Бурное развитие мегаполисов и промышленности ведет к значительным расширениям площадей орошаемых земель, улучшение сельскохозяйственных условий и других факторов, которые усложняют проблему обеспечения водой. Потребление воды огромно и ежегодно возрастает, большая ее часть используется в сельском хозяйстве.
Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Большое количество воды используется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.
В настоящее время обеспеченность водой в расчете на одного человека в сутки в различных странах мира разная, с развитием экономики назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле возрастает каждый день, но существуют альтернативные источники пресной воды - айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.
Вода - один из важнейших факторов, с увеличением расходования воды промышленность связана не только с ее быстрым развитием, но и с увеличением расхода воды на единицу продукции. Например, на производство 1т хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют 250 м3 воды. Также много воды требуется химической промышленности, например, на производство 1т аммиака затрачивается около 1 тыс. м3 воды.
Современные крупные теплоэлектростанции также потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м3/с, или более 300 млн. м3 в год. Валовое потребление воды для этих станций в перспективе возрастет примерно в 9-10 раз.[6]
Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление на хозяйственно-питьевые цели, в нашей стране приходится около 10% водопотребления. При этом обязательными являются постоянное обеспечение водоснабжения, а также строгое соблюдение санитарно-гигиенических нормативов.
Использование воды для хозяйственных целей - одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.
Происходит деградация поверхностных водных объектов за счет загрязнения сточных вод предприятиями и объектами ЖКХ, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, мясной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, а также черной и цветной металлургии, сбора коллекторно-дренажных вод с орошаемых земель, загрязненных ядохимикатами и пестицидами.
Реки промышленных центров имеют неблагоприятное состояние. Значительный ущерб наносится малым рекам в сельской местности из-за нарушения особого режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах, что в последующем приводит к загрязнению рек, а также смыву почвы в результате водной эрозии.
Суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Вследствие, повышенного загрязнения водоисточников технологии очистки воды в большинстве случаев недостаточно эффективны, поскольку на эффективность водоподготовки отрицательно влияет дефицит реагентов, а также низкий уровень оснащенности водопроводных станций, специальными механизмами и приборами контроля. Положение усугубляется тем, что 40% внутренних поверхностей трубопроводов подвержена коррозией и ржавчиной, следовательно, при транспортировке качество воды ухудшается.
Государственный контроль и надзор в области питьевого водоснабжения проводится органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы во взаимодействии с органами государственного экологического контроля и государственными органами управления использования и охраны водного фонда. Учет количества потребляемой воды из централизованных систем питьевого водоснабжения осуществляется органами жилищно-коммунального хозяйства. [1]
Принимая во внимание эти данные, можно выделить следующую проблему: по всему миру вода используется в разных отраслях, а также в обычной жизни человека, но на сегодняшний день показатели потребления воды зашкаливают и в большинстве случаев исчезает безвозвратно. Следовательно, следует лучше изучать вопрос о проблеме потребления и воды и ее возврата в мировой океан.
Экологические проблемы
Водные ресурсы являются одним из наиболее важных и уязвимых компонентов окружающей среды.
Основная проблема - загрязнение океана, 70% его связано с наземными источниками, включающими большие и малые города, промышленность, строительство. Загрязняющими веществами являются нефть, сточные воды, химические вещества, мусор, радиоактивные отходы. Некоторые вещества ядовиты, они медленно разлагаются в окружающей среде, накапливаются в живых организмах. Загрязнение океана сказывается и на здоровье людей. Токсичные вещества через цепи питания вызывают специфические заболевания. В результате употребления рыбы, зараженной ртутью, в 60-х годах ХХ в. В Японии вспыхнула болезнь «минимата». Болезнь проявляется в виде нервнопаралитических расстройств. С 1955 по 1959 г. Каждый третий ребенок в этом районе Японии (бухта Минимата) рождался с психическими аномалиями. В Бразилии и Уругвае были отмечены неизвестные заболевания, оказавшиеся смертельными для морских животных и людей, часть пляжей стала небезопасной для купания.
Основной загрязнитель в настоящее время – нефть. В 1994 г. Добыча нефти составила 3,02 млрд т, а газа 2,2 трлн м3. Ежегодный прирост добычи нефти составляет 20-25 млн т, газа- 30-40 млрд м3. Ежегодно около 3-5 млн т нефти и нефтепродуктов попадает в океан: природные источники -250 тыс. т; танкерные операции и аварии – 700 тыс. т + 400 тыс. т; другие виды транспорта -400 тыс. т; муниципальные (бытовые) отходы – 700 тыс. т; промышленные отходы – 300 тыс. т; утечка – 200 тыс.т; из атмосферы – 300 тыс.т.
Катастрофой века называют аварию американского танкера «Амако Кадис» у побережья Франции в 1978 г. При катастрофе в море вылилось 180 тыс. т нефти, нефтяное пятно площадью 2 тыс. км2 поползло к берегам Бретани. Потери от катастрофы составили 2,2 млрд долларов.
Нефть отрицательно воздействует на все группы морских организмов, особенно живущих у поверхностей пленки воды. Нефтяные углеводороды концентрируются в поверхностном слое воды (до 1 мм). По всей акватории Мирового океана в этом слое содержится 2 млн т нефти. Особенно загрязнены нефтью тропические и субтропические широты в Атлантическом океане. В саргассовом море концентрация углеводородов достигает до 180 мг/м2. В Тихом океане покрыты нефтяной пленкой большие площади в Южно-Китайском и Желтом морях. Нефтяная пленка разливается слоем толщиной в 1 молекулу, поэтому 1 кг нефти разливается на площади в 1 га. Она нарушает тепло- и газообмен, снижает в два раза испарение. Планктон погибает при концентрации нефти более 1 мг/л воды.
Глобальный характер носит загрязнение океана тяжелыми металлами: ртутью, свинцом, кадмием. Они попадают в океан как через атмосферу, так и с речным стоком и встречаются повсеместно, ежегодно в океан попадает около 10 тыс. т ртути, около 2 млн т свинца. Ртуть и свинец очень токсичны, они замедляют обмен веществ, вызывают гибель животных. Особенно опасны тяжелые металлы, они не разрушаются в природе и накапливаются в организмах. Ртуть усваивается планктоном, кадмий - мидиями, цинк- устрицами, мышьяк был найден в крабах.
В океанах отмечено загрязнение ядохимикатами- пестицидами и гербицидами. Они попадают в океан с сельскохозяйственными стоками, через атмосферу. Инсектицид ДДТ накапливается в организмах, влияет на изменение наследственных признаков. На начало 80-х годов ХХ в. В мировом океане было накоплено 450 тыс. т ДДТ.
Большое внимание уделяется радиоактивному загрязнению. Оно появляется в океане после испытаний ядерного оружия под землей, сбросов жидких отходов в контейнерах и аварий атомных подводных лодок. Максимальная концентрация стронция-90 наблюдается в Тихом океане у атоллов Бикини и Эниветок, где было испытано атомное оружие.
Быстро растет загрязнение океана твердым мусором. Ежегодно с судов в океан сбрасывается 6800 тыс. металлических, 430 тыс. бумажных и пластмассовых и 430 тыс. стеклянных предметов. До сих пор на дне океанов лежат тысячи судов, затопленных во время войн.
Развитие рекреационных комплексов на морских берегах вызывает деградацию прибрежной зоны. В Крыму на 1 км берега приходится 550 рекреационных мест, в Большом Сочи -360 мест. На менее загружены берега Средиземного моря, вдоль берега летом проходит более 10000 туристических судов, нечистоты с которых выбрасываются в море без очистки.
Опасение вызывает прогнозируемое повышение уровня океана в связи потеплением: к 2050 г. Ожидается повышение на 20-30 см, 2100 г. –до 1 м. Это вызывает эрозию береговых линий, исчезновение прибрежных продуктивных районов, загрязнение пресноводных водоемов. Подсчитано, что сейчас около 46 млн человек подвергается риску в результате наводнений; повышение уровня на 1 м увеличит это число до 118 млн человек.
Суммарные средние возобновляемые ресурсы пресных речных вод земного шара составляют 46,8 тыс. км3/год, в России- 4,3 тыс. км3/год. Водообеспеченность в мире на 1 человека- 8,1 тыс. м3 в год, в России- 28,8 тыс. м3 в год. Суммарное водопотребление в мире на начало 1990 г. Составило 3300 км3 в год, в 2000 г. -5300 км3 в год, в России- 96,2 км3 (в 1991 г.- около 105 км3).[5]