Человечество и гидросфера

Экология и охрана водных ресурсов и Мирового Океана

«Природная вода охватывает и создает всю жизнь человека. Едва ли есть какое-нибудь другое природное тело, которое бы до такой степени определяло его обществен­ный уклад, быт, существование... Процес­сы водообмена обеспечивают существование жизни на Земле». (В.И. Вернадский)

Источник: Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология: Учебник для 10-11 классов профильных школ./ Н.Ф. Винокурова, В.В. Трушин. – М.: Просвещение, 1998. – 270 с.

ВОДА — ОСНОВА ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

           

У воды дети. Автор фото Кочурова Ольга

«Дивен мир воды! Прекрасна сама вода, образ чистоты, символ жизни. Притяжение ее прозрачности необоримо. Вода высветляет душу, углубляет наши чувства» — так проникновенно пишет о воде биолог и писатель Ю. Линник.

Немного истории. Уже первые доступные нам письменные памят­ники многих народов отражают пред­ставление о воде как главной жизнеобразующей силе, о ее первичности.

Еще в античную эпоху у истоков естественно-научного представления об окружающем нас мире основатель милетской школы древнегреческий мыслитель Фалес (624—548 гг. до н.э.), объясняя все явления природы движением и превращением воды, считал, что «вода — первооснова всего». Взгляды Фалеса несомненно повлияли на философию другого мыслителя древности — Платона (427— 347 гг. до н.э.). Ему принадлежит идея о круговороте воды, хотя она и опиралась на ошибочные представления о том, что все поверхностные воды земли имеют своим непосредственным началом морскую воду. Но главная мысль Платона о круговороте воды для тех древних времен была гениальной.

Ученик Платона — Аристотель (384—352 гг. до н.э.) внес в представления своего учителя о круговороте воды существенные изменения. Он первым понял его как процесс испарения с поверхности морей и океанов под влиянием солнечного тепла с последующей конденсацией влаги высоко над землей и выпадением осадков, питающих реки.

Но еще многие столетия в разных интерпретациях сохранялись и представления о превращении в земной коре морских вод в пресные, об изливающихся на поверхность реках. Об этом писали и Л. Кар, и более полутора тысяч лет спустя Леонардо да Винчи, и даже такой блестящий ученый эпохи Возрождения, как Р. Декарт.

В IX в. арабский ученый Максуди поставил простой и очень убедительный опыт, подтверждающий теорию Аристотеля об атмосферной циркуляции вод: испарил морскую воду и получил пресный конденсат из ее паров.

Итог двухтысячелетнему становлению представлений о формировании пресноводных потоков Земли подвел в XVIII в. Ж. Бюффон. Во «Всеобщей и частной естественной истории» он впервые научно сформулировал сущность круговорота природных вод, учтя и атмосфер­ную циркуляцию, и связи подзем­ных и поверхностных вод, и талые воды горных ледников.

На протяжении веков многие ученые вслед за Аристотелем полагали, что возможны вообще взаимопревращения воды, земли, огня и воздуха. На этой позиции стояли и голландский химик и физиолог И. Ван-Гельмонт, и Авиценна, и английский химик Р. Бойль, жившие почти 2 тыс. лет спустя. Они не могли подойти к реальным научным представлени­ям 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 — водорода и кислорода, положив конец многовековой теории превращения воды в иные вещества. Это было начало современной науки о составе и свойствах воды.

Важнейшие свойства природной воды. Постараемся ответить на вопрос: «Почему вода, по словам В.И. Вернадского, создает всю жизнь?» Видимо, она имеет какие-то особые свойства, которые опре­деляют ее первостепенное значение в жизни всей планеты и всего жи­вого, в том числе и человека. В таб­лице перечислены уникальные свойства воды — самого распростра­ненного вещества на Земле.

Свойства воды	Их значение
1. Только вода в нормальных земных условиях находится в трех агрегатных состояниях.	1. Условие, обеспечивающее круговорот воды в природе и ее «запасы» в ледниках.
2. При переходе из одного состояния в другое либо требуется затрата тепла (испарение, таяние), либо тепло выделяется (конденсация, замерзание)	2. Регулирование теплового режима окружающей среды
3. При охлаждении ниже +4°С плотность воды уменьшается, объем увеличивается, причем в момент замерзания происходит резкое увеличение объема на 10% от объема жидкости.	3. Плотность льда меньше плотности воды, лед остается на поверхности, предостерегая водоем от промерзания.
4. Высокая теплоемкость. В значительно большей степени, чем другие вещества, вода способна поглощать тепло. У всех тел теплоемкость при росте температуры увеличивается. У воды с повышением температуры от 0 до 27°С она падает, затем начинает расти. Интервал между 30°С и 40°С — вторая точка «плавления» (изменение структуры) воды.	4. Вода играет на планете роль главного аккумулятора и распределителя тепла. Теплые океанические течения благоприятно влияют на климат огромных территорий. Даже небольшие водоемы оказывают смягчающее влияние на микроклимат. Температура, близкая к 37°С, не случайно «выбрана» у теплокровных животных как пороговая.
5. Вода — сильнейший инертный растворитель. Это свойство связано с двухполюсной структурой молекулы воды (диполь). Под воздействием диполей воды связи между атомами и молекулами на поверхности погруженных в нее веществ ослабевают в 80 раз.	5. Вода — растворитель и переносчик всех веществ, участвующих в жизнедеятельности, и в первую очередь питательных веществ. Именно благодаря воде в организме происходят сложные химические реакции. Она обеспечивает выведение из организма продуктов обмена, защищая его от их вредного накопления. Водный обмен — важнейшая функция организма, обеспечивающая принцип постоянства внутренней среды организма.
6. Большое поверхностное натяжение и смачивающая способность.	6. Поднимается по капиллярам, пронизывающим почву и другие породы, движется вверх в растениях, доставляя растворы питательных веществ. С этим свойством связано также движение крови и тканевых жидкостей в организме человека и животных.
7. Чем большее давление испытывает вода, тем выше температура ее замерзания.	7. Океаническая вода не замерзает при температуре —3°С на глубине 4 тыс. м.

Таблица. Уникальные физико-химические свойства воды и их значение

Особые свойства воды во многом определяются структурой ее молекулы и молекулярных ассоциаций. Итак, из таблицы видно, что уникальные свойства воды обеспечивают развитие жизни на нашей планете. Благодаря им вода игра­ет важную роль во всех природных процессах, совершающихся на Зем­ле. К важнейшим из них следует отнести мировой влагооборот, или круговорот воды.

Что такое глобальный водообмен?

Главным источником, «двигате­лем» глобального круговорота воды в природе является Солнце. При нагревании Земли солнечными лучами происходит испарение воды с поверхности водоемов. Водяной пар переносится воздушными тече­ниями, возникающими в результа­те неравномерного нагревания по­верхности у экватора и полюсов, на суше и на море, а также вращени­ем Земли вокруг своей оси и ее вра­щением вокруг Солнца. При кон­денсации водяного пара на поверх­ность суши и водоемов выпадают осадки в виде дождя и снега. На суше вода под действием силы тя­жести стекает, образуя поверхностный и подземный стоки.

Круговорот воды в природе

Самая мощная часть глобального круговорота — океаническая. Но прежде чем влага, испарившаяся с суши, снова попадет в Океан, она не один раз выпадет на сушу и сно­ва испарится. Таким образом про­исходит увлажнение поверхности суши, удаленной от Океана, осу­ществляется внутриматериковый влагообмен.

В течение года в мировом влагообмене принимает участие всего около 0,025% общей массы воды гидросферы. Полное обновление воды в ее разных частях происхо­дит за различные промежутки вре­мени. Так, для обновления подземных вод требуются сотни тысяч и даже миллионы лет (это зависит от глубины их залегания и интенсивности водообмена), для обновления ледников — 8 тыс. лет. Океан обновляется в среднем за 3 тыс. лет, проточные озера — за десятки лет, замкнутые — за 200—300 лет, почвенная вода — в среднем за год, вода в реках — 30 раз в год (через каждые 12 суток), а в атмосфере — 40 раз в год (через каждые 9 суток). Несмотря на колоссальные различия в «скорости движения» различных частей этой гигантской машины, все они настолько хорошо «пригнаны» друг к другу, что количество воды в каждой из частей остается примерно одинако­вым.

Процесс перемещения влаги — это одновременно и процесс пере­распределения тепла, за­трачиваемого на испарение в од­ном месте и освобождающегося при конденсации влаги в другом. В течение года в этом участвует более четверти получаемого по­верхностью Земли солнечного теп­ла. Значение глобального кругово­рота огромно. Осуществляя пере­нос влаги и тепла, он связывает все земные оболочки и играет ис­ключительную роль в поддержа­нии целостности природной обо­лочки Земли, жизни на нашей планете.

А какие чувства вызывает у вас «мир воды»? Какие произведе­ния писателей, поэтов, художников, раскрывающие разносторон­нее значение воды для человека, наиболее близки вам?

В.И. Вернадский писал: «Все природные воды, где бы они ни находились, теснейшим образом связаны между собой и представляют единое целое».

Единство природных вод Земли проявляется в том, что всякое их изменение в одном месте приводит к изменению в других. Заметное влияние начинает оказывать деятельность людей, вызывающая образование местных влагооборотов на фоне мирового влагооборота. Например, в Средней Азии в связи с поливным земледелием стало больше влаги в воздухе, увеличилось количество осадков в горах, что привело к некоторому росту ледников, питающих реки.

Василий Осипович Ключевский писал о русском человеке: «На реке он оживал и жил с ней душа в душу. Он любил свою реку, никакой другой стихии своей страны не говорил таких ласковых слов».

Малые реки... С самого раннего детства входят они в нашу жизнь. Не счесть всех их щедрот. Но бывает и так, что за добро люди платят злом. Вырубил человек лес на знакомых берегах... (Продолжите рассказ о судьбе одной из малых рек. Примите по­сильное участие в их охране).

ОКЕАН — ОБЩЕЕ ДОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Океан — важная часть глобальной системы жизнеобеспечения

Океаны покрывают большую часть поверхности Земли. Чтобы легче представить, насколько огромен объем воды в Мировом океане, приведем несколько сравнений. Если бы поверхность Земли была совер­шенно ровной, Океан покрывал бы ее слоем воды толщиной примерно 2700 м. А на одного жителя пла­неты в среднем приходится более 311 млн. т. воды. Моря и океаны занимают свыше 70% поверхности нашей планеты, влияют на состояние атмосферы, являются источниками пищи и полезных ископаемых. Они, самые продуктивные экологические сис­темы Земли, обеспечивают 80% общемирового рыболовства. Океан явился колыбелью жизни на пла­нете и в этом смысле ее экологической первоосновой.

Океан выполняет важную средообразующую функцию. Хотя по отношению к радиусу Земли водная оболочка выглядит довольно тонкой пленкой, значение Океана для существования жизни на Зем­ле велико и определяется его ро­лью в формировании климата и газового состава атмосферы, в осу­ществлении круговоротов мине­ральных веществ. Океан называют «кухней погоды». Действительно, водная масса низких широт, в районе тропиков, накапливает тепло, полученное от Солнца, а воз­никающие течения переносят его в высокие широты. Перераспреде­ление тепла, в свою очередь, воз­буждает атмосферную циркуля­цию. 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. Тур Хейердал отмечал: «Жизни не было бы на нашей планете, пока фитопланктон не создал кислород в количестве, достаточном для существования более крупных форм. И сегодня жизнь невозможна без него».

Крупнейшей проблемой совре­менности, являет­ся нарушение глобального цикла углерода за счет антропогенных воздействий. Почти половина поступающего в биосферу СО2 антропогенного происхождения поглощает­ся живым веществом Океана. Роль Мирового океана в жизни человечества многозначна. Он выполняет, как уже отмечалось, средообразующую функцию, а также промысло­вую, сырьевую, рекреационную, транспортную и др.

Схема. Значение Мирового океана

Рассматривая значение Мирового океана, не следует забывать древнейший вид промыслового природопользования — рыболов­ство и морской промысел, ежегод­ный доход от которого превыша­ет 55 млрд.долларов. На первый взгляд Океан не много значит в пищевом рационе человечества: 99% всей пищи (по весу) получают с суши и лишь 1% с той части поверхности планеты, что обозначена на картах голубым цве­том различной интенсивности. Но ведь 1/4 всего животного белка, что идет на стол человечества, приходится на долю Океана. Что же касается жителей, например, Мьянмы, Японии, Китая, то бо­лее половины животных белков им дает море. Развивается и марикультура открытого Океана, так называемые океанские «ран­чо». Термин «марикультура» означает выращивание полезных водорослей, моллюсков, рыб и других организмов в морях, лиманах, речных эстуариях. Сейчас на ее долю приходится 1/10 часть всех водных организмов, а в бли­жайшие десятилетия марикультура даст людям 50 млн. т. пищевой продукции в год.

Сырьевое значение Мирового океана

В настоящее время из всех видов минерального сырья, нахо­дящихся в недрах Океана, наиболь­шее значение имеют нефть и газ. На их морские запасы приходится от 1/2 до 2/3 мировых.

Мировой океан — колоссальный источник энергии. Это энергия приливов и океанских течений, волн прибоя и др.

По оценкам ученых, общая мощность волн Океана, переве­денная в энергию, приближается к 900 млрд. кВт. Мировой потенциал приливной энергии и того выше — 1 трлн. 200 млн. кВт. Первая при­ливная электростанция мощностью 240 тыс. кВт заработала в 1967 г. в бухте Сен-Мало на Атлантическом побережье Франции, в устье реки Ране.

Значительные количества минерального сырья содержатся в водах и на дне Океана. ООН, предвидя, что эти минеральные ресурсы вскоре могут стать технически доступными, создала Международное агентство по морскому дну как орган, контролирующий выдачу лицензий на разведку и добычу полезных ископаемых и получение дохода от этой деятельности.

Как же оценивают запасы ми­нерального сырья в Океане? До

Морская добыча нефти. Источник изображения http://www.avfinfo.ru/page/inzhiniring-007

В Мировом океане растворено тонны натрия, магния, кальция, калия, миллиарды тонн урана, меди , се­ребра, от 8 до 10 млн.т зо­лота. Освоено производство из морской воды, например, магния, брома (99% мировых запасов бро­ма находится в этом гигантском растворе). Подсчитано, что в водах Мирового океана растворено столько золота, что его приходится больше 1 кг на каждого человека Земли.

На шельфе Турции, Китая, Ав­стралии, Арктики, США разведа­ны месторождения угля. На Океан приходится 4% мирового производства серы. Общие запасы фосфори­тов на океанском шельфе состав­ляют не менее 30 млрд. т. Только 10% этого количества хватит для производства удобрений на не­сколько лет.

На шельфе имеются также рос­сыпные месторождения тяжелых минералов — источников для по­лучения редких металлов. Морские россыпи Австралии, например, дают 90% рутилового концентра­та (минералы рутил и ильменит содержат титан), 60% мировой добычи циркона (цирконий) и 25% монацита (торий).

Нельзя не упомянуть богатей­шие россыпи побережья Бразилии, протянувшегося на 1600 км, полу­острова Флорида (США), южного побережья Индии, касситеритовые пески в подводных россыпях Юго-Восточной Азии (основного регио­на добычи олова). Что касается зо­лотоносных песков, то основные разведанные запасы находятся на Аляске. Подводная добыча алмазов ведется на шельфе Намибии (Аф­рика).

На поверхности дна Океана об­наружены крупные скопления железомарганцевых конкреций — полиминеральных руд, в которых со­держание отдельных элементов на порядок превышает запасы их в месторождениях суши.

Другие направления использо­вания Океана

Прошлое, настоя­щее и будущее человечества связа­ны с транспортным исполь­зованием океанских просторов. Морская транспортная деятель­ность отличается высокой степенью динамизма, 150 млрд. долларов в год — таков годовой объем услуг, выполняемых международным тор­говым судоходством.

Океан, его побережья — пре­красное место для рекреацион­ного природопользования. (крупнейшие курорты мирового значения, расположены на побережье.) Океан имеет и научное значение. Стремле­ние познать и освоить Мировой океан в истории человечества неизменно приводило к расширению и углублению знаний о Вселенной в целом и о нашей планете в част­ности.

«Познав дно Океана, мы лучше будем понимать эволюцию нашей планеты», — считал акаде­мик А. Сидоренко. Открытие гран­диозной системы срединно-океанических хребтов, протянувшихся че­рез все океаны на 80 тыс. км, глобальной системы рифтов Океа­на и суши, изменило наши пред­ставления об истории Земли.

Именно в Океане открыты яв­ления планетарного масштаба, изучение которых поможет уче­ным понять происхождение и развитие Земли. Так, глубинное бурение в Океане, которое проводило специальное судно «Гломар Челленджер», подтверждает факт расширения океанов, раздвижения земной коры в рифтовых зо­нах, откуда начинается непрерывное «омоложение» океаничес­кого дна.

В.И. Вернадский первым отметил развитие пленок жиз­ни на поверхности и дне Океана, он же выделял в прибрежных районах сгущения жизни. Этим пленкам и сгущениям жизни при­надлежит ключевая роль в механизме поддержания экологическо­го равновесия во всей биосфере. Живое вещество Океана вносит свой вклад в сохранение газового состава атмосферы, регулирует химическое равновесие океанических вод, влияет на процессы об­разования горных пород.

Идея единства Океана и человека отражена в различных произведениях искусства— в музыке (опера «Садко» Н.А. Римского-Корсакова), в полотнах художников-маринистов. Морской стихии посвящены произведения поэтов, писателей. Они создают художественный образ, отражают личное отношение авторов к этой величественной стихии.

Рисунок. Основные направления обмена энергии и вещества в Океане

Потепление климата в результате увеличения в атмосфере техногенных парниковых газов, как считают ученые, существенно усилит циклоническую деятельность. При этом возрастут сила и частота образования тайфунов и штормов. Эти явления весьма опасны для человека.

Наиболее отрицательное последствие потепления климата — повышение уровня Мирового океана.
Такие города, как Амстердам, Лондон, Шанхай, Нью-Йорк, могут быть затоплены в результате повышения уровня Океана.

Тур Хейердал, говоря об охране Мирового океана, отмечал: «Для большинства людей Океан — всего лишь огромная ямина, заполненная непригодной для питья соленой водой, преграда для пешеходов и водителей, бездна, разделяющая страны. Поразмыслив, мы готовы признать, что Океан, пожалуй, не так уж бесполезен: по нему идут груженые суда, он кормит нас рыбой, в нем приятно искупаться...
Человек — крона могучего генеалогического древа, корни которого уходят в Океан. Более половины биологической пирамиды, которую венчает человек, составляют морские организмы. Если они погибнут, пирамида обрушится, исчезнет основа всякой жизни на суше и в воздухе».

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ОКЕАНА

Истощение биологических ресурсов Океана

Людям, живущим на рубеже XIX—XX столетий, было, по-видимому, невозможно предста­вить, что Мировой океан, занимаю­щий почти 3/4 всей площади плане­ты, можно загрязнить, а его биоло­гические ресурсы истощить. Сто с лишним лет назад один из великих естествоиспытателей XIX в. Т.Г. Гексли сказал на выставке рыболовства в Лондоне: «Мне кажется, что все крупные морские промыслы неистощимы, и, что бы мы ни делали, на численности живых ресурсов это серьезно не отразится». Однако сегодня истощение биологических ре­сурсов Океана уже свершившийся факт. Оно выражается как в уменьшении количества ресурсов, так и в их качественном разнообразии. На рисунке показана динамика ми­ровой добычи рыбы.

Схема. Мировая добыча рыбы

За последние 40 лет добыча рыбы существенно увеличилась, что приводит к небла­гоприятным последствиям. Так, для жителей побережья Северного моря сельдь является поистине кормилицей. Местные рыбаки каждый год добывали ее более 4 млн.т. К сере­дине 70-х гг. с появлением более современных и эффективных орудий лова уловы сельди возросли, а ее поголовье существенно уменьши­лось.

По той же самой причине око­ло побережья Перу стала исчезать треска.

Японские и советские китобойные флотилии истребили так мно­го китов, что некоторые их виды находятся на грани исчезновения.

Из морских вод человечество добывало пищу задолго до того, как вспахало первое поле. Морской промысел сегодня имеет более современные и эффективные орудия лова. Но некоторые методы лова иначе как варварскими не назовешь, например добычу голубого тунца. Эта прекрасная рыба ходит на больших глубинах, вблизи больших стай дельфинов. Завидев дельфинов, рыбаки понимают: тунец рядом. Выбрасываются огромные сети, в которые попадают дельфины. Они не могут выбраться из сетей, чтобы вдохнуть воз­дух, и гибнут. Каждый год по этой причине погибает 10 тысяч дель­финов.

Каково ваше отношение к подобной деятельности человека? Под­готовьте плакат, обращение, аргументы, которые бы приостанови­ли подобные действия.

Загрязнение Мирового океана

Важнейшей экологической пробле­мой освоения Мирового океана яв­ляется загрязнение. Под загрязне­нием Океана понимают введение человеком прямо или косвенно ве­щества или энергии в морскую сре­ду (включая эстуарии), влекущих такие вредные воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыбо­ловство, ухудшение качества мор­ской воды. Существуют различные виды загрязнений — химическое, физическое, механическое, биоло­гическое.

Схема. Загрязнение морской среды в тыс. метрических тонн

Сейчас, в конце XX в., можно вполне обоснованно говорить, что около 70% загрязнения морской среды дают наземные источники, и среди них, прежде всего, про­мышленность, строительство, ком­мунальное и сельское хозяйство, рекреация. Загрязняющими веще­ствами, которые создают главную угрозу для Океана, являются сточные воды, химические вещества (хлорорганические, металлы), мусор и пластмассы, радиоактивные отходы, нефть. Некоторые из них ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.

На рисунке показаны источники загрязнения Океана нефтя­ными углеводородами. Нефть яв­ляется самым стойким загрязни­телем океанических вод. Ежегодно в моря и океаны поступает от 6 до 10 млн.т. нефти. Известно, что 1 т нефти, растекаясь, образует на по­верхности пятно в 12 км2.

А насколько опасно нефтяное загрязнение? Какие экологические последствия оно имеет? Ответы на эти вопросы дает схема.

Схема. Экологические последствия нефтяного загрязнения

Очень тревожит экологов ситуа­ция в тончайшем поверхностном слое океанов, который, как фильтр пыле­соса, собирает множество загрязня­ющих веществ. В нефтяных пленках, где аккумулируются пестициды, ионы тяжелых металлов, как бы складируются токсиканты, представ­ляющие большую опасность для жиз­недеятельности биоты.

Одно из тре­бований экологического императи­ва — запрет такой человеческой деятельности, которая ведет к на­рушению обмена в системе «Оке­ан — атмосфера». Почему? Пока­жем это на примере нефтяного за­грязнения.

На поверхности раздела «вода — воздух» под действием нефтяных пленок изменяются такие важные показатели, как прозрачность, ско­рость обмена газами (в первую оче­редь О2 и СО2), теплом, испарение. Фитопланктон Мирового океана, как мы помним, продуцирует О2. А именно фитопланктон наиболее чувствителен к токсическим воздей­ствиям, к различным изменениям факторов среды. Океан активно по­глощает диоксид углерода антропо­генного происхождения, и поэтому изменение скорости этого процесса повлияет на климат нашей пла­неты.

Опасны и другие вещества, вы­зывающие химическое загряз­нение. Некоторые из них косвен­ным путем, через цепи питания влияют на здоровье населения.

Так, в Японии в 50-е гг. среди жителей побережья залива Манаматы были отмечены случаи тяже­лого заболевания, при котором по­ражались почки, нервная и крове­творная системы.

Исследования показали, что люди употребляли в пищу вылов­ленных в заливе рыбу, моллюсков, содержащих в больших количествах соединения ртути. Последние попали в воды залива со стоками одного из химических заводов, рас­положенных на побережье.

Значительно биологическое загрязнение океанических вод. Патогенные микроорганизмы, ос­новная часть которых попадает в Океан с речными стоками, легко адаптируются к тем специфичес­ким условиям, что существуют в прибрежной зоне. Эти микроорга­низмы накапливаются в морепро­дуктах, становясь причиной массовых 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 механическое загрязнение. В 1947 г. за время путешествия на плоту «Кон-Тики», который проплыл 8 тыс. км в Тихом океане, Тур Хейердал и его спутники не встретили никаких следов человеческой деятельности. Дрейфуя по океану спустя двадцать с небольшим лет на папирусной лодке «Ра», путешественники все время видели на поверхности моря пустые пластиковые сосуды, бу­тылки, консервные банки.

Физическое загрязнение Мирового океана проявляется в его радиоактивном и тепловом загряз­нении. Радиоактивные продукты попадают в Океан вследствие испытаний ядерного оружия, а так же сбрасывания радиоактивных от­ходов в специальных контейнерах, которые могут получить поврежде­ние, и тогда попавшие в воду ра­диоактивные вещества загрязнят огромные территории. В Микронезии с 50-х гг. было произведено более 50 ядерных взрывов. Около тысячи островов подвергалось губительному воздействию радиации. Она стала причиной гибели непо­вторимой флоры и фауны, страш­ных болезней у островитян. До сих пор там рождаются дети с откло­нениями от нормы, многие из них умирают вскоре после рождения. На атолле Муруа испытания ядерного оружия продолжаются до сих пор.

Опасно и тепловое загрязнение Океана. Нагретые воды, сбрасывае­мые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равно­весия в прибрежных экосистемах. По подсчетам ученых, каждые 8— 10 лет объем сбрасываемых в Оке­ан нагретых вод удваивается.

Итак, Океан, испытывает сильный антропоген­ный пресс. Важно принять скорей­шие меры по сохранению этой уни­кальной системы жизнеобеспече­ния человечества.

Ученые подсчитали: если в Океан попадает ДДТ в количестве 0,0005 мг/л, в планктоне его концентрация будет достигать уже 0,004 мг/кг. В организме рыб, питающихся планктоном, — 0,9 мг/кг. В организме крупных хищных рыб содержание ДДТ возрастает до 2,1 мг/кг. Все это чрезвычайно опасно для организма человека, который питается морской рыбой.

Происходят крупные аварии танкеров, приводящие к нефтяному загрязнению океанов. Это, например, трагедия с «Амоко Кадис» в 1978 г., происшедшая в узком проливе между полуостровом Бретанью и островом Уэсан (Франция). Огромные массы нефти по­пали в воду незадолго до начала рыбного промысла на побережье Бретани, погубив мидиевые и устричные плантации, испокон веков существовавшие здесь. Прибрежная часть моря на глубину до 50— 60 м была загрязнена.

Перечень танкеров, потерпевших аварию за последние 10—15 лет, очень велик.

Черное море и его побережье входит в число регионов с очень острой экологической ситуацией. Отмечено сильное эвтрофирование моря: количество биогенных элементов возросло, если взять за точку отсчета 50-е гг., в 10 раз.

ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ МИРОВОГО ОКЕАНА

Основное направление охраны и рационального использования ресурсов Океана.

В докладе Международной комиссии по окружающей среде и развитию говорится: «В преддверии нового столетия Международная комиссия по окру­жающей среде и развитию убеж­дена в том, что устойчивое разви­тие, если не само выживание за­висит от значительных достижений в области охраны и рационально­го использования ресурсов Миро­вого океана».

В 1982 г. группа экспертов ООН определила, с какими видами за­грязнений необходимо бороться. В числе первых в этом списке назва­ны нефть, тяжелые металлы и ра­диоактивные вещества. К настоя­щему времени выработано несколь­ко методов борьбы с нефтяными загрязнениями.

Нефтяное пятно может само­ликвидироваться, если нефть разлита далеко от берега и ее не­много. Химическое рассеива­ние предполагает использование эффективных химических препара­тов, которые впитывают ее и уплот­няют, однако их применяют на не­большой площади. При использовании метода оседания на неф­тяное пятно высыпают порошок мела, который впитывает в себя нефть и тонет. Этот метод не реша­ет проблемы, поскольку нефть ос­тается на дне и отравляет глубоководную биоту Океана. Поглощать нефть могут и такие вещества, как торф. Метод ограждения пред­полагает ограничение нефтяного пятна контейнерами.

Нельзя забывать и о том, что в Ми­ровом океане обитают организмы, которые являются своеобразными «санитарами», обеспечивая его самоочищение. Так, моллюски, добывая пищу, фильтруют воду сквозь жаберные устройства. Уче­ные подсчитали, что каждая ми­дия размером в 2 см пропускает сквозь себя 12 л. очищенной воды в сутки. Общий объем очищенной воды биофильтратами Океана со­ставляет 100 км3. Вероятно, одно из направлений борьбы с загряз­нением — увеличение численности подобных видов «санитаров».

Но в основе вопроса об охране, рациональном использовании Океа­на лежат три неотложные задачи:

1. целостность Океана требует установления эффективных глобальных режимов регулирования хозяйственной деятельности;

2. эксплуатация несколькими государствами ресурсов многих региональных морей обусловливает обязательность определенных форм регионального регулирования использования ресурсов;

3. серьезная опасность для Океана, исходящая из источников с суши, требует эффективных национальных действий.

Международное сотрудничест­во.

Охрана и рациональное исполь­зование Океана с учетом названных задач предполагает тесное между­народное сотрудничество, осно­ванное на нормативной базе. Эту мысль образно сформулировал из­вестный ученый и путешественник Тур Хейердал: «Морские течения не считаются с политическими гра­ницами. Государства могут делить между собой сушу, но Океан, не знающий неподвижности, Океан, без которого невозможна жизнь, всегда будет общим и неделимым достоянием человечества».

Важнейшую роль в координации международной деятельности по охране Океана играет Программа ООН по окружающей среде. Одной из программ глобального монито­ринга является мониторинг Океана, который включает: а) наблюдения за природными явлениями и процесса­ми в Океане и их изменениями в результате антропогенного воздейст­вия; б) оценку состояния Океана; в) прогноз изменений.

При участии экспертов ООН по окружающей среде подготовлен ряд международных документов, которые уже используются в международном праве и практике. К таким документам относятся:

1. Конвенция по морскому праву, которую подписали 159 стран мира. В результате 35% Мирового океана перестали быть источниками растущих конфликтов между государствами. Конвенция определила акватории, которые имеют национальную юрисдикцию, и эти государства несут ответственность перед международным сообществом за их охрану. Примерно 45% Океана объявлены общим достоянием человечества, и всякая добыча на этих территориях должна осуществляться под контролем Международного органа по морскому делу;

2. Конвенция по предотвращению загрязнения Океана сбросами отходов, вступившая в силу 30 августа 1975 г. Она регламентирует сбросы следующим образом: а) запрещение сброса чрезвычайно опасных веществ, включая радиоактивные; б) сброс ряда веществ только по предварительному специальному разрешению; в) сброс менее опасных веществ с разрешения национальных органов власти;

3. Соглашение о запрещении коммерческой добычи китов (1985 г.). Осуществляется также программа сотрудничества в отношении региональных морей. По ней работают 130 государств.

Человечество обязано сохранить уникальную экосистему Океана — источник жизни и благополучия на нашей планете. Ж.-И. Кусто отме­чал: «Мы должны научиться ува­жать неприкосновенность и равновесие мира, столь неразрывно связанное с нашим. Глядишь, и поймем, что море — продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной, владения, которые мы обязаны охранять, если хотим выжить».

Некоторые ученые считают, что развитие морского промысла должно идти по пути расширения вылова объектов низкого трофи­ческого уровня (кальмары, криль).

Много красот в Мировом океане, но, пожалуй, ничто не сравнится с миром коралловых рифов. Большой Барьерный риф, открытый Дж. Куком, называют одним из чудес света. Он отнесен к ценнейшим достояниям человечества. На нем запрещена всякая хозяйственная деятельность. Однако десятки и сотни тысяч туристов посещают эти места ежегодно.

Какую памятку для туристов с указанием правил поведения в этом уникальном уголке Мирового океана вы могли бы соста­вить?

Проблема загрязнения водных объектов и разработка мер по их охране относятся к числу основных в системе экологической безопасности России. Побережье и прибрежная полоса Черного моря включены в число ареалов с очень острой экологической ситуа­цией. Основные источники поступления загрязняющих веществ в море — речной сток, водообмен со смежными морями и атмосфер­ные осадки, сточные воды коммунальных и промышленных пред­приятий.

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ИСТОЩЕНИЕ РЕСУРСОВ ПРЕСНОЙ ВОДЫ НА ПЛАНЕТЕ

Ресурсы пресных вод на пла­нете.

Футурологи считают, что бу­дущие войны могут возникнуть в результате борьбы за пресную воду. В настоящее время четверть насе­ления Земли постоянно испытыва­ет недостаток в питьевой воде. Ресурсы пресных вод Земли формируются в процессе глобаль­ного круговорота воды, который является опреснителем вод и спо­собствует их непрерывному возоб­новлению. При кажущемся обилии воды на планете пресная вода со­ставляет всего 3% от общих запа­сов, причем 3/4 пресной воды со­ставляют льды Арктики и Антарк­тиды. Пятую часть составляют подземные воды. Лишь 1% циркулирует в реках и озерах.

Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в нача­ле нашего столетия человечество потребляло 400 км3 воды в год, то ныне нам ежегодно необходи­мо уже около 4000 км3, т.е. око­ло 10% объема мирового речного стока.

По регионам мира использова­ние водных ресурсов сильно варьи­рует.

Карта. Использование местных водных ресурсов

На карте показаны эти особенности. Указанный про­цент отражает отношение количества воды, используемой на хо­зяйственные нужды, к запасам местных водных ресурсов. Сами сделай­те выводы: в каких регионах мира в наибольшей степени использует­ся речной сток?

В результате постоянно расту­щего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников прес­ных вод, безвозвратного расходова­ния воды. Рассмотрим основные виды мирового водопотребления и их экологические последствия.

Расходование воды в орошае­мом земледелии.

Орошение являлось основой жизни в Древнем Египте, Месопотамии, Индии, Ки­тае. Орошаемое земледелие как в древности, так и теперь является главным водопотребителем.

Со второй половины нынешне­го столетия начался качественно новый этап в развитии орошения, характеризующийся существен­ным ростом орошаемых площа­дей, расширением их географии. В результате в настоящее время практически нет стран, где бы ни применялось орошение. Основ­ные показатели, характеризую­щие развитие орошения в мире, представлены в таблице

Таблица. Расходование воды в орошаемом земледелии

Наибольшей орошаемой площадью располагает Азия. Здесь практически во всех странах ис­пользуется орошение. На юге и востоке континента сосредоточе­ны основные массивы орошае­мых земель, большая часть кото­рых используется для выращива­ния риса. Причем только на три страны — Китай, Индию и Паки­стан — приходится более 2/3 всей орошаемой площади Азии и рас­ходуется почти 1000 км3 воды, т.е. почти половина всего водоза­бора, расходуемого на орошение в мире. Практически во всех стра­нах Азии забор воды на ороше­ние значительно опережает всех остальных водопотребителей и составляет в среднем 82%. В Евро­пе в целом оно не превышает 30%, за исключением южной ее части.

Как видно из таблицы, для нужд орошения используется зна­чительная часть ресурсов пресной воды, причем около 3/4 безвозврат­но. Ученые подсчитали, что при выращивании 1 т риса за вегетационный период требуется 7 тыс.т воды, пшеницы— 1,5 тыс.т, а хлопка — 10 тыс.т воды. Итак, орошение безвозвратно расходует ресурсы пресной воды. А так на­зываемые возвратные воды, стекающие с полей по дренажной сети, сильно загрязнены различны­ми веществами: пестицидами, ис­пользуемыми для обработки полей от сорняков и насекомых-вредите­лей, минеральными удобрениями.

Коммунально-бытовое водопотребление.

Этот вид расходования водных ресурсов связан с потреб­лением воды населением городов и сельской местности. При этом осо­бые требования предъявляются к качеству воды.

В настоящее время суммарный объем потребляемой населением воды превысил 250 км3 в год. Но лишь 4% населения земного ша­ра пользуются водой в достаточ­ном количестве, т.е. около 300— 400 л/сутки на человека (из кото­рых 10% доброкачественная питье­вая вода), а для 2/3 населения, со­средоточенных главным образом в Африке и Азии, удельное потреб­ление воды в 10 раз меньше.

Схемы. Городское и сельское население: доступ к чистой воде

На рисунке  показано, какая часть населения различных регио­нов мира имеет доступ к чистой воде. По данным международной конфе­ренции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостатка 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 рациональ­ного ее использования. Весьма показателен такой пример. По оцен­кам американских экспертов, в США в среднем потери питьевой воды, связанные с ее утечкой из водопроводов, составляют около 120 л в сутки на человека. Эта величина соответствует суммарному среднесуточному потреблению воды одного жителя Индии и Китая.

Промышленно-энергетическое водопотребление.

Оно предусматри­вает использование воды для охлаж­дения нагревающихся в процессе производства агрегатов, механизмов, инструментов и т.д., для удаления отходов производства, мойки дета­лей и узлов. В промышленности вода используется как растворитель, вхо­дит в состав готовой продукции.

Этот вид водопотребления име­ет наименьшие показатели безвозвратного расходования воды. Основная проблема связана с нали­чием большого количества сточных вод, особенно загрязненных по сравнению с возвратными водами других видов водопользования.

В настоящее время на нужды промышленности и энергетики рас­ходуется 760 км3 воды, что уступа­ет только орошению. Суммарные оценки современного и будущего расходования воды в промышлен­ности и энергетике представлены в таблице.

Таблица. Использование воды в промышленности и энергетике, км3/год

Объемы потребления воды в про­мышленности весьма различаются по отраслям. Так, на производство 1 т хлопчатобумажных тканей рас­ходуется 250 м3 воды, а для выпус­ка 1 т синтетического волокна — 2500 — 5000 м3 воды. Очень много воды расходуется в производстве цветных металлов: выплавка 1 т никеля требует 4000 м3 воды. Наи­большее количество воды расходу­ется 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 воз­растет в 3—5 раз, а в экономичес­ки развитых странах — лишь на 10—25%, поскольку их водные ре­сурсы истощены как количествен­но, так и качественно.

В волжских городах Нижнем Новгороде, Ярославле, Волгограде, Новокуйбышевске и др. многие предприятия, исходя из «бла­гих намерений», не сбрасывают отходы в реки. Они соорудили для них хранилища, полагая, что это наилучший и дешевый способ уменьшения загрязнения пресных вод. Так ли это?

На рисунке показано, как загрязняют захороненные отхо­ды грунтовые и подземные воды, почву, реки и атмосферу.

Рисунок. Мертвое море отходов промышленности

Тайны «мертвых» морей: — опасные летучие отходы испаряются в атмосферу и выпадают с осадками; 2 — происходит фильтрация из хранилища; 3 — в результате высачивания воды могут произойти оползневые подвижки (на рисунке не показано); 4 — во время дождей случаются разливы; 5 — не изолировано дно хранилища: нет экрана из полиэтиленовой пленки или слоя глины; 6 — экран из пленки повреждается от мороза и от времени; 7 — утечки в трубопроводах.

Озеро Байкал — уникальное творение природы — подвергается антропогенной нагрузке. Об этом образно сказал А. Вознесенский:

... И неужели мы будем в истории —
«Эти, Байкал загубили которые?»
Надо вывешивать бюллетень,
Как себя чувствует омуль, тюлень...
Чтоб заповедником стало озеро,
Чтоб его воду не целлюлозило,
Чтобы никто никогда не сказал:
«Мертвое море — священный Байкал».

Необходима целая система мер для охраны этого природного объекта не только российского, но и мирового достояния.

Водохранилища.

Всего на зем­ном шаре к настоящему времени сооружено свыше 30 тыс. водохра­нилищ, суммарный объем которых составляет около 6 тыс.км3. Общая площадь водохранилищ мира со­ставляет 400 тыс.км2, что соответ­ствует территориям таких госу­дарств, как, например, Норвегия, Марокко, Парагвай.

С поверхности водохранилищ испаряется значительное количест­во воды — до 240 км3. Для Афри­канского континента в целом этот вид расходования воды прочно удерживает второе место после оро­шения, превышая в 5 раз по абсо­лютной величине промышленное водопотребление.

Суммарное использование вод­ных ресурсов превысило 3500 км3. Основное водопользование — оро­шаемое земледелие.

Основные пути 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 пред­усматривает интересы современно­го и особенно будущего поколения. Смотрите схему.

Схема. Охрана водных ресурсов

Современная стратегия охраны вод, ориентированная на нейтрализацию сточных вод очистными со­оружениями, рано или поздно за­ведет мировое сообщество в тупик. Ведь, для того чтобы нейтрализо­вать даже хорошо очищенную сточ­ную воду, необходимо иметь в вод­ных объектах, куда сбрасываются стоки, чистую воду, обеспечиваю­щую разбавление стоков как мини­мум в 10—12 раз. Только в этом случае естественный процесс само­очищения может справиться с доочисткой. Некоторые виды очищенных сточных вод требуют разбавле­ния в 40—50-кратном количестве.

Вместе с тем ряд технологичес­ких мер должен служить ориенти­рами для рационального использо­вания ресурсов вод всех стран мира.

Объясните высказывание: «Увы, я страдаю от ран, нанесенных своим собственным оружием» (Овидий. «Героики») — применительно к проблеме истощения ресурсов пресной воды.

Многие исследования отечественных и зарубежных ученых по­зволили оценить влияние хозяйственной деятельности на речной сток как на важнейшее звено глобального водообмена.

Поэту и писателю Н.Е. Палькину принадлежат следующие строки о Волге:

Мы смотрим едва ль не с восторгом,
Отринув и совесть, и страх,
Как наша любимая Волга
Страдает у всех на глазах.
Да что ж это, братцы, такое?
Мертвеет живая вода.
Беда ведь не только с рекою,
А с нами со всеми беда.

В.О. Ключевский писал:

«Река приучила прибрежных обитателей к общению и общительности. В Древней Руси расселение шло по рекам, и жилые дома особенно сгущались по берегам бойких судоходных рек, оставляя в междуречье пустые места и болотистые пространства... Река воспитывала дух предприимчивости, привычку к совместному артельному действию, заставляла размышлять и изловчаться, сближала разбросанные части населения, приучала чувствовать себя членом общества, обращаться с чужими людьми, наблюдать их нравы и инте­ресы, меняться товаром и опытом, знать обхождение. Так разнооб­разна была историческая служба русской реки».

КАЧЕСТВО ПРЕСНОЙ ВОДЫ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Критерии качества воды.

Мы уже рассмотрели различные виды водопользования. Определение качества воды зависит от целей водопользова­ния.

К каждому виду водопользо­вания с точки зрения качества воды предъявляют различные требования: в одних случаях более жесткие, в других менее жесткие. Некоторые вещества могут оказывать неблагоприят­ное воздействие на организм только при попадании внутрь, другие опасны при контактном воздействии. Некоторые вещест­ва имеют свойство накапливать­ся в последовательных звеньях пищевых цепей. Соответственно присутствие первых и вторых ограничивает возможности ис­пользования воды населением, присутствие других — сохране­ния и воспроизводства рыб.

Совершенно очевидно, что да­леко не все воды пригодны для питья. Научные взгляды в этом отношении прошли долгую эволю­цию. Дошедшие до нас письмен­ные памятники древних времен, прежде всего, позволяют обра­титься к наследию древнегречес­кого врача Гиппократа, живше­го, как полагают, в 460—370 гг. до н.э. Судя по историческим сви­детельствам, Гиппократ связывал качество питьевой воды со здоро­вьем человека: «Следует знать о водах, какие воды вредны и ка­кие очень здоровы, какие неудоб­ства и какое благо происходит от употребления вод, так как они имеют большое влияние на здо­ровье...»

Другие великие врачи древ­ности (Авиценна, Парацельс), а также медики более поздних вре­мен тоже пытались квалифици­ровать пресные воды по их пригодности для питья. Но до по­следней четверти прошлого века суждения о влиянии качества воды на здоровье населения еще не имели научной основы. По современным представлениям, существует ряд важнейших кри­териев, определяющих качество питьевой воды. Это органолептическая приемлемость, эпидеми­ческая безопасность, химическая безвредность.

Органолептическая приемлемость.

Термин «органолептика» образован сочетанием греческих слов «орган» и «лептикос» — склонный к признанию, одобре­нию. Когда говорят об органолептических свойствах продуктов, материалов, воды, имеют в виду их свойства, определяемые при помощи органов чувств — анали­заторов цвета, запаха, вкуса. Это древнейший из способов опре­деления качества воды. Именно им пользовался Гиппократ, не имея представления о других критериях. По своим органолептическим свойствам питьевая вода должна быть, несомненно, приятной на вкус, бесцветной и совершенно прозрачной. Сегодня существуют научные методики объективного определения этих свойств. Однако существенное значение имеет и субъективная оценка этих показателей, в осо­бенности вкуса. Можно вспом­нить физиолога И. Павлова, ко­торый считал отрицательные органолептические реакции орга­низма важным охранительным безусловным рефлексом, вырабо­танным вековым опытом челове­чества, защитой от вредных для здоровья веществ.

Эпидемическая опасность и безопасность.

Связь между рас­пространением некоторых забо­леваний и условиями снабжения водой была замечена людьми очень давно. Прежде всего, это ка­салось заболеваний органов пи­щеварения. Но только в 1888 г. на VI Международном гигиени­ческом конгрессе в Вене было признано, что заразные болезни могут распространяться с питье­вой водой. Обсуждение этого во­проса на научной основе стало возможным благодаря исследова­ниям крупнейших микробиоло­гов XIX столетия Луи Пастера и Роберта Коха. Л. Пастер доказал, что инфекционные болезни явля­ются следствием жизни и разви­тия микробов в организме чело­века и животных. Р. Кох сопо­ставил качество питьевой воды в Гамбурге, пораженном холерной эпидемией, и в соседнем городе Альтоне, который миновала эта болезнь. Он убедился, что важ­нейшую роль здесь сыграл имен­но водный фактор — микробное заражение воды.

Исследования многих ученых, в том числе и отечественных — И. Мечникова, Д. Ивановского и др., помогли выработать методы обнаружения микробов и вирусов и выяснить, что эти возбудители до­статочно устойчивы в водной сре­де. Водный путь передачи инфек­ций стал очевидным.

В наше время перечень зараз­ных заболеваний, передаваемых через воду, включает, кроме холе­ры, дизентерию, брюшной тиф, инфекционный гепатит и др. До­казана возможность заражения через воду полиомиелитом и туберкулезом. По данным ВОЗ, в целом число людей, перенесших острое кишечное заболевание, со­ставляет 500 млн. в год. И хотя эти данные касаются преимуще­ственно развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Аме­рики, население экономически развитых стран также страдает от периодических эпидемий. Это об­стоятельство делает более понят­ными требования эпидемической безопасности, предъявляемые к питьевой воде.

О бактериальной чистоте воды позволяет судить наличие так на­зываемых санитарно-показательных бактерий. Например, такой микроб, как кишечная палочка, является достоверным признаком фекального загрязнения и, сле­довательно, признаком вероятно­го попадания в воду различных возбудителей заболеваний. Отсю­да и санитарно-показательное значение этого микроба. Кишеч­ная палочка очень широко распространена в природных водо­емах, и о качестве воды судят на основе подсчета ее количественного 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, содержа­щихся в 1 мг (так называемое микробное число). Оно не долж­но превышать 100.

Имеются и методы обнаруже­ния в воде патогенных микроор­ганизмов. Используются они в особых случаях, связанных с создавшейся эпидемической обста­новкой.

Химические примеси в воде и здоровье человека.

В табли­це  показано влияние различных химических примесей на здоровье.

Таблица. Вода и неинфекционные заболевания

Эти данные явились ос­нованием для разработки спе­циальных мер по ограничению возможностей попадания в воду различных загрязнителей. Они включают и очистку сточных вод на отдельных предприятиях, и городские очистные сооружения, и соблюдение регламентов отда­ленности мест водозабора, и ор­ганизацию санитарной охраны водоисточников, и другие меры. Первые стандарты качества пи­тьевой воды были утверждены в США и России в 1937 г.

В этих стандартах содержатся нормы качества питьевой воды. Так, у нас в стране это ГОСТ 2874— 82 «Вода питьевая», в котором оп­ределены требования к микробно­му составу, физическим и химичес­ким характеристикам воды.

Приведем некоторые предельно допустимые уровни содержания химических веществ по этому ГОСТу: водородный показатель (рН) — 6,0 — 9,0; железо (мг/л) — до 0,3; жесткость общая (мг экв/л) — до 7,0; марганец (мг/л) — до 0,7; медь (мг/л) — до 1,0; хлориды (мг/л) — до 350; цинк (мг/л) — до 5,0; алюминий (мг/л) — до 0,5; бериллий (мг/л) — до 0,0002; свинец (мг/л) — до 0,03. Очистка воды. Для получения питьевой воды на водопроводных станциях используют ряд процессов, которые включают: 1) устранение водорослей и других организмов с помощью микросит; 2) очистка воды в отстойниках от грубых взвесей и осветление; 3) коагуляция — хими­ческая обработка воды — обычно сернокислым алюминием, под воз­действием которой взвешенные час­тицы укрепляются, слипаются и выпадают в виде крупных хлопьев в осадок; 4) фильтрация — обычно через слои кварцевого песка, в ре­зультате которой задерживаются взвешенные частицы, на 70—80% снижается содержание микробов; 5) обеззараживание, включающее: а) хлорирование воды (иногда прихо­дится дехлорировать воду — удалять остаточное количество хлора, чтобы устранить неприятный запах); б) озо­нирование; в) обработка ультрафио­летовыми лучами, световой спектр которых с длиной волны 254— 257 ммк вызывает гибель бактерий.

Это принципиальная техноло­гическая схема работы очистных сооружений водопроводных стан­ций. На практике она может быть много сложнее.

В заключение важно отметить, что научные представления о воз­действии качества воды на состоя­ние здоровья и условия жизни на­селения в последние десятилетия претерпели существенные измене­ния. В первую очередь это связано с уточнением критериев качества питьевой воды, понятий ее органолептической приемлемости, эпиде­миологической безопасности и хи­мической безвредности.

Проблема обеспечения населения качественной питьевой водой опреде­лена как одна из ключевых в страте­гии устойчивого развития человече­ства на конференции ООН в Рио-де-Жанейро (июнь, 1992 г.). В стратегии охраны природы отмечается, что здо­ровье человечества в планетарном масштабе будет зависеть от качества используемых пресных вод.

Экологическая безопасность для человека: для поддержания и сохранения здоровья важно помнить, что оно зависит от качества питьевой воды, не пить воду из неизвестного водного источника.

Мысли Гиппократа о связях в системе «вода — здоровье человека» актуальны и в наши дни. «Воды стоячие, болотные ли, прудовые ли, летом неминуемо теплы, мутны, вонючи; не имея истока, но постоянно пополняемые с каждым дождем и согреваемые солнцем, они становятся нечисты­ми, вредными и способными к умножению желчи. Во время зимы, напротив, они промерзают, от снега и льда мутятся, что делает их более способными к произведению слизей и простудных болезней. Употребляющие болотную воду всегда имеют увеличенную в объеме и затверделую селезенку, подтянутый, истощенный живот, исхуда­лые плечи и ключицы... Я считаю такие воды не пригодными ни для какого употребления. Лучшие воды, текущие из мест возвы­шенных и холмистых; они чисты, становятся теплее зимою и хо­лоднее летом. Всякая солоноватая вода не хороша для питья... Мес­тоположение также влияет на качество воды...»

Научные исследования подтвердили водный путь передачи ин­фекций. По данным ООН, от болезней, вызванных загрязненной питьевой водой, в развивающихся странах каждый год умирает 15 млн. детей в возрасте до пяти лет.

Источник: Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология: Учебник для 10-11 классов профильных школ./ Н.Ф. Винокурова, В.В. Трушин. – М.: Просвещение, 1998. – 270 с.

Интернет – ссылка:

http://www.maam.ru/detskijsad/carstvo-vody.html - «Царство воды». Конспект интересного развивающего занятия с детьми об удивительных свойствах воды в сказочной форме.