авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 |

«2 ПРЕДИСЛОВИЕ Высшее образование, как и вся наша жизнь, стремительно меняется, оно уже стало многоуровневым, более фундаментальным, гуманитарным ...»

-- [ Страница 11 ] --

Противоречие в системе вода — базальтоиды, следовательно, является главным, базовым, которое послужило началом, давшим толчок геологической самоорганизации минерального вещества. Но если это так, то налицо и удивительная несовместимость воды с первичными горными породами. Анализ всего геологического материала показывает, что эндогенная порода является для воды чужеродной, несовместимой по своим свойствам и составу. Вода поэтому ее непрерывно разрушает и формирует новую (осадочную), которая по своим параметрам более совместима со свойствами воды.

Такая несовместимость воды и первичных горных пород, безусловно, отражает неизвестные нам генетические аспекты как воды, так и горных пород. Напрашивается вывод, что генетически это разные образования: если породу считать эндогенной, то вода в таком случае должна быть экзогенной.

С этих позиции конденсационная гипотеза генезиса гидросферы (см. раздел 3.4.1), согласно которой вода в момент своего образования была не ювенильной, а вадозной, т.е. поверхностным образованием, больше соответствует наблюдаемым фактам и лучше объясняет тот антагонизм, который характерен для системы вода — базальтоиды. Такое генетическое, а значит, и фундаментальное противоречие между водой-и породой является источником саморазвития в неживой, а позже и живой природе.

Вадозный характер генезиса воды на Земле предполагает, что, возникнув в поверхностных слоях, она постепенно в процессе разнообразных круговоротов проникает все глубже и глубже в недра планеты, последовательно расширяет области своего распространения, планомерно завоевывает геологическое пространство. В этой связи нельзя не вспомнить о предположении В.И. Вернадского, что на земле вся вода сосредоточена только в одной геологической оболочке — земной коре. Такая точка зрения лучше соответствует наблюдаемым закономерностям в ее распределении в недрах земли, а также той особой роли, которую она играет в самоорганизации всей материи на Земле.

Свойства самоорганизации и саморазвития определяют систему вода — порода как одну из фундаментальных и базовых в развитии неорганической материи на предбиотическом этапе эволюционного становления геологических процессов и структур. Именно из этой системы возникло множество других, унаследовавших многие из ее свойств. Сформированные в результате эволюционного развития системы вода — исходные горные породы вторичные минеральные фазы и новые геохимические типы воды, приумножаясь, постепенно захватывают геологическое пространство, новые этажи литосферы, формируют новые геохимические среды, которые, в свою очередь, определяют образование новых минеральных фаз, влияющих на характер среды. И этот процесс геологически бесконечен. В этом суть развития, включающего зарождение, рост и пространственно-временное распространение новых структурных форм, минеральных и водных образований.

Система вода — порода одна из наиболее ранних, которая положила начало эволюционным процессам в истории Земли. Эти процессы в многократно усложненных и приумноженных видах и формах, включая органическое вещество, продолжаются и ныне. Развивается и базовый процесс взаимодействия воды с исходными горными породами. Это одна из систем, направленная эволюция которой, по В.И. Вернадскому, имеет глубочайшее геологическое следствие для организации и становления земной коры и жизни на Земле. Прямые связи многих геологических явлений с исходной системой вода — порода завуалированы и непосредственно часто не наблюдаются, но, вне сомнения, они имеют место. Совершенно очевидно, что геологическим результатом эволюционного развития этой системы является формирование многочисленных новых мине ралов, горных пород (и не только осадочных), геологических тел, формаций, многих месторождений полезных ископаемых, геохимических типов воды, геологических оболочек, многочисленных процессов и явлений.

Разнообразие сформированных рассматриваемой системой вторичных минеральных фаз и геологических сред определило разнообразие и биологических форм эволюции, которые во многом унаследовали тип взаимодействия вещества, его структуру, форму круговорота, сезонную изменчивость, связь со средой, способность к распространению в пространстве, состав элементов и многое другое. Главное, что от геологических систем перешло к биогенным, — это информационный код, зашифрованный в структуре воды. Эта проблема требует специального изучения и рассмотрения. Следовательно, система вода — порода положила начало эволюции косного вещества, которое затем перешло в биокосное и живое. В этом, в частности, кроются истоки становления и развития мине ральных структур в целом.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 1. В чем су ть посту лата В.И. Вер надско го?

2. Назовите главные свойства и особенности воды, ко торые опреде ляю т ее, как особое образование на Зем ле.

3. Объясните су ть во дного равновесия в земной коре.

4. Почему водообмен служит интегрированным показателем взаимо действия?

5. Что изучает наука синергетика и зачем она нужна гидрогеологу?

6. Назовите важнейшие факторы самоорганизации системы вода — порода.

7. В чем смысл геологической саморегуляции системы во да — порода?

8. Как передается информация в самоорганизующихся системах?

9. С чем можно сравнить структуру во ды?

10. В чем состоит фундаментальность противоречий между водой и горными породами?

11. Что унаследовали биологические формы материи от неоргани ческой?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вернадский В.И. Избранные соч инения. Т. IV. Кн.2. - М.: Изд во А Н СССР. 1960.

2. Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. - М.:

Наука, 1962.

3. Летников Ф.А. Синер гетика гео логических систем. - Новоси бирск: Наука, 1992.

4. Пригожий И., С тенгерс И. Порядо к из хаоса. Пер. с англ. М.: Прогресс, 1986.

5. Флюидный режим Земли и проблема крупномасштабного ру до образования/ В.С. Кузебный, А.Л. Павло в, Ф.М. Ананьев и др. - Ново сибирск: Наука, 1991.

6. Шварцев С.Л. Взаимодействие воды с алюмосиликатными гор ным и поро дами/ Об зор. Г ео л. и геоф. - 1991. — №12. - С. 16-50.

7. Шварцев С.Л. К проблеме самоорганизации геологической сис тем ы во да — по ро да/ /Г ео л. и гео ф. - 1995. - №4. - С. 22- 29.

8. Щербаков А. С. Самоорганизация материи в неживой природе:

философские аспекты синергетики. - М.: МГ У, 1990.

Г л ав а СОХРАНЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ И СОСТАВА ГИДРОСФЕРЫ — ВАЖНЕЙШАЯ ЗАДАЧА СОВРЕМЕННОСТИ 9.1. КРАТКОЕ ВВЕДЕНИЕ В СЛОЖИВШУЮСЯ ВОДНО ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИТУАЦИЮ Постепенно Человек осознает, что нашаи система,—которойзастывший мир, ва планета это не подвижная, хорошо сбалансированная в все участвуют разнообразных круговоротах вещества энергии. При этом все компоненты разлагаются, перераспределяются, изменяются, возобновляются и вновь синтезируются. Эти глобальные круговороты замкнуты не полностью, что приводит к качественно новым циклам, дифференциации, рассеиванию и концентрированию вещества, изменению окружающего мира, состава минеральной, водной и газовой среды, усложнению и разнообразию, а значит, и устойчивости окружающего нас мира.

Такая подвижная и всегда изменяющаяся система на Земле установилась с момента появления свободной воды и продолжается по сей день.

Возникновение, развитие и усложнение биосферы многократно приумножило разнообразие мира, но не остановило тех процессов, которые протека ли до появления жизни в системе вода — порода — газ. Наоборот, биологические процессы гармонично вписались в ту геологическую среду, которая была уже подготовлена предшествующей длительной эволюцией, и в соответствии с ее законами постепенно осваивают все новые и новые области и среды.

Биосфера в своей основе представляет собой сложную физико химическую систему, состоящую из твердых, жидких и газообразных веществ, непрерывно взаимодействующих не только между собой, но и между составляющими более общей геологической системы: гидросферой, атмосферой, литосферой. Между всеми этими составляющими происходит круговой обмен веществом и энергией, сопровождающийся разложением, перераспределением, усвоением, выделением, синтезом разнообразных новых соединений и форм элементов, минералов, типов воды, биогенных продуктов и т.д.

Для биосферы, как и геологических систем, характерно состояние динамического равновесия, при котором сохраняется баланс приносимых и выносимых вещества и энергии. Биосфера, как и Земля в целом, является открытой системой, непрерывно получающей и отдающей определенное количество вещества, энергии, а значит, и информации. С геохимической точки зрения это означает, что процессы разложения и синтеза в основных параметрах сбалансированы, т.е.

происходят с одинаковой скоростью, что и поддерживает их существование. В глобальном же плане процессы синтеза несколько опережают процессы разложения, что ведет к медленному росту биомассы на Земле аналогично росту за геологическую историю массы осадочных горных пород.

По В.И. Вернадскому, биосфера обладает следующими важнейшими свойствами: 1) самоорганизованностью;

2) сбалансированностью и 3) адаптированностью к различным условиям окружающей среды. Итак, биосфера унаследовала многие черты эволюционного развития геологических систем: круговорот вещества и энергии, открытость, приспособляемость к конкретной среде, изменчивость во времени, способность концентрировать и рассеивать элементы, синтезировать принципиально новые соединения, поддерживать баланс вещества и энергии, наращивать массу новых образований и их форм, разнообразить окружающий мир и т.д.

Перечисленные фундаментальные свойства биосферы в последние 50-70 лет стали во многом нарушаться техногенной деятельностью человека, который став геологической силой, по масштабам своей деятельности превзошел масштабы природного (естественного) преобразования вещества нашей планеты. Так, согласно О.П. Добродееву, ежегодно из недр извлекается много больше металлов, чем выносится с мировым речным стоком (РЬ — почти в 70 раз, Сr — в 35 раз, Сu — в 30 раз, Р — в 20, Fe, Mn — в 10 и т.д.). Еще больше разница составит, если учесть рассеянный металл в горных породах и сопутствующих минералах. Только при сжигании угля по сравнению с выносом речным стоком освобождается V больше в 400 раз, Мо — в раз, С2 — в 20 раз и т.д. [13].

В XX в., по А.И. Перельману, техногенез стал главным геохимическим фактором на поверхности Земли. Ежегодно добывается около 100 млрд. т минерального сырья и каустобиолитов, в процессе горных и строительных работ перемещается не менее 1 км3 горных пород, миллиарды тонн угля, нефти, руд и стройматериалов. При этом мощность производства удваивается каждые 14-15 лет. В последние десятилетия проблема приобрела качественно новый характер, позволяющий говорить о "глобальном экологическом кризисе". Приводятся данные, что естественный биологический круговорот атомов нарушен на 60% биологически продуктивной поверхности материков, техногенные пустыни занимают уже 5% суши, экологически нарушенные территории 3%, тропические леса вырублены уже на 50% площади, леса умеренного пояса — на 30-40%. Такие примеры можно продолжать.

Но дело не только в количестве извлеченного металла, опустын-ных или засоленных земель, вырубленных лесов, сколько в неосознанном нарушении той природной системы, которая сложилась на Земле в течение сотен миллионов и даже миллиардов лет.

Одним из следствий этого является загрязнение продуктами техногенной деятельности всей окружающей среды. Именно загрязнение среды — наиболее острая проблема нашего времени, которая беспокоит все человечество без исключения.

Загрязнение воды, воздуха, почв, растительности, живых организмов тяжелыми металлами, радионуклидами, различными органическими соединениями, ядохимикатами, диоксинами приобрело глобальный характер.

Достаточно сказать, что на земле практически не осталось чистых рек, загрязнены многие озера, водоемы, подземная вода и воздух на огромных территориях, засолены почвы, опасные радионуклиды и ядохимикаты расползаются по всему миру, угроза нависла над океаном.

Среди типов окружающей среды совершенно особая роль принадлежит водной в силу особого положения воды на Земле (см. раздел 8.1). Химические особенности водной среды контролируют самоорганизацию системы вода — порода, состав вторичных минеральных фаз и все разнообразие растительных и животных сообществ, формирующихся в конкретном ландшафте. Изменяя водную среду, ее состав и водообменные свойства, человек меняет ход всех "биогенных процессов нашей планеты. В этой связи нельзя не вспомнить В.И. Вернадского, который писал: "Геохимия вод является одной из жизненно важных геологических проблем, т.к. она изучает воду, а вода определяет основные черты строения биосферы, окружающей нас планетной среды, с которой все живое неразрывно и закономерно связано" [1, с. 630].

Вторая угроза непродуманной техногенной деятельности человека — деградация окружающей среды, которая также носит глобальный общепланетарный характер, затрагивающий все континенты без исключения.

Возможное глобальное потепление климата как следствие парникового эффекта, деградация стратосферного озонового слоя, кислотные дожди, накопление токсичных металлов, ядохимикатов и радионуклидов, значительная трансформация геохимической среды, угроза "ядерной зимы" поставили под вопрос естественное саморазвитие окружающего нас мира, а значит, существование самой цивилизации.

Третья угроза, которая нависла над миром, связана с катастрофическим уменьшением биологического и геохимического разнообразия. Ежегодно на нашей планете исчезают не только сотни видов растений и животных, но и многие геохимические типы воды, что неизбежно сказывается и на многообразии минеральных образований. Фактически деградирует весь окружающий мир, а не только отдельные виды животных и растений.

Наконец, последнее по порядку, но не по важности — рост заболеваний и смертности людей как следствие техногенеза. Некачественная питьевая вода, загрязненный воздух, ядохимикаты, нитраты, тяжелые металлы в овощах и фруктах, радионуклиды -все это определило рост раковых, сердечно-сосудистых, легочных, нервных и других заболеваний. Особенно массовыми стали аллергические и кишечные болезни.

Сложившаяся неблагоприятная экологическая ситуация, грозя щая выживанию человека как биологического вида, к которому мы все принадлежим, и даже перспективам развития цивилизации на Земле, в настоящее время осознана и вызывает серьезную обеспокоенность всего населения Земли. Пожалуй, наиболее серьезно это тревога прозвучала в июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро (Бразилия), где проходила на уровне глав государств и правительств работа Конференции ООН по окружающей среде и развитию. По мнению академика В.А. Коптюга, участника этой конференции, она войдет в историю как веха, отмечающая начало сознательного поворота нашей цивилизации на новый путь развития, — развития, при котором человек поумерит свою гордыню, потребительский эгоизм, кажущуюся властность и постарается жить в ладу и по законам Природы.

Конференция констатировала невозможность дальнейшего движения человечества по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны. Эта модель ведет к катастрофе, и в связи с этим провозглашена необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития, обеспечивающего должный баланс между решением социально экономических проблем и сохранением окружающей среды, удовлетворения основных жизненных потребностей нынешнего поколения с сохранением таких возможностей для будущих поколений [5].

Среди многочисленных экологических проблем, обсуждавшихся в Рио де-Жанейро, одной из первых названа проблема сохра нения качества и ресурсов пресной воды, к рассмотрению которой мы и перейдем.

9.2. ПРОБЛЕМА ЧИСТОЙ ВОДЫ В связи с непрерывным ростом на земном шаре населения и экономическим развитием регионов спрос на воду стремительно повышается, и уже сегодня многие страны испытывают острый дефицит ресурсов пресной воды. К тому же имеющиеся источники воды все более усиливающимися темпами загрязняются. Все это породило неимоверно сложную проблему — проблему чистой воды и связанную с этим проблему здоровья и жизни людей.

В обращении участников международного конгресса "Вода: экология и технология", проходившего в Москве в 1994 г., сказано, что ущерб здоровью населения от потребления недоброкачественной питьевой воды соизмерим с потерями от стихийных бедствий, неблагоприятных экологических ситуаций, голода и других глобальных факторов.

Сокращение в ряде стран средней продолжительности жизни человека и повышение уровня смертности (осо бенно детской) в значительной мере связано с потреблением загрязненной воды.

Проблема чистой воды выходит на одно из первых мест в мире и по своей значимости опережает такие глобальные проблемы человечества, как изменение климата, деградация озонового слоя, засоление и эрозия почв, защита атмосферы от загрязнения, сохранение чистоты океана и др. Это обусловлено той особой ролью воды, которую она играет в становлении биосферы и развитии жизни.

Вода не просто источник жизни — она, как справедливо заметил известный французский писатель и путешественник Сент-Экзюпе-ри, — сама жизнь.

Но далеко не любая вода — жизнь. Загрязненная вода становится опасной для той же жизни. Сегодня вода больше не является неограниченным безвредным естественным продуктом. И эта реальность должна быть глубоко осознана всеми, а специалистами тем более. Водные ресурсы в наше время требуют совершенно нового подхода при их изучении и использовании.

Прежде чем говорить о сути таких подходов, рассмотрим, сколько же воды имеется на нашей планете, так как именно от нее зависят жизнь на суше и хозяйственная деятельность человека. Оценки запасов пресной воды появились сравнительно недавно, и их точность пока недостаточна, хотя общее представление они дают. Приблизительное количество пресной воды на Земле представлено в табл. 9.1.

Таблица 9. Пресные воды гидросферы [7] Части Объем % (от данной % (от общего гид росферы пресной части объема воды, км3 гид росферы) пресной воды) Ледники 24000000 100 Подземные 4000000 6,7 воды Озера и 155000 55 0, водо хранилища Почвенная 83000 98 0, влага Пары 14000 100 0, атмосферы Речные воды 1,200 100 0, Ито го: 28253200 - Как видно из приведенных данных, основные запасы пресной воды (85%) сосредоточены в ледниках и других снежно-ледовых образованиях. Однако использование ледников как источника пресных вод остается пока проблематичным, по крайней мере в течение ближайших десятилетий. Вслед за льдами, идут подземные воды, хотя среди них доля пресноводной составляющей минимальна (только 6,7%).

Суммарно ледники и подземные воды составляют 99% запасов пресной воды на Земле.

Общий объем пресных вод на планете достигает 28,3 млн. км 3, что составляет только около 2% общего объема гидросферы. Но если из этого объема выбросить часть вод, законсервированных в воде полярных ледников, недоступных для3 использования, то объем пресной воды составит только 4,2 млн. км, или 0,3% 6 3 гидросферы. В пересчете объема на одного человека это составит 0,8·10 м воды. Цифра, как видим впечатляет.

Велики запасы пресной воды и на территории бывшего СССР (табл. 9.2).

Как можно видеть из этих данных, наибольшая доля Та бли ца 9. Запасы пресной воды на территории бывшего СССР Источники пресной Запасы воды, Доля общего запаса, тыс. км вод ы % Подземные во ды 30 Ледники 11,1 без ледников Ар ктики 2,25 Озера 28 в том числе Байкал 23 Реки 0,5 Сумма 69 приходится на подземные воды (43%) и озера (40%), в том числе на озеро Байкал (30%). Ледники играют относительно небольшую роль (16%). На каждого жителя приходится 0,23-106 м 3 воды (без ледников), что почти в раза меньше, чем в мире в целом.

Нельзя, однако, забывать, что при таком подходе речь идет о статических запасах воды (см. раздел 3.2.3), которые не дают полного представления, поскольку вода участвует в климатическом круговороте и формирует динамические ресурсы. Поэтому в качестве одного из критериев обеспеченности населения водой принимается объем поверхностного и подземного стока на душу населения конкретной страны или региона в целом (табл. 9-3).

Как видим из таблицы, в целом каждый житель земного шара в среднем обеспечен 9,1 тыс. м 3 /год пресной воды, в том числе за счет подземного стока 2,7 тыс. м 3 /год. Естественно, что население не всех континентов обеспечено водой одинаково: наиболее благоприятная ситуация характерна для Австралии с Океанией и Южной Америки, менее благоприятная — для Европы, а по ресурсам подземных вод — для Азии. Еще больший разброс в обеспеченности водой выявляется, если рассматривать каждую страну в отдельности. Из стран, наиболее богатых пресными водами, в3 Азии можно отметить Лаос, в котором каждый человек обеспечен 63 тыс. м /год полного речного стока, в том числе 14 тыс. м 3 /год подземного, в Африке — Конго (120 и 45 соответственно), в Северной Америке — Канаду (115 и 30), в Центральной Америке — Никарагуа (54 и 22), в Южной Америке — Бразилию (48 и 16), в Европе — Норвегию (90 и 30) и т.д.

В то же время имеются страны, в которых на душу населения приходится 1,0 тыс. м3 /год полного речного стока и соответственно 0,5 тыс. м 3 /год подземного. К ним относятся страны, расположенные в пределах пустынных и реже степных ландшафтов: Тунис, Арабская Республика Египет, страны Аравийского полуострова и др., либо страны с большой плотностью населения: Нидерланды, Бельгия, Венгрия, Кипр и др.

Население бывшей территории СССР в среднем обеспечено водой значительно выше мирового: на каждого жителя приходится 16,6 тыс.

м 3 /год полного речного стока и 3,9 тыс. м 3 /год подземного (по другим данным, суммарный сток достигает 30 тыс. м 3/год). Однако эта обеспеченность крайне неравномерна: азиатская часть обеспечена водными ресурсами значительно лучше (соответственно 37 и 8 тыс. м 3 /год), чем европейская (только 5,9 и 1,7 тыс. м 3 /год, т.е. в 5-6 раз меньше). Особенно низкая обеспеченность населения водой характерна для ныне независимых государств Средней Азии, где она часто меньше 1 тыс. м 3 /год.

Приведенные данные будут тем не менее абстрактными, если мы не разберемся в количестве используемой человеком воды.

По мере совершенствования и появления новых навыков, развития производства человек потребляет все больше и больше воды. Поэтому мнение о том, что развитие цивилизации можно измерять в литрах потребляемой на душу населения воды [6], является справедливым.

Человек каменного века потреблял, видимо, менее 10 л воды в сутки. В настоящее время только на бытовые нужды в среднем в мире приходится более 200 л. При этом потребляется тем больше воды, чем более развита страна. Так, во многих развивающихся странах и в настоящее время потребление воды не превышает 30 л/сут, а в высокоразвитых составляет 500-600 л/сут. Р имляне в период расцвета Р имского государства потребляли до 700 л/сут, т.е. намного больше, чем большая часть населения земного шара в наши дни. Следовательно, расцвет и упадок цивилизаций, стран и городов также можно оценивать в литрах потребляемой воды.

Необходимо, однако, подчеркнуть, что использование воды для бытовых целей — это только небольшая часть того, что использует человек. Развитие гончарного дела, обработка шкур животных, выплавление металла, обработка древесины, орошение земель требовало все больше и больше воды (табл. 9.4).

Та б л и ца 9. Суммарное мировое потребление воды по состоянию на 1990 г.

(по М.И. Львовичу) Водозабор Тип из Расход воды на Относительная водопотребления источников, 1 жителя, м3/год доля, % км3/год Водоснабжение Питьевое и хозяйственно- 192 43,9 4, бытовое для 55 12,6 1, животноводства для 320 73,2 7, теплоэнергетики для 350 80,1 7, промышленности Всего 917 209,8 20, Орошение земель 2810 643,0 61, Неорошаемое 600 137,2 13, земледелие Гидроэнергетика и 180 41,2 3, судоходство Прочее 65 14,9 1, водопотребление Итого 4572 1046 В среднем один житель нашей планеты в настоящее время потребляет более 1000 м 3 /год воды, или 2 866 л/сут. В развитых странах значительно больше (например, в США 7000 л/сут). Из этого количества на питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение приходится только 4,2% всего водопотребления. Самой, водоемкой отраслью является сельское хозяйство, доля водопотребления которого составляет почти 75%, т.е. 3/4 объема всей потребляемой воды. Относительно водоемкими являются также промышленность и теплоэнергетика, соответственно 7,7% и 7,0%.

Если посмотреть данные таблиц 9.3 и 9.4, то увидим, что в среднем каждый житель планеты расходует воды значительно меньше ( м 3 /год) 3по сравнению с его обеспеченностью полным речным стоком (9100 м /год), т.е. доля потребляемой воды составляет примерно 11% от имеющихся ресурсов. И хотя потребление воды в мире непрерывно растет (с начала XX в. оно выросло в 6 раз и по имеющимся оценкам к 2000 г. составит м 3 /год), все же имеется огромный резерв неиспользуемой пресной воды.

Проблема питьевой воды заключается не столько в ее количестве, сколько в качестве, которое вызывает особое беспокойство.

Конечно, нельзя забывать, что ресурсы пресной воды на Земле распределены крайне неравномерно. Так, пустыни, где ощущается особо острый дефицит пресной воды, занимают площадь 15-20 млн. км2, а степи примерно половину этой величины. Другая проблема — урбанизация и рост населения, которые сосредоточивают производство, а также людей на ограниченной территории. В таких условиях даже на берегу крупной реки люди испытывают "водный голод". И все же в целом пресной воды на земле достаточно.

9.2.1. Загрязнение природных во д — главная проблема чистой воды Человек загрязняет воду с незапамятных времен, сбрасывая все отходы и нечистоты в те источники, откуда он берет воду для питья, т.е. в собственный колодец. Но особенно это положение обострилось, когда человек стал геологической силой.

Один из главных загрязнителей — сточные воды предприятий. Особые свойства воды, ее доступность, кажущееся изобилие исторически способствовали созданию "мокрых" технологий практически в любой отрасли промышленности, сельского и коммунального хозяйства, в результате чего тонна конечной продукции сопровождается образованием в 10-1000 раз больше загрязненных сточных вод. Количество сточных вод (м3 ), образующихся на 1 т готовой продукции [6]: прокат 1,5—10, кокс 1,5-0, сахарная свекла 13-16, кожа 82-110, серная кислота 60-140, синтетический каучук 250, капрон 2500.

По данным М.И. Львовича, объем речного стока, загрязненного сточными водами, составляет 7080 км 3 /год, или примерно 20% всего стока.

Россия не является исключением. По данным А.Ф. Порядина, ежегодно в водоемы сбрасывается около 28 км 3 загрязненных сточных вод, из которых 8,4 км 3 без какой-либо очистки. Около трети от всего объема загрязнений поступает с поверхностным стоком с территорий населенных мест, промышленных предприятий, объектов сельского хозяйства, что ведет к ухудшению качества питьевой воды, особенно в периоды паводков.

Настоящим бичом для водоемов стал сброс в них избыточной оросительной воды и воды после промывания почвы, которые несут большое количество вымываемых солей, биогенных элементов, металлов, пестицидов, дефолиантов. Очень опасным признается процесс выброса в водоемы биогенных веществ. Человек сейчас вмешался в естественный сбалансированный процесс круговорота биогенов и особенно фосфора. От его избытка пострадали уже такие крупные объекты, как озера Эри и Тахо в США, Ладожское в России и много значительно меньших водных объектов. Этот процесс называют эвтрофированием, или эвтрофикацией, когда после "взрыва" жизни происходит гибель водных экосистем из-за резкого снижения содержания кислорода и переход их в новое состояние — отмирания и развития организмов — деструкторов. Эвтрофикация охватила сейчас большинство континентальных озер, водохранилищ, каналов, малых и больших рек.

Появление фосфора антропогенного происхождения тесно связано с изменениями технологии. Много фосфора дают новые моющие средства, которые триумфально вошли в наш быт, облегчив жизнь домохозяйкам и прачкам и усложнив жизнь природы. Много биогенных веществ дают животноводческие комплексы. Один комплекс для откорма 10 тыс. голов скота дает столько же сточных вод, сколько город с 100-тысячным населением.

Мощным загрязнителем служат бытовые сточные воды, нагруженные органическими веществами, которые в процессе разложения в естественных водоемах потребляют много кислорода и создают его дефицит, что угнетает многие водные организмы. Вместе с экскрементами человека и животных сточные воды выбрасывают в водные объекты возбудителей болезней — бактерии и вирусы. Особенно загрязняют воду бойни, кожевенные и другие предприятия.

Опасное загрязнение водоемов вызывают утечки и углеводородов — нефти, бензина, керосина, мазута. Обычно углеводороды попадают в водоемы или со сточными водами нефтеперерабатывающих предприятий, или при авариях емкостей для хранения и транспортных систем, например трубопроводов. Углеводороды придают воде неприятный запах и вкус, затрудняют обмен воды с газами атмосферы, они токсичны для многих водных организмов.

Радиоактивное загрязнение происходит при утечках в горнодобывающей промышленности, на обогатительных предприятиях, где получают радиоактивные вещества, в атомных реакторах, медицинских и научно исследовательских учреждениях. Это загрязнение особенно опасно для здоровья.

Пути и источники загрязнения водоемов многообразны и масштабны. В результате этого в той или иной мере загрязнены почти все реки мира, особенно крупные, большая часть озер. Интенсивно загрязняются подземные воды. На этом последнем объекте остановимся несколько подробнее.

Загрязнение подземных вод. Пути загрязнения поверхностных и подземных вод принципиально различны и определяются в последнем случае гидрогеологическими условиями территории. Если поверхностные воды не имеют никакой защиты от загрязнений, то подземные воды в той или иной степени имеют такую защиту. При этом, однако, всегда надо помнить, что защищенность подземных вод относительная, и ее нельзя абсолютизировать. Как показывает практика, несмотря на трудности проникновения загрязнителей в земные недра, подземные воды все больше и больше загрязняются. Наименее защищены верхние водоносные горизонты, т.е. верховодка и грунтовые воды.

А.Е. Орадовская [11] выделяет четыре основные случая поступления загрязнений в водоносный горизонт (рис. 9.1):

1) поступают сверху с поверхности земли при непосредственной инфильтрации сточных вод из накопителей, с территорий промпред приятий и других объектов, при фильтрации минерализованных вод на орошаемых территориях и т.п. Площадь и интенсивность инфиль трации могут быть при этом различными, характер инфильтрации по времени — постоянный, периодический, одноразовый (случайный) (см. рис. 9.1, а);

2) поступают сбоку — при фильтрации загрязненных вод в борта и русло реки, а в паводки — и на площади затопленной поймы и низких террас (см. рис. 9.1, б). Подобные условия заг рязнения, как и в предыдущем случае, характерны для грунтовых вод, особенно при малой мощности и значительной водопроницаемо Рис.

9.1.

У словия поступления загрязнений в водоносный горизонт:

а — свер ху — при инфильтрации с пов ерхности з емли;

б — сбоку — из рек и водоемов;

в — при локальном перетоке через "окно" в водонепроницаемом пласте;

г — при площадном перетоке через слабопроницаемый пласт. 1 — источник загрязнения на поверхности;

2 — фильтрация загрязненных поверхностных и сточных вод;

3 — загрязненные грунтовые воды;

4 — водозаборы;

5 - з агряз ненная река или водоем;

6 водоу порный пласт с гидрогеологическим "окном";

7 — эксплуатируемый горизонт подземных вод;

8 — пьезометрическая кривая;

9 - слабопроницаемый пласт сти пород зоны аэрации. К этому же типу можно отнести случаи интрузии морских вод в прибрежные водоносные горизонты, уровни воды в которых снижены из-за водоотбора;

3) поступают путем вертикального перетока из смежного по разрезу загрязненного водоносного горизонта по стволу дефектной скважины либо через "гидрогеологическое окно" в разделяющем их водоупорном пласте (см. рис. 9.1, в), либо через разделяющий слабопроницаемый пласт (см. рис. 9.1, г);

4) загрязнения поступают непосредственно при их сборе в по глощающие горные выработки (скважины, колодцы, шахты) в связи с различными технологическими процессами, затрагивающими недра земли, например, при захоронении сточных вод путем их закачки в скважины, при подземной газификации углей, при само изливах и перетоках соленых вод и нефти по стволу дефектных скважин и т.п.

По масштабу площадного развития выделяются локальные и региональные загрязнения подземных вод. Первые вызываются отдельными (точечными) источниками, затрагивая сравнительно небольшие участки водоносного пласта. Своевременными мероприятиями неблагоприятные последствия локального загрязнения могут быть ограничены и в отдельных случаях полностью ликвидированы. Региональные загрязнения вызываются действием многочисленных источников, обусловливающих в совокупности их площадной характер. Ликвидация такого загрязнения очень трудна, а в ряде случаев практически невозможна.

Одним из региональных загрязнителей подземных вод является сельскохозяйственное производство и, в частности, орошение земель. Вода из ирригационных каналов, фильтруясь через дно и стенки, повышает уровень грунтовых вод и приводит к засолению земель и самой воды. На месте оазиса возникает засоленная пустыня, созданная руками человека. Засоленные воды поступают в реку и ее тоже засоляют. При этом большая часть воды теряется на испарение, реки мелеют. Примером такой трагедии служат реки Средней Азии, которые истощены и загрязнены коллекторно-дре-нажными водами. В результате необдуманных действий по орошению и строительству водохранилищ уровень Аральского моря упал за 23 года на 9,3 м, создав огромные проблемы для всей экономики региона и здоровья населения.

Использование на полях минеральных и органических удобрений, пестицидов и других ядохимикатов для борьбы с сорняками отражается на составе грунтовых вод на огромных площадях. Нитратное, фосфатное, пестицидное и другие загрязнения захватили огромные территории сельскохозяйственного использования (рис. 9.2).

Огромное воздействие на подземные воды оказывает добыча полезных ископаемых. Проходка горных выработок, строительство шахт, бурение скважин, создание карьеров меняют условия естественного режима подземных и поверхностных вод. Наибольшая Рис. 9.2. За г ря зне ние по дзе мны х вод в С ША [6]:

1 — значительное загрязнение;

2 — повышенная соленость вод;

3 — высокое содержание металлов и других растворенных веществ;

4 — незначительное загрязнение;

5 — загрязнение промышленными и хозяйственными стоками;

6 — загрязнение промышленными токсическими стоками;

7 — загрязнение в результате промышленного захоронения отходов;

8 — загрязнение возвратными ирригационными водами;

9 — загрязнение вследствие бурения скважин, дноуглу бительных работ и создания дренажных систем;

10 — промышленные стоки, проникающие через нагнетатель ные скважины для сбора сточных вод глубина шахт сейчас достигает 4 км, а открытых разработок — 0,8 км. На 1 т угля в среднем откачивается 2-3 м 3 воды. Приток подземных3 вод в угольные шахты и карьеры нашей страны превышает сейчас 2,2 км в год, а в железнодорожные шахты и карьеры — 0,5 км3. Общий объем извлекаемых при горных работах вод достигает нескольких кубических километров в целом по стране. В районах подземных разработок в результате откачки воды понижается уровень подземных вод, как следствие этого, иссякают источники, осушаются водозаборные скважины и колодцы, а откачиваемые воды сбрасываются в поверхностные водоемы или закачиваются через скважины в другие водоносные горизонты, что меняет в них качество воды.

Падение уровня означает истощение данного подземного резервуара и в дальнейшем прекращение его использования. Повышение уровня подземных вод приводит к засолению почв, забола чиванию, потере прочности грунтов. Во многих случаях изменя ется качество воды, происходит замещение пресной воды солоноватой или соленой, возникают просадки и оседания грунта на больших территориях.

На крупных горнодобывающих предприятиях огромное количество дисперсных отходов накапливается в крупных емкостях, так называемых хвостохранилищах, которые служат источниками многих токсичных металлов, попадающих в грунтовые воды и загрязняющих огромные территории измененными, включая кислые, водами [14]. Не меньшее воздействие на подземные воды оказывают города — концентраторы промышленности, населения, водопотреб-ления и сброса загрязненных вод. В городах человек практически полностью преобразует поверхность территории, делая ее преимущественно водонепроницаемой, что приводит к подъему уровня грунтовых вод и подтоплению огромных территорий. Все это коренным образом меняет водный баланс и качество воды.

С другой стороны, в районе многих горнорудных предприятий, городов и крупных водозаборов откачивается огромное количество воды, что приводит к формированию на площадях в сотни тысяч квадратных километров депрессионных воронок с понижениями воды в сотни метров [10]. Так, одним из самых крупных в мире районов потребления подземных вод служит огромный подземный резервуар, протянувшийся от штата Небраска до штата Техас (США), известный под названием Огаллала. Из этого бассейна через множество скважин извлекается пресная вода как для нужд сельского хозяйства, так и для промышленности и водоснабжения населения. В результате интенсивной откачки воды, которая началась примерно в г., уровень подземных вод понизился местами на 100-200 м. Откачиваются не только возобновляемые, но и невозобнов-ляемые запасы. Интенсивная откачка привела к оседанию поверхности земли на 2-5,5 м в результате уплотнения осушенных пористых пластов. В городе Хьюстон (штат Техас) из подземных резервуаров изъято столько воды, что в радиусе 64 км от центра города земля просела почти на 3 м.

В городах Японии — Токио, Осака и некоторых других — в результате откачки подземных вод земная поверхность опус кается со скоростью 18 см в год. В 2долине Сан-Хоакин (Калифорния, США) на площади более 9 тыс. км оседание идет со скоростью 37 см в год, поверхность местами понизилась здесь на 8-9 м. Город Мехико в результате откачки воды опустился приблизительно на 10 м.

Аналогичные проблемы возникали и в Москве.

Главная беда все же не в проседании грунта, а в том, что воды откачивается гораздо больше, чем успевают пополняться запасы подземных резервуаров. В результате очень высоких темпов откачки из водоносного резервуара Огаллала в США уже перестали фонтанировать или иссякли тысячи скважин, ожидается, что в скором будущем его запасы иссякнут и огромная сейчас процвета ющая территория превратится в пустыню, деградирует сельское хозяйство, замрет жизнь в городах, если проблема водоснабже ния не решится каким то другим путем [6]. Другие конкретные примеры загрязнения подземных вод можно найти в специальных изданиях [2,18].

Итак, загрязнение природных вод становится самым сильным фактором отрицательного воздействия человека на окружающую среду и гидросферу в частности. Загрязнение гидросферы возникает в первую очередь в результате использования воды в "мокрых" технологиях, которые вступают в противоречие с биосферным развитием нашей планеты. Именно с загрязнением связана и угроза истощения водных ресурсов и необратимого изменения экологических водных систем и всей гидросферы.

Загрязнение водной оболочки земли нельзя понимать как простое накопление вредных веществ. Это было бы неоправданным упрощением понимания роли воды в геологических и биосферных процессах. Загрязняющие вещества меняют коренным образом характер геохимической среды, которая контролирует ход эволюционного развития всей системы вода — порода — газ — органическое вещество, т.е. основ геологической самоорганизации (см.

раздел 8.2). Изменение гидрогеологического и гидрогеохимического режима сильно сказывается на биологическом круговороте вещества, качестве воды, биологической продуктивности ландшафтов, миграции химических элементов и соответственно на состоянии всей окружающей среды и, что самое важное, здоровье людей.

Качество воды и состояние здоровья населения. Неумолимая статистика свидетельствует, что до 80% всех болезней в мире связано с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно гигиенических норм водоснабжения. Заболевания, связанные с водой, подразделяются на 5 типов: 1) вызываемые зараженной водой (тиф, холера, дизентерия, полиомиелит, гепатит и др.);

2) возникающие при использовании загрязненной воды для умывания и мытья (заболевания кожи и слизистых оболочек от трахомы до проказы);

3) провоцируемые мелкими моллюсками, живущими в воде (шистосоматоз, ришта и др.);

4) вызываемые размножающимися в воде насекомыми — переносчиками инфекции (малярия, желтая лихорадка и т.п.);

5) возникающие при использовании воды, загрязненной токсическими веществами — металлами, ядохимикатами и т.д. (аллергические заболевания, болезни печени, почек, миномата и др.).

Масштабы заболеваний, связанных непосредственно с водой, в наш век технического прогресса остаются небывало высокими. Так, от гастроэнтерита ежегодно страдает 400, трахомы 500, шистосома-тоза 200, малярии 800 млн.

человек [6]. Данные по другим болезням также малоутешительны. Связано это с тем, что до сих пор, по данным ООН, более одной трети населения использует некачественную воду. Это касается и России.

В последние годы, по данным первого заместителя министра охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ А.Ф. По-рядина, 22% отбираемых проб питьевой воды не отвечали гигиеническим требованиям по санитарно-химическим и 12,3% — по микробиологическим показателям.

Безопасность питьевого водоснабжения стала одной из главных составляющих общей экологической безопасности населения, способной вызвать большую социальную напряженность в обществе [8]. Возрастание за последние десятилетия в мире биологического, токсического и радиоактивного загряз нений водоисточников способствовало значительному повышению уровней детской и взрослой инфекционной кишечной и паразитарной заболеваемости, а также неинфекционной, в том числе онкологической, сердечно-сосудистой, аллергической и других, дефектов умственного и физического развития детей.

Все это отрицательно отразилось на общих демографических показателях в целом ряде стран мира, включая Россию.

По мнению председателя Комитета РФ по водному хозяйству Н.Н.

Михеева, наносимый ущерб здоровью населения от потребления недоброкачественной питьевой воды соизмерим с потерями от стихийных бедствий, неблагоприятных экологических ситуа ций, голода и других глобальных факторов. По данным Всемирной организации здравоохранения, свыше 500 млн. человек (по другим данным, до 2 млрд.) в мире ежегодно болеют от потребления некачественной воды, до 80% кишечных инфекционных заболеваний обусловлено контактами с инфицированной водой. Материальные ущербы от несоответствия воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения установленным требованиям (даже в высокоразвитых странах) достигают десятков миллиардов долларов в год вследствие заболеваний и друг их неблагоп риятных факторов [5] 9. 2. 2. Пути выхода из водного к ризиса Преодоление водного кризиса — сложнейшая задача, которую можно решить, только объединив усилия всех народов в рамках ООН, так как эта проблема актуальна для всех стран мира. При этом основная стратегия должна, безусловно, базироваться на обеспечении приоритета здоровья населения и восстановлении права (данного природой) каждому человеку пить чистую воду.

Чтобы решить эту грандиозную задачу, необходимо прежде глубоко осознать те причины, которые обусловили не просто водный голод нашей планеты, но и привели к кризисному взаимоотношению человека с водой, общества людей — с гидросферой в целом. Не сразу можно понять, почему человек плюет в колодец, из которого пьет. Такое положение возможно только в том случае, когда правая рука не ведает, что делает левая, т.е.

когда не осознаны взаимосвязи между разными явлениями.

По нашему мнению, этот парадокс определили по крайней мере три причины: 1) сформированное в течение нескольких тысячелетий убеждение человека в неограниченности водных ресурсов, их изобилии, природной чистоте, способности к непрерывному самоочищению и в праве на их бесплатное использование. Известный дефицит водных ресурсов в пустынных районах существенно не меняет этого представления, так как люди селились в основном по берегам крупных рек;

2) недостаточное понимание человеком фундаментальных свойств гидросферы, определившей развитие всего окружающего мира. Еще сегодня наука в долгу перед человечеством, по скольку слабо исследует эти вопросы;

3) неполное осознание того факта, что человек, став геологической силой, качественно усложнил взаимоотношения общества и природы, в первую очередь, общества и гидросферы, и при этом неосознанно затронул основы становления самой жизни.

На нашей планете возникла принципиально новая ситуация: вода — создатель жизни и всего окружающего мира, сегодня как никогда нуждается в помощи человека. Чтобы сохранить основу жизни, необходимо бороться с загрязнением водной среды, обеспечить ее природное равновесие и многообразие, приумножить ресурсы, защитить воду как уникальное вещество Земли. Эта новая ситуация требует глубокого осознания и коренного изменения отношения человека к воде не только как к ценному природному ресурсу, но особенно как к важнейшему компоненту окружающей среды.

Прежде всего это выражается в том, что принятое понимание воды, как основы жизни, должно быть уточнено: чистая вода — это жизнь, но загрязненная вода это — опасность для жизни. И вот этой чистой воды на земле все меньше и меньше, следовательно, опасность для жизни все больше и больше.

Второе не менее важное для понимания обстоятельство заключается в том, что вода уже не является бесплатным природным ресурсом, она требует крупных капиталовложений, без которых проблему водного кризиса невозможно решить.

Сказанное показывает, что настало время разработки принципиально новой парадигмы сохранения гидросферы в условиях интенсивного ее использования и мощного техногенного воздействия. Такая парадигма должна включать концепции защиты водных ресурсов и сохранении водной среды как среды обитания живых орга низмов и как функции отбора путей развития системы вода-порода — газ — органическое вещество. Это, в свою очередь, требует разработки концепции управления водными ресурсами, водной средой и водными экосистемами. При этом управление должно строиться с учетом научно обоснованных прогнозных оценок, методика которых также должна быть разработана. Наконец, парадигма сохранения гидросферы должна строится на гидросферном мышлении или, по Э.И. Слепяну [17], концепции гидросферософии.

Что же такое гидросферное мышление? В древности воду считали одной из четырех основных стихий (наряду с землей, воздухом и огнем). Поэтому родники, реки и ручьи почитались как обиталища богов и нимф, как дарители жизни и плодородия. Поэтому первые законы человечества, как утверждает немецкий писатель Г. Хефлинг [19], были о воде. Прошли десятилетия. Через споры и научные баталии раскрыты многие фундаментальные свойства гидросферы, стала очевидной роль воды в становлении и развитии жизни, всего того многообразия природы, которое нас окружает.

Вместе с тем взаимоотношения человека и природы приобрели угрожающий характер. Неособенно они усложнились с гидросферой, в которую в конце концов попадают любые отходы и загрязнения, трансформирующие водную и геохимическую среду — среду жизни.

Человечество столкнулось с непониманием, как ни странно, наиболее общей ситуации, складывающейся под влиянием невиданного прогресса научньгх знаний и новых технологий. Растет пропасть не только между узкими специалистами разных направлений, но и между теми, кто обладает знаниями, и теми, кто использует природные ресурсы. Поэтому важнейшая задача человечества — искать новые пути к взаимопониманию, с одной стороны, и пониманию той особой роли и места гидросферы в жизни людей, — с другой. Ведь по своей научной сути острейшая проблема экологической безопасности -проблема водная. Поэтому глобальная стратегия охраны окружающей среды, которая может объединить всех людей, должна базироваться прежде всего на гидросферных началах в самом широком понимании. Насколько глубоко люди осознают роль и значение воды в самоорганизации всего того, что нас окружает, настолько глубоко может быть разработана и концепция экологической безопасности жизни на нашей планете. Следовательно, суть гидросферного мышления заключается в признании особой фундаментальной роли воды в развитии всего окружающего мира и направлении деятельности людей в согласии с естественной его эволюцией.

К сказанному необходимо добавить, что среди некоторых политических деятелей, а иногда и ученых технического направления можно услышать, что современная технология позволяет очистить любую загрязненную воду и снова ее употреблять. Очень опасна и бесперспективна идея технократического мышления, не учитывающая ведущей роли воды в становлении всего окружающего мира. Поэтому главенствующим приоритетом должна стать мысль о недопустимости загрязнения водных источников, а не идея очистки загрязненных вод. Идея чистой, а не очищенной воды в природе — пример гидросферного мышления, которое в долгосрочном плане должно привести к сохранению не только чистой воды, но и всего многообразия водных, гидрогеохимических и гидробиологических сред.


После этих общих замечаний перейдем к рассмотрению более частных путей выхода из водно-экологического кризиса, которые должны приниматься с учетом всего сказанного выше.

Один из таких путей — уменьшение водопотребления. И этот процесс в мире уже начался. Кризисные явления в экономике, энергетический кризис, нехватка продовольствия, охватывающие мир в 70-е годы, породили новое мышление экономии природных ресурсов, в том числе и воды. В результате резко сократился прирост водоотбора, особенно пресной воды: в США с 14, км 3 в 60-е годы до 11,6 км 3 в 70-е (табл. 9.5).

Та бли ца 9. Вод оза бор из всех вид ов ис точников в США в ра зные год ы [6 ] Показатель 1960 1970 1975 Водозабор, км 364 507 565 Прирос т, км /год 14,3 11,6 10, В том чис ле Забор соленой 40 70 91 99, воды, км Прирос т, км /год 3 4 1, Забор пресной 324 437 474 518, воды, км Прирос т, км /год 11,3 6,8 8, В Швеции рост водопотребления достиг максимума в 1965 г. Прогнозы, основанные на имевшихся данных, предполагали рост водопотребления к 2000 г. почти вдвое (рис. 9.3). Но мир менялся, и водопотребление в 70-е годы даже сократилось, поскольку стали применять замкнутые системы водооборота, безотходные технологии, маловодные технологические схемы и т.д. В той же Швеции при увеличении за 10 лет (1965-1975 гг.) производства целлюлозы в 2 раза расход воды не только не увеличился, а уменьшился в раза при сокращении потерь целлюлозы в 7 раз. Такие тенденции стали характерными для многих стран западной Европы, Канады и США.

Другой путь выхода из водно-экологического кризиса — резкое сокращение, а в перспективе полное прекращение сброса неочищенных сточных вод в водоемы. Наиболее радикальное средство заключается в создании замкнутых циклов водообеспечения технологических схем, при которых сточные воды полностью очищаются и снова направляются на технологические нужды. Конечно,1 часть стоков потребует утилизации. При этом особо вредные стоки можно направлять на подземное захоронение, выпаривание или отвердение. Параллельно необходимо постоянно совершенствовать методы химической и биологической очистки и обессоливания вод, отдавая предпочтение наиболее простым по применению.

И эта тенденция в мире активно развивается. Так, во Франции за 20 лет (1970-1990 гг.) число станций очистки сточных вод выросло более чем в раз, а за 40 последних лет — почти в 180 раз (рис. 9.4). К сожалению, в России темпы роста очистки вод значительно ниже. По данным директора Водгео С.В. Яковлева, в России в настоящее время сбрасывается в водоемы всего 70,6 км3 сточных вод, из которых 30% являются неочищенными. Большая часть очищается только от взвешенных веществ, биологическая очистка применяется в незначительных объемах. К тому же надо иметь в виду, что полная очистка в настоящее время невозможна.

Рис. 9.3. Прогнозы недопотребления в Швеции, сделанные в 1965 г. (а) и в 1975 г. (б) [7]:

Водопотребление: 1 — общее для страны;

2 — промышленное;

3 — хозяйственно-бытовое;

— ирригационное. Сплошные линии — фактическое состо яние, пунктирные — прогноз Рис. 9.4. Рост станций очистки сточных вод во Франции В условиях загрязнения сточными водами большей части поверхностных водоемов использование подземных вод приобретает особо актуальную задачу. И действительно, во всем мире растет потребление подземных вод для разнообразных нужд. В СССР, например, с 1940 по 1980 гг. оно выросло в 15 раз, в США за последние 30 лет только для целей водоснабжения — в раза, в Венгрии за 15 лет (1970-1985 гг.) — в 2,2 раза и т.д.

За последние 25-30 лет в мире, по данным И.С. Зекцера, Л.С.

Язвина и Б.В. Боревского, было пробурено более 300 млн. скважин для отбора воды. Только в США ежегодно бурится около миллиона скважин, воды которых используются для хозяйственно-бытовых нужд, орошения и технического водообеспечения. Глубина эксплуатационных скважин на воду колеблется в значительных пределах от — 50-150 до 800-1000, а иногда даже 2000 м.

В России, как и во многих зарубежных странах, за последнее десятилетие отмечается резкое увеличение использования подземных вод. В период с 1980 по 1989 гг. их потребление для коммунального, сельскохозяйственного и технического водоснабжения увеличилось с 8,8 до 13 км 3 /год. По состоянию на 1992 г. разведано 3259 месторождений подземных вод с запасами около 27 км 33/год, в том числе подготовленными для промышленного освоения 18,4 км /год. Потенциальные же ресурсы подземных пресных вод оцениваются в 300 км3 /год. Следовательно, их ис пользование может быть резко увеличено.

Особенно широко использует подземные воды на территории бывшего СССР население малых и средних городов (табл. 9.6). Этот рост начался в середине 50-х годов. Если в начале этого Та б ли ца 9. Распределение городов по источникам водоснабжения (% от общего числа городов) Численность Воды населения, тыс Подземные Поверхностные Смешанные До 50 74 15 51 – 100 57 21 101 – 250 46 24 251 – 500 39 34 501 – 1000 34 28 Более 1000 5 41 периода отбор подземных вод составлял около 10-15% общего потребления поверхностных и подземных вод, то к середине 60-х он увеличился до 44%, а в настоящее время составляет около 53%. Тенденция к увеличению отбора подземных вод для коммунального водоснабжения сохранится и в будущем в связи с необходимостью обеспечения населения чистой питьевой водой.

Тенденция более широкого обеспечения населения, и прежде всего жителей городов, подземными водами «вполне понятна: они более запдищены от загрязнения, чем поверхностные. Кроме того, в подземных водах содержится ряд микро- и макрокомпонентов, необходимых для жизни человека, и это главное их достоинство.

По сравнению с поверхностными водами у подземных имеются и другие преимущества. Во-первых, они гораздо более широко распространены, т.е.

часто имеются в тех районах, где практически отсутствуют поверхностные водоисточники. Подземные воды в значительно меньшей степени зависят от сезонных и многолетних изменений климата и поэтому в тех районах, где в отдельные периоды поверхностные воды перемерзают или пересыхают, по существу становятся единственным источником водоснабжения.

Немаловажным является и экономический аспект: водозаборы подземных вод можно вводить в эксплуатацию по мере роста потребности, в то время как строительство сооружений для использования поверхностных вод требует обычно единственных крупных материальных затрат.

Особенно важное значение имеют пресные подземные воды в странах, где слабо развита речная сеть или реки сильно загрязнены. Так, Саудовская Аравия и Кувейт полностью, а Тунис и Марокко, Дания, Бельгия и другие почти полностью обеспечивают свои потребности в воде для хозяйственно бытовых нужд и орошения. В ФРГ еще в 60-х годах питьевое водоснабжение на 82%, а промышленные на 57% осуществлялось за счет подземных вод.

Сокращение водопотребления, рациональное использование и охрана водных ресурсов, уменьшение, а в перспективе полное прекращение сброса загрязненных вод, в естественные водоемы и формирование гидросферного мышления — главные пути решения проблем водно-экологического кризиса.

Решение всех этих задач невозможно без разработки принципиально новых путей организации водопользования и управления водными ресурсами. Этот последний вопрос настолько важен, что мы его выделили в отдельный раздел.

К сказанному необходимо только добавить, что без глубокого научного изучения фундаментальных свойств воды, состояния водных ресурсов и их взаимосвязи с литосферой, атмосферой, биосферой и техногенезом проблему водно-экологического кризиса не решить. Среди наиболее важных направлений необходимо назвать разработку глобальных гидрологических и гидрогеохимических моделей, составление мирового кадастра водных ресурсов, создание систем ирригации нового типа, оценка масштабов техногенного нарушения динамического равновесия в системе вода — порода — газ — органическое вещество, исследование механизмов саморазвития окружающей среды, защиту водных экосистем и т.д.

9.2.3. Управление водными ресурса ми Среди множества мер, направленных на сохранение чистыми водных объектов, особая роль принадлежит управлению водой, как наиболее ценным природным ресурсом и национальным богатством. Такое управление должно способствовать достижению рационального эффективного и устойчивого снабжения населения чистой водой и обеспечивать защиту, сохранение и воспроизводство водных ресурсов и их качество.

Трудность решения такой задачи состоит в том, что вода выполняет в природе и обществе не менее 30 разнообразных функций, многие из которых находятся в прямой конкуренции: использование одной функции, например, как питьевого источника, мешает использованию другой ее функции, например, рыборазведению. Вода — одновременно среда жизни, важный природный ресурс, транспортное средство, источник энергии, водообменная система, геохимическая среда, геологическое тело, осложняющий фактор разработки полезных ископаемых и строительства, место отдыха, лечения, сброса всех отходов и т.д. Из такого рода конкуренции в ее использовании возникает множество организационных, правовых, экономических и экологических проблем.

Есть и еще одна проблема, обусловленная единством всех вод земли.

Используя одну воду, например подземную, человек влияет и на поверхностную (реку, озеро, водохранилище), регулируя речной сток, меняет и подземную его составляющую, орошая поля, изменяет уровень верховодки и грунтовых вод, водообмен и качество воды и т.д.


Очень часто такие взаимосвязи обусловлены другими компонентами ландшафта (горными породами, лесным покровом, рельефом) и проявляются не сразу, а много лет спустя. Например, вырубая сегодня лес в горах, можно оставить жителей предгорных равнин без подземной воды через 20-30 лет, что и случалось неоднократно. Разрабатывая месторождения полезных ископаемых, часто лишают соседние районы питьевых вод или загрязняют пресные воды верхних горизонтов солеными из нижележащих отложений. Еще большие проблемы возникают при орошении полей. Такие примеры можно продолжать.

Следовательно, система управления должна быть такой, чтобы обеспечить при использовании воды выгоду каждого человека, предприятия, поселка, города на фоне общей выгоды для всех, включая саму природу. При этом главным является включение в эту систему принципов сохранения ресурсов, предупреждения опасности, ответственности каждого водопользователя и кооперации всех, кто может своими действиями влиять на водную среду и ресурсы.

Из сказанного вытекает несколько важнейших принципов, которые должны быть положены в основу управления водными ресурсами.

1. Принцип единства природных вод: управлять надо одновременно всеми типами вод. К сожалению, в России этот принцип не соблюдается, так как подземными водами управляет Комитет РФ по геологии и использованию недр, поверхностными — Комитет РФ по водному хозяйству, минеральными — Министерство здравоохранения РФ. Такое управление часто приводит к несогласованности, большим убыткам и отрицательным экологическим последствиям.

2. Бассейновый принцип заключается в том, что управление ведется не водой, как физическим телом, а водообменной системой, за единицу которой принимается водосборный бассейн. Не админи стративно-территориальный, а бассейновый принцип управления, рассматривающий речную систему как сложную, одновременно физическую, химическую, биологическую, геологическую и социаль но-правовую, позволяет наиболее полно решать все водные эколо гические проблемы применительно к поверхностным и подземным водам бассейна. В России в настоящее время бассейновый принцип в. практике управления используется только частично. Существую щие бассейновые водохозяйственные объединения, как правило, управляют только частью водосборного бассейна и подразделяются на комитеты по водному хозяйству, создаваемые по административ ному принципу. Кроме того, они практически не отвечают за со стояние подземных вод.

3. Принцип коллективного управления реально отражает по ложение, что,вода принадлежит всем, кто живет в данном бас сейне, и призван обеспечивать законное право любого жителя или предприятия на воду без ущемления при этом прав других по требителей или пользователей водными биоресурсами. Принцип коллективного управления внедрен во многих странах Западной Европы, что позволило резко улучшить водно-экологическую ситуацию во многих регионах. В соответствии с этим принципом для управления водными ресурсами объединяются представители водопользователей, водозагрязнителей, местного населения, адми нистрации, федеральных властей и государства, специалисты по воде, ученые и экологи, которые сообща решают все водные проблемы бассейна.

4. Принцип "загрязнитель платит", который оправдал себя во многих цивилизованных странах, заключается в том, что кроме платы за водоотбор, взимается плата за любое изменение водной среды (уровня, расхода, качества, температуры воды, изменение русла, подтопление и т.д.). При этом загрязнитель платит во много раз больше, чем водопотребитель. Все собранные деньги концент рируются в Агентстве воды и расходуются на решение водных проблем всего бассейна, на улучшение водоснабжения населения, решение экологических проблем и т.д.

5. Принцип двухуровневого управления водой, при котором один орган принимает решения, а другой их исполняет. Например, во Франции для этих целей созданы две специальные структуры управления: Бассейновый комитет и Агентство воды [20].

Бассейновый комитет представляет собой настоящий "Парламент воды", который выступает законодателем по всем водным проблемам бассейна. Он состоит из представителей водопользователей, во-дозагрязнителей, местной и региональной администрации, населения. Члены Комитета частично избираются, частично назначаются администрацией, среди них крупные специалисты по воде, ученые, представители общественных организаций, экологи. Комитет подбирается таким образом, чтобы обеспечить участие пользователей и специ алистов по всем типам вод, имеющимся в бассейне, защиту интересов разных групп населения и охрану водного бассейна.

Бассейновый комитет определяет водную политику региона с учетом национальной политики, разрабатываемой Министерством окружающей среды Франции. Цель этой политики — защитить ресурсы воды от истощения, обеспечить очистку воды от загрязнений, под держивать равновесие водной среды с другими компонентами ландшафта, принимая во внимание все типы и виды воды и их конкретную роль в обеспечении функционирования природной среды.

Главным инструментом политики Бассейнового комитета является экономика, через которую он добивается осуществления поставленных задач. Именно Бассейновый комитет утверждает ставку налога на воду в регионе, разрабатываемую Административным советом Агентства воды, и программу расходов имеющихся средств Агентства. Он же утверждает и саму программу Управления водными ресурсами бассейна, также представляемую Агентством воды. Решения Комитета являются окончательными. Ни местная администрация, ни Министерство окружающей среды, ни Министерство финансов, которые осуществляют исполнение государственных функций управления водой, практически не вмешиваются в решения Комитета.

Агентство воды реализует на практике решения Бассейнового комитета.

Его цель — облегчить разнообразную деятельность в бассейне или группе бассейнов в интересах всего населения. Посредством Агентства устанавливаются новые взаимосвязи человека с водой, основанные на бережном отношении к водной сфере, физическому и экологическому функционированию водных систем. Агентство обязано следить за состоянием всех водотоков, за всеми потребителями воды и обеспечивать единство водопользования с проблемами охраны.

Гармония водопользования обеспечивается:

1) признанием единства и взаимосвязи гидрологических и гид рогеологических условий в рамках единого бассейна;

2) обеспечением сохранения этого единства при отборе воды различными пользователями;

3) анализом состояния каждой водной среды и стремлением минимально ее изменить;

4) ограничением научно обоснованного отбора воды в конкрет ной водной системе (река, озеро, водоносный горизонт);

5) соблюдением интересов водопотребителей бассейна в целом, а не какой-то его локальной части;

6) углублением знаний по состоянию водной среды, ее эколо гической роли, технологии очистки, водоподготовки, водораспреде ления, влияния на окружающую среду изменяющихся гидрологичес ких и гидрогеологических условий;

7) информированием политиков и администрации различных уровней о складывающейся ситуации с целью принятия правильных решений.

Агентство воды выступает партнером жителей, промышленников, фермеров, администрации по проведению работ с целью улучшения состояния (очистки;

водоисточников, качества питьевой воды, окружающей водной среды и других компонентов ландшафта, формирующих водную среду (лес, рельеф, почва, атмосферные осадки). Оно выполняет функции эксперта и технического советника при решении этих проблем, обеспечивает солидарность водопотребителей между собой и населением. Агентство воды разрабатывает для каждого бассейна собственную пятилетнюю программу оздоровления водно-экологической ситуации, которая утверждается Парламентом воды и затем реализуется Агентством. По специальному решению Правительства Франции деньги, собранные за воду, не облагаются никакими налогами и не могут расходоваться на какие-либо другие цели, кроме решения водных проблем.

6. Принцип "Разделения ответственности", в соответствии с которым каждое лицо, объединение или государственный орган являются одновременно собственником и ответственным за достояние водного объекта в той или иной части. Так, департаментские водные службы Франции, которые наиболее близки к водопользователям и работают под руководством префекта — представителя государства, осуществляют административные функции (выдача разрешений на отбор и сброс воды, штрафные санкции и т.д.). Мини стерство окружающей среды осуществляет функции контроля за экологическим состоянием водной среды;

Агентство — экономического регулирования и финансирования;

города и предприятия — организационную, производственную и экономическую деятельность (обеспечение питьевой водой, очистка сточных вод, ассенизация, дренаж и т.д.). Все эти органы обязаны объединить средства финансирования, нести расходы по функционированию конкретных объектов, соблюдать разработанные правила и нести ответственность перед Агентством за применение или неприменение необходимых экономических и административных санкций перед нарушителями Закона о воде.

Опыт Франции по управлению водными ресурсами по обоюдному согласию планируется внедрять в России. В качестве первооче редного водного полигона выбран бассейн Томи, который относится к сильно загрязненной, экологически неблагополучной зоне, где проблема обеспечения населения Кузбасса чистой питьевой водой стоит особенно остро. В начале 1994 г. Агентство воды бассейна Томи и Бассейновый комитет в усеченном составе созданы и начали работу.

9.3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГИДРОГЕОЛОГИЯ Как было показано выше, использование подземных вод в мире растет, но оно уже сейчас сопровождается такими негативными явлениями, как истощение и загрязнение. Человек далеко не всегда разумно использует драгоценную влагу земных недр. Вода откачивается из шахт и горных выработок при отработке месторождений, мощными водопонизительными установками ее извлекают при строительстве железнодорожных туннелей, метрополитенов, но в наиболее громадных количествах она откачивается для водоснабжения. Прогрессирующий отбор воды ведет к снижению уровней, постепенному осушению водоносных горизонтов, изменению качества воды и, что самое главное, нарушению водообмена на огромных территориях.

Водообмен же, как было показано в разделах 5.2 и 8.2.3, определяет во многом характер геохимической среды, которая, в свою очередь, контролирует направленность эволюционного развития системы вода—порода.

Следовательно, вмешательство человека а подземную гидросферу затрагивает основы мироздания и влечет к необратимым последствиям, которые сказываются на состоянии биосферы.

Опасность техногенного воздействия на подземные воды значительно выше, чем на поверхностные. Такое положение обусловлено тем, что, во первых, подземные воды — последний источник высококачественной воды на Земле, если не считать ледников, проблемы использования которых крайне сложны, не говоря о том, что вода ледников не содержит необходимого для живых организмов количества солей и многих полезных бактерий. Во-вторых, водообмен подземной гидросферы многократно меньше и для его восста новления требуется многократно больше времени. Нарушение водообмена на огромных территориях обусловливает изменение климатического круговорота воды на Земле в целом, что чревато непредсказуемыми последствиями. В-третьих, именно подземные воды наиболее тесно взаимодействуют с горными породами, газами и органическим веществом, участвуя в разных геологических циклах и круговоротах, включая биологический, что определяет их особую роль в формировании окружающей среды.

В результате нерационального освоения природных ресурсов и водных, в частности, во многих регионах мира уже создалась напряженная экологическая ситуация, затронувшая состояние биосферы и поставившая на грань выживания самого человека. Таким регионом, например, является Арал и прилегающие к нему районы.

Новая сложившаяся ситуация требует поиска и новых путей решения экологических проблем. Один из них видится в активном развитии экологической гидрогеологии, которая призвана выяснить роль подземной гидросферы в становлении и развитии современной биосферы, а также в деградации последней в обстановке сложившейся кризисной экологической ситуации.

Значительный вклад в развитие экологической гидрогеологии, как теоретического раздела общей гидрогеологии, в нашей стране внесли Н.И.

Плотников, А.А. Карцев, Е.В. Пиннекер, Н.А. Мари-нов, В.М. Гольдберг, В.А. Мироненко, Ф.И. Тютюнова, Б.И. Писарский, А.Е. Орадовская, О.Н.

Толстихин, B.C. Ковалевский, С.Р. Крайнов, В.М. Швец, А.Б. Воронов и др. Экогидрогеология — это "учение о роли, значении и влиянии подземных вод (при их взаимодействии с другими компонентами окружающей среды) в сохранении и развитии биосферы и, прежде всего, в жизнедеятельности человека, особенно в условиях экологической кризисной ситуации и интенсивной техногенной нагрузки на окружающую среду" [16, с. 57].

Основой экологической гидрогеологии, как считают Н.И. Плотников, А.А.

Карцев и И.И. Рогинец, является учение о геологической среде, техногенных процессах, методах прогнозной оценки, а также роли подземных вод в этих процессах. Это новое прикладное направление в современной науке разрабатывает эколого-гидро-геологические основы защиты биосферы и человека от негативного влияния техногенеза в условиях кризисной экологической ситуации. Экогидрогеология как часть экогеологии возникла в результате взаимодействия прикладной (социальной) экологии и прикладных разделов геологии.

По мнению этих же ученых, экогидрогеология решает три главные проблемы: 1) охрана подземных вод от техногенного загрязнения;

2) охрана естественных ресурсов подземных вод от истощения и 3) охрана окружающей среды и особенно застроенных территорий от подтопления. Как видно из поставленных задач, экогидрогеология, и это неоднократно подчеркивают авторы, относится к прикладным наукам и решает сугубо прикладные задачи.

С таким подходом к экогидрогеологии трудно согласиться.

По нашему мнению, такое понимание экологической гидрогеологии явно сужено, а поставленные для решения проблемы не выходят за рамки традиционной гидрогеологии, которая всегда в силу своего внутреннего содержания включала решение задач по охране и рациональному использованию подземных вод и тем более проблему подтопления территорий. Задачи экологической гидрогеологии значительно шире и фундаментальнее, а теоретические основы заложены в работах В.И.

Вернадского.

Научно-техническая революция XX в., интенсивное освоение природных ресурсов, разработка новых технологий превратили человека в геологическую силу, которая стала доминировать над многими природными. Но это пошло не столько на благо человека, сколько во вред:

резко обострились экологические проблемы, взаимоотношения человека с природой приобрели угрожающий характер. Причин этому много. Одна из главных состоит в том, что человек начал действовать вопреки законам природы, которые изучены недостаточно, или которые известны, но не учитывались на практике.

Особая роль воды и гидросферы в целом в создании биосферы и всего окружающего мира раскрыта В.И. Вернадским, но этому долгое время не придавалось большого значения. В результате загрязнение водных сред — сред жизни — становится все более и более растущим чудовищем, которое угрожает всей цивилизации д способно ее погубить, что уже было в истории человечества. Достаточно вспомнить Персию, которая была богатой земледельческой страной благодаря развитой системе ирригации и широкому использованию подземных вод с помощью глубоких колодцев и даже артезианских скважин, подававших воду по многокилометровым каналам по требителю. Но стоило вторгшимся кочевникам разрушить ирригационную систему и страна постепенно превратилась в пустыню.

В настоящее время проблема еще сложнее, загрязнение водных сред реально затронуло здоровье людей и основу самой жизни — направленную самоорганизацию в окружающей среде. На повестку дня встала задача раскрыть механизмы и масштабы взаимодействия гидросферы с биосферой, а человека с природой. Применительно к подземной гидросфере эту задачу должна решать экогидрогеология. Следовательно, экологическая гидрогеология — это раздел гидрогеологии, изучающий роль и значение воды в становлении литосферы и биосферы, всей окружающей, включая геологическую, среды, их взаимодействия и изменения под влиянием техногенной (геологической) деятельности человека.

При таком подходе экогидрогеология поднимает роль и фунда ментальную значимость гидрогеологии как науки о подземной гидросфере и ее геологической роли в становлении окружающего мира. Основой экогидрогеологии выступает прежде всего сама гидрогеология, т.е. учение о подземной.гидросфере, ее взаимодействии с поверхностной гидросферой, литосферой, атмосферой и биосферой, учение о самоорганизации материи или синергетика, учение о человеке, как геологической силе, учение об эволюции геологических систем и миграции атомов в земной коре. При этом геологическая среда в инженерном понимании является главным объектом изучения экогидрогеологии.

Какие конкретно задачи и проблемы будет решать экогидрогеология и какими методами — покажет будущее. В наиболее общей форме — это раскрытие механизмов взаимодействия воды с горными породами, самоорганизация и геологическая стабилизация на определенном уровне системы вода — порода, механизмы и источники передачи информации в этой системе, роль геохимической среды в развитии минерального и геохимического разнообразия, история геологической эволюции формирующихся геологических систем и их переход в биокостные и биологические, механизмы воздействия техногенной деятельности человека (ноосферы) на естественную эволюцию системы вода — порода — газ — живое вещество и масштабы возможной трансформации этой системы под влиянием кризисной экологической ситуации на нашей планете.

Перечисленные выше проблемы носят фундаментальный характер и призваны полнее раскрывать особое положение воды и фундаментальные свойства гидросферы с целью сохранения и расширения многообразия тех водных сред, в которых возникают новые вторичные продукты (минеральные и биогенные), а также живые организмы. Один из путей достижения этой глобальной цели — исключить загрязнение всей гидросферы, а там где оно уже есть — уменьшить до минимального предела. Конкретные проблемы загрязнения подземных вод и методы борьбы с ними изложены в специальной литературе [9,10,15].

На фоне этой глобальной проблемы имеется много задач более частного, но не менее важного значения. Среди них В.Н. Островский [12] называет, например, оценку влияния подземных вод на продуктивность биосферы и масштабов взаимодействия грунтовых вод и растительности в различных ландшафтных зонах, создание моделей развития экосистем в зависимости от обводненности территории, выявление связей между количеством гумуса в почве и ее проницаемостью, между транспирацией и приростом растительности, глобальным понижением уровня подземных вод и транспирацией, проницаемостью зоны аэрации и биологическими процессами в ней и др. Такой перечень проблем можно продолжить. Одна из них — роль водообмена в создании многообразия окружающей среды и на этой базе выявление воздействия масштабной переброски водных ресурсов на окружающую среду. Не менее важной задачей является разработка методов долгосрочного прогноза изменения качества природных вод под влиянием хозяйственной деятельности человека, а также оценка влияния изменений гидрогеологических условий на окружающую среду. Последняя проблема уже активно обсуждается в специальной гидрогеологической литературе [3,4].



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.