и Швейцарии погибли 16 % деревьев. Отмечены случаи поражения лесов в Карелии и Сибири (Россия), Белоруссии.
Жертвами кислотных дождей стали озера и реки. При повышении кислотности в воде быстро нарастает содержание алюминия, а даже незначительная его концентрация (0,2 мг / л) является смертельной для рыб. В то же время фосфаты – соединения, обеспечивающие развитие фитопланктона и водной растительности, – соединяясь с алюминием, становятся малодоступными для организмов. Кислотность также повышает растворимость высокотоксичных веществ – кадмия, цинка, свинца и ртути. При значении рН менее 5 прекращаются все нормальные формы жизни.
Кислотные дожди повредили 15000 озер Швеции, причем в 1800 озерах полностью утрачены признаки жизни. В Канаде закислены более 14000 озер, в Норвегии из 5000 обследованных озер в 1750 исчезла рыба. В плохом состоянии находятся многие озера США, Швейцарии и других стран.
Друга серьезная проблема связана с присутствием сульфатов в атмосфере. Частицы сульфатов размером 0,1 – 1мкм наиболее сильно рассеивают свет, ухудшают видимость и оказывают отрицательное воздействие на организм человека. На интенсивность рассеивания света влияет и влажность воздуха. Сульфат и гидросульфат аммония – гигроскопичные вещества, поэтому повышение относительной влажности воздуха способствует поглощению влаги этими веществами и усилению рассеивания света.
3.5. Антропогенные воздействия на гидросферу
Вода – это наиболее распространенное и самое необходимое вещество на Земле. Она обеспечивает существование всех живых организмов, определяет климат и погоду на Земле. Вода - основа развития земледелия, энергетики и рыбного хозяйства, без нее немыслимым быт и досуг человека.
3.5.1. Запасы воды
Гидросферой называют водную оболочку Земли, представляющую собой совокупность океанов, морей, озер, рек, прудов, болот, подземных вод. Общее количество воды на Земле составляет 1386 млн. км3 (табл. 3.3.). Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши. Средняя глубина всего Мирового океана равна 3704 м, а наибольшая – 11034 м. На 75 % его площади преобладают глубины от 3 до 6 тыс. м.
Таблица 3.3. Запасы воды на Земле
| Тип воды | Объем, тыс.км3 | Доля мировых запасов, % | |
| от общих запасов воды | от запасов пресной воды | ||
| Мировой океан | 96,5 | — | |
| Подземные воды | 1,7 | — | |
| в том числе пресные | 0,76 | 30,1 | |
| Ледники и снежный покров | 24064,10 | 1,74 | 68,7 |
| Подземные льды | 0,022 | 0,86 | |
| Воды озер | 176,40 | 0,013 | — |
| пресные | 0,007 | 6,26 | |
| соленые | 85,40 | 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 |
| Вода атмосферная | 12,90 | 0,001 | 0,04 |
| Общие запасы воды | 1385984,61 | — | |
| Пресные воды | 35029,21 | 2,53 |
Объем Мирового океана немногим более 0,1 % объема земного шара, а по массе всего 0,023 % от массы Земли. Толщина слоя океанической воды в среднем равна лишь 1/3448 части (или 0,03%) земного диаметра.
Средняя соленость океанической воды 3,5 %, или 35 г / л. Пресная вода содержит солей не более 1 г / л.
Из общего количества воды на Земле доля пресных вод составляет 2,5%, или 35 млн. км3. Это более 8 млн. м3 пресной воды на каждого жителя планеты. Однако подавляющая часть пресной воды труднодоступна. Почти 70 % пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках. Льды покрывают 16 млн. км2 суши, из них 14 млн. км2 находится в Антарктиде, в Российской Арктике – 55 тыс. км2.
Горные ледники в умеренных и тропических широтах занимают 224 тыс. км2. Общий объем льда на Земле 27 млн. км3.
В верхней части земной коры на разной глубине под почвой находятся обширные запасы подземных вод. Точное количество воды подсчитать трудно. Пресные воды, как правило, залегают на глубине до 150 – 200 м, ниже они переходят в солоноватые и рассолы. Объем подземных пресных вод примерно в 100 раз больше, чем объем поверхностных пресных вод, содержащихся в озерах, реках и болотах. в реках одновременно содержится 0,006 % пресных вод, т.е. около 2120 км3. За год реки выносят в моря и океаны около 45 тыс. км3 воды. В общем это не так уже и много, если учесть, что один лишь Байкал содержит 23 тыс. км3, т.е. годовой сток всех рек мира всего лишь в 2 раза больше объема Байкала. Это и есть собственно водные ресурсы, которыми располагает человечество для удовлетворения своих потребностей в воде. На каждого жителя Земли приходится в год в среднем 9 тыс. м3 речной воды. Отдельные страны мира обеспечены водой далеко не равномерно. Так, наиболее населенные страны мира – Индия и Китай – имеют лишь 2,8 и 3,1 тыс. м3 воды в год на одного человека, в Египте эта величина еще меньше – 100 м3, в Украине – 4,2 тыс. м3, России – 30 тыс. м3, Бразилии – 86 тыс. м3, Канаде – 108 тыс. м3.
Речной сток Украины составляет в среднем 85,1 км3 в год (без Дуная), а в засушливые годы уменьшается до 48,8 км3. Годовой сток Днепра – 48,2 км3, Днестра – 8,5 км3. На Донецко-Приднепровский и Южный экономические районы, в которых проживает 60 % населения страны и где расположены наиболее водоемкие отрасли народного хозяйства, приходится всего 30 % стока. Состояние воды больших рек Украины зависит от состояния их притоков и малых рек, количество которых достигает 22 тыс. Эти речки имеют большое значение – достаточно отметить, что 90 % всех населенных пунктов республики расположены именно вблизи малых рек. В бассейнах этих рек формируется свыше 60 % водных ресурсов Украины.
Вода в атмосфере – это главным образом водяной пар и его конденсат (капельки воды и ледяные кристаллы). Чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может содержать.
Биологическая вода – это вода, содержащаяся в живых организмах и растениях, в которых в среднем ее находится 80 %. Общая масса живого вещества биосферы 1400 млрд. т. Отсюда масса биологической воды равна 1120 млрд. т, что соответствует 1120 км3.
Вода – это единственное вещество на Земле, существующее в природе во всех трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном.
3.5.2. Потребление воды
Быстрый рост населения мира, развитие промышленности и сельского хозяйства порождают еще больший рост мирового водопотребления. Структура потребления воды такова: примерно 10% идет на коммунально-бытовые нужды, 20% – на теплоэнергетику и промышленность, 70 % – на орошаемое земледелие.
По оценкам специалистов безвозвратное водопотребление составляет около 150 км3 в год, т.е. 1 % устойчивого стока пресных вод. В настоящее время мировое потребление воды составляет около 5000 км3 в год.
Больше всего воды потребляет сельское хозяйство. Например, при выращивании 1 т пшеницы за вегетационный период требуется 2000 т воды, 1 т риса – 8000, хлопчатника – 10000 т воды. Особенно много воды забирает орошаемое земледелие: на 1 га посевов расходится в среднем 5000 т воды в год. При этом площадь орошаемых земель постоянно возрастает, т.к. они дают гораздо больше продукции по сравнению с неорошаемыми (богарными).
В промышленности вода используется для приготовления растворов, охлаждения и нагревания жидкостей и газов, очистки растворов и газовых смесей, для транспортировки сырья, для теплоэнергетических целей, для удаления отходов, мытья оборудования, тары, помещений и т.д. Потребность в воде в промышленности очень велика. Так, на производство 1 т продукции расходуется воды (в м3): аммиака – 1000; стали, чугуна – 200; кальцинированной соды – 10; серной кислоты – 50; азотной кислоты – 90; вискозного шелка – 300 - 400; синтетического волокна – 2600; меди – 500; удобрений – 600; никеля – 4000; пластмасс – 500 - 1000; синтетического каучука – 3000 – 5000. Для работы теплоэлектростанции мощностью 1 МВт требуется 1,5 км3 воды в год, а для работы АЭС той же мощности – в 2-3 раза больше.
Средний химический комбинат ежесуточно расходует (т.е. потребляет и отводит) 1 – 2 млн. м3 воды.
С увеличением численности городского населения потребление воды растет быстрыми темпами. Общий расход воды в городах в 2 – 4 раза больше, чем в сельской местности, и составляет в городах Украины (л/сутки) на 1 жителя: Киев – 500, Луганск – 450, Днепропетровск – 400, Винница, Ужгород – 305. Для сравнения: 120 лет назад на каждого жителя Земли приходилось 45 л / сутки, а на 1 жителя Донбасса в 1940 г. – 25 л / сутки.
В развитых странах осуществляют раздельную подготовку чистой питьевой и технической воды. Это позволяет существенно снизить удельное водопотребление в городах ряда стран, л/сутки: в Брюсселе-85, Токио-100, Лондоне, Париже – 160-170, в Германии-до 250, США- до 350.
К качеству потребления воды предъявляются высокие требования, что вызывает необходимость сложных технологических процессов водоочистки и водоподготовки. Качество воды – это совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, обусловливающих пригодность воды для использования в промышленном производстве, быту и т.п. Требование к качеству воды, используемой на производственные цели, устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от назначения воды и особенностей технологического процесса.
Недостаток пресной воды породил бум в строительстве плотин. За последние 40 лет в мире сооружено примерно 36 тыс. крупных плотин (высотой более 15 м), причем половина из них – в Китае. Сегодня на Земле эксплуатируется более 60 тыс водохранилищ объемом более 6600 км3 (т.е.больше объема мирового ежегодного водопотребления).
В Украине создано более 800 водохранилищ с объемом от 1 до 100 млн. м3, почти 100 – с объемом 10 – 100 млн. м3 и 13 – с объемом более 100 млн. м3. К наиболее крупным сооружениям относятся 6 водохранилищ Днепровского каскада (Кременчугская, Каховская и др.), 3 водохранилища на р.Южный Буг, 2 водохранилища на р.Северский Донец.
Регулирование стока рек водохранилищами помогает решить важные задачи: получение дешевой электроэнергии, увеличение объема гарантированного устойчивого речного стока и использование воды для орошения. Вместе с тем, в ряде случаев сооружение плотин оказывается сомнительным благом: миллионы сельских жителей вынуждены переселяться с затопляемых земель, распространяются инфекционные болезни, передающиеся через воду, ниже по течению от водохранилищ страдает рыболовство, вследствие уменьшение скорости течения в реках и водохранилищах скапливаются поля сине-зеленых водорослей („цветение” воды).
3.5.3. Источники загрязнения водных систем
Наблюдаемый в настоящее время дефицит пресной воды объясняется не только непрерывным ростом водопотребления, но и деградацией качества воды природных водоисточников в результате поступления в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, коммунального и сельского хозяйства. Считается, что если город потребляет в сутки 600 тыс. м3 воды, то он дает около 500 тыс. м3 сточных вод.
Загрязнение рек, озер, морей и даже океанов происходит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ (неорганических и органических)
Основными источниками загрязнения природных вод являются:
1. Атмосферные воды, несущие вымываемые из воздуха поллютанты (загрязнители) промышленного происхождения. При стекании по склонам атмосферные и талые воды дополнительно увлекают за собой органическое и минеральное вещество. Особенно опасны стоки с городских улиц, промышленных площадок, несущие нефтепродукты, мусор, фенолы, кислоты и др.
2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, детергенты (поверхностно-активные моющие средства), микроорганизмы, в том числе патогенные.
