Физическое и химическое загрязнение окружающей среды
Вопросы
1. Расскажите о воздействии негативных экологических факторов на человека.
2. Что можно сказать о последствиях загрязнения и нарушения газового баланса атмосферы.
3. Каковы источники загрязнения атмосферы?
4. Какие способы предотвращения и улавливания выбросов вы знаете?
5. Назовите основные источники техногенного воздействия на окружающую среду.
6. Какие вы знаете наиболее распространенные вещества, загрязняющие водные объекты.
7. Назовите методы очистки промышленных сточных вод.
8. Каково состояние водных ресурсов России?
9. Каково промышленное и радиоактивное загрязнение почв.
10. Как влияет химический состав почвы на здоровье человека?
11. Правила и порядок переработки, обезвреживания и захоронения промышленных отходов.
12. Какие вы знаете безотходные технологии?
13. Виды физического загрязнения окружающей среды.
14. Виды химического загрязнения окружающей среды.
15. Какие вещества наиболее опасны как загрязнители воздуха?
16. Какие вещества наиболее опасны как загрязнители воды?
17. Чем опасны для почв выбросы химических предприятий?
18. Виды биологического загрязнения окружающей среды.
19. Примеры теплового, шумового, инфразвукового загрязнения окружающей среды.
20. Принципы размещения производств различного типа.
21. Загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями и возможные нарушения здоровья человека.
22. Основные способы предотвращения и улавливания промышленных отходов.
23. Методы очистки, правила и порядок переработки, обезвреживания и захоронения промышленных отходов.
24. Назовите основные принципы рационального использования земель.
Ответы
1. В атмосферный воздух городов поступает множество вредных химических веществ, токсически воздействующих на организм человека. Часть из этих веществ прямо или опосредованно способствует развитию раковых заболеваний у человека (оказывает канцерогенное действие). К таким веществам относятся бензопирен (поступает в воздух с выбросами заводов, выплавляющих алюминий, энергетических установок), бензол (его выбрасывают в атмосферу нефтехимические, фармацевтические предприятия, а также он выделяется в процессе изготовления пластмасс, лаков, красок, взрывчатых веществ), кадмий (в окружающую среду попадает в процессе производства цветных металлов). Кроме того, канцерогенным действием обладает формальдегид (выбрасывается в воздух химическими и металлургическими предприятиями, выделяется из полимерных материалов, мебели, клеев), винилхлорид (выделяется при производстве полимерных материалов), диоксины (их выбрасывают в воздух заводы по производству бумаги, целлюлозы, органических химических веществ).
Не только развитием онкологических патологий чревато загрязнение воздуха. Заболевания органов дыхания (особенно бронхиальная астма), сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, крови, аллергические и некоторые эндокринные болезни также могут возникнуть вследствие загрязнения воздуха. Обилие токсических химических веществ в воздухе может привести к врожденным аномалиям у плода.
Не только состав воздуха, но и почвы, воды серьезно изменились вследствие деятельности человека. Отходы различных предприятий, применение удобрений, стимуляторов роста растений, средств борьбы с различными вредителями способствуют этому. Загрязнение воды и почвы приводит к тому, что многие овощи и фрукты, которые мы употребляем в пищу, содержат различные токсичные вещества. Ни для кого не является секретом, что новые технологии выращивания убойного скота включают добавление в корм различных веществ, далеко не всегда безопасных для организма человека.
Пестициды и гормоны, нитраты и соли тяжелых металлов, антибиотики и радиоактивные вещества – все это нам приходится употреблять с пищей. Как результат – различные заболевания пищеварительной системы, ухудшение усвоения пищевых веществ, снижение защитных сил организма, ускорение процессов старения и общее токсическое воздействие на организм. Помимо этого загрязненные пищевые продукты могут стать причиной бесплодия или врожденных пороков развития у детей.
Современным людям также приходится сталкиваться с постоянным воздействием ионизирующего излучения. Добыча полезных ископаемых, продукты сгорания органического топлива, авиационные перелеты, изготовление и использование строительных материалов, ядерные взрывы приводят к изменению радиационного фона.
Какой эффект будет после воздействия ионизирующего облучения зависит от поглощенной организмом человека дозы излучения, времени облучения, вида облучения. Воздействие ионизирующего облучения может стать причиной развития раковых заболеваний, лучевой болезни, лучевого поражения глаз (катаракты) и ожогов, бесплодия. Наиболее чувствительными к воздействию лучевого излучения являются половые клетки. Результатом воздействия ионизирующего излучения на половые клетки могут стать различные врожденные пороки у детей, рожденных даже через десятки лет после воздействия ионизирующего облучения.
2. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на организм человека, животных и растительность, наносит ущерб народному хозяйству, вызывает глубокие изменения в биосфере.
Влияние загрязненного воздуха на человека может быть как прямым, так и косвенным. Прямое влияние выражается в том, что загрязнители в виде газов и пыли попадают вместе с вдыхаемым воздухом в организм и непосредственно действуют на него, вызывая отравления и различного рода заболевания. Среди соединений серы наиболее токсичен для человеческого организма ее диоксид (ЗО2). При увеличении его концентрации в окружающем воздухе повышается вероятность сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Бронхиальная астма - наиболее частое заболевание у людей, дышащих воздухом с повышенным содержанием диоксида серы. Установлена тесная связь повышенной смертности от бронхитов с повышенной концентрацией диоксида серы в воздухе.
Угарный газ (СО), соединяясь с гемоглобином крови, вызывает отравление организма, малые его концентрации способствуют отложению липидов на стенках кровеносных сосудов, ухудшая их проводимость. Оксиды азота (N0, МО2) отрицательно влияют на эпителий органов дыхания, вызывая отеки. При длительном их воздействии на человеческий организм нарушается деятельность центральной нервной системы. Отрицательно действуют на нервную систему соединения свинца. Проникая через кожу и накапливаясь в крови, свинец снижает активность ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом. Это, в свою очередь, нарушает нормальные обменные процессы.
К прямому вредному влиянию на организм человека следует отнести воздействие воздуха, насыщенного пылью разнообразного происхождения - частицами горных пород, почвы, сажи, золы. Общее количество пыли, ежегодно поступающей в атмосферу Земли, оценивается в 2 млрд. т, причем антропогенные аэрозоли составляют 10-20%.
Влияние загрязненного воздуха на растения и животных. Загрязненность атмосферы отрицательно сказывается на растительности городов и их окрестностей. Особенно большой вред растениям приносит присутствие в воздухе диоксида серы, фтора, хлора, их соединений, других окислителей, угарного газа и др. Промышленные газы воздействуют на ассимилирующий аппарат зеленых растений. Они разрушают корневую систему растений, цитоплазму и хлоро-пласты в клетках листьев, угнетают деятельность устьиц, в 1,5 - 2 раза снижая интенсивность транспирации, фотосинтеза. Особенно подвержены вредному воздействию загрязнителей атмосферы хвойные деревья: сосна, ель, пихта, кедр, которые первыми погибают от загрязнения атмосферы в крупных промышленных районах.
Отрицательное влияние на растения оказывают выбросы предприятий цветной металлургии и кислотных заводов. В окрестностях заводов, производящих серную кислоту и алюминий, гибнут сады и виноградники, вблизи цементных заводов гибнут плодовые деревья и кустарники, около свинцово-цинковых комбинатов - посевы и т. д.
Глобальные загрязнения и изменения газового баланса атмосферы. Наряду с локальным загрязнением атмосферы над городами в последнее время все большую тревогу вызывает проблема ее глобального загрязнения. Распространяясь воздушными течениями, загрязнения вызывают нарушения глобального характера, оказывают воздействие на процессы в биосфере. Важнейшим сейчас является вопрос об увеличении в атмосфере диоксида углерода и пыли.
За последние 100 лет за счет сжигания ископаемого топлива в атмосферу поступило дополнительно 400 млрд т СО2. Ежегодный прирост СО2 в атмосфере составляет около 14 млрд. т.
Возрастание диоксида углерода (так же как метана и оксида азота) в атмосфере усиливает «парниковый эффект», так как СО2 хорошо пропускает длинноволновые лучи солнечного света к поверхности Земли и задерживает коротковолновое излучение. Поэтому чем выше концентрация СО2 в атмосфере, тем меньше тепла рассеивает Земля и тем выше средняя температура у земной поверхности. Потеплению климата Земли способствует также поступление тепла в атмосферу за счет сжигания нефтепродуктов, угля, торфа, работы разнообразных двигателей. Повышение средних температур на земном шаре может вызвать существенные изменения в ходе естественных природных процессов биосферы. Например, известно, что повышение средних температур приземного слоя воздуха в 1930-е годы на 0,4 °С сопровождалось сокращением площади льдов в Арктике на 10%, жестокими засухами, имевшими место во многих странах, сдвигами границ ландшафтных зон до 200 км к северу.
Экономический ущерб от загрязнения воздуха. Загрязнение воздуха не только таит в себе угрозу для здоровья людей, но и наносит большой экономический ущерб из-за потери массы выбрасываемых в воздух веществ, которые могут быть использованы в смежных отраслях хозяйства, порчи различных сооружений и материалов, гибели домашних и диких животных, лесных и культурных растений, роста заболеваний и смертности людей.
При улавливании и использовании диоксида серы в отходящих газах цинковых и медеплавильных заводов можно ежегодно получать до 1,5 млн т серной кислоты. Постройка цехов по производству серной кислоты при металлургических предприятиях обходится примерно на треть дешевле, чем строительство новых заводов для получения ее из серного колчедана.
Подсчитано, что если добиться полной очистки выбрасываемых газов от SО2, то можно получить дополнительно такое количество серы, которое покроет все потребности в ней человечества.
Ущерб от коррозийного воздействия SО2 и разрушения материалов, гибели растений и сокращения урожайности сельскохозяйственных культур в США оценивается в 4,9 млрд долларов. Ежегодно тратится 500 млн долларов только на антикоррозийные покрытия стальных конструкций. Экономические потери от заболеваний и смертности людей в связи с загрязнением воздушной среды составляют ежегодно 6 млрд долларов. Общий экономический ущерб от загрязнения атмосферы в США достигает 26 млрд долларов в год, т. е. около 80 долларов на одного жителя этой страны.
Оценка негативного влияния загрязнения атмосферы. В России для оценки экологической обстановки в связи с антропогенным загрязнением атмосферы применяются «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия», утвержденные Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации в 1992 г. Согласно этим «Критериям...» негативное воздействие загрязнения атмосферного воздуха происходит двумя основными путями, которые необходимо учитывать при определении зон экологического неблагополучия:
- в результате прямого контакта с загрязненным воздухом;
-в результате выпадения загрязняющих веществ из атмосферы и вторичного загрязнения окружающей среды.
Изменение окружающей среды обитания людей устанавливается по ухудшению их здоровья (по медико-демографическим показателям) и степени загрязнения атмосферного воздуха. К основным медико-демографическим показателям относятся смертность, заболеваемость населения, нарушение репродуктивной функции женщин и ухудшение состояния здоровья новорожденных. Степень загрязнения атмосферного воздуха устанавливается по кратности превышения ПДК основных загрязняющих веществ с учетом их биологического действия.
3. Самые крупные источники загрязнения делятся на следующие группы:
1. Химические элементы. К основному виду загрязнения относят газообразные вещества, попадающие в атмосферу планеты. Загрязнение атмосферы происходит такими веществами как диоксид серы, альдегиды, тяжёлые металлы, оксиды углерода, радиоактивные изотопы, аммиак, и углеводороды.
2. Физические загрязнители. К физическим явлениям, обуславливающим загрязнение атмосферного воздуха, относятся:
- радиоактивное излучение, в том числе космическое;
- твёрдые частицы и иные загрязняющие атмосферный воздух вещества;
- шумовое воздействие (слишком громкие звуки, колебания на низких частотах, которые вызывают дезориентацию у птиц и нарушают баланс экосистем);
- тепловые выбросы;
- электромагнитное воздействие.
3. Механические загрязнители. Механическое воздействие на воздух считается подвидом физического. Веществами, загрязняющими атмосферу, являются пыль, получаемая при производстве цемента; угольная сажа; частицы резины, поднимающиеся в небо от истирающихся покрышек и т.д.
4. Биологические загрязнители.К естественным факторам, влияющим на состояние воздуха, относят преимущественно микробное загрязнение. Основным загрязнителем называют грибные споры и бактерии, поднимающиеся в небо. Свою роль играют вирусы, вегетативные формы жизни, а также отходы жизнедеятельности.
Естественные источники.
- извержения вулканов;
- ветер;
- испарение солей из Мирового океана;
- вызванные молниями пожары.
- лесные пожары
- наводнения
- землетрясение
Искусственные источники
· промышленные выбросы
· энергетические предприятия
· выхлопные газы
· добыча нефти и полезных ископаемых
· использование химикатов в сельском хозяйстве
4.
В настоящее время в ряде стран применяются прямые и косвенные методы защиты воздушного бассейна от загрязнения.
Прямые методы предотвращения вредных выбросов состоят в очистке и улавливании дымовых и вентиляционных газов, в переходе на использование топлив, мало загрязняющих атмосферный воздух (природный газ, бессернистая нефть), в попытках создания небензиновых автомобильных двигателей и т. п.
Применение косвенных методов в общем не уменьшает количества промышленных выбросов, но зато обеспечивает значительное снижение концентраций вредных веществ в самом нижнем, жизнедеятельном слое атмосферы. Эти методы прежде всего связаны с увеличением высоты источников выброса (дымовых труб) и использованием физических закономерностей рассеивания примесей в воздухе. Они основаны на изучении атмосферной диффузии, а также на рациональном учете метеорологических условий при проектировании и эксплуатации различных предприятий.
С целью уменьшения загрязнения окружающей среды постоянно совершенствуется парк оборудования: котлов, агрегатов, газоочистных установок, происходит их своевременная модернизация с целью уменьшения вредных выбросов, разрабатываются и внедряются безотходные и малоотходные процессы производства электроэнергии. Защита атмосферы от сернистого ангидрида осуществляется прежде всего путем его рассеивания в более высоких слоях воздушного бассейна.
Снижение вредных выбросов от автомобилей может быть достигнуто за счет улучшения качества традиционных видов моторного топлива и применения новых, экологически более «чистых» видов горючего.
Существенное снижение загрязнения и экономия достигаются при замене традиционных видов нефтяного топлива так называемыми альтернативными видами моторного топлива, в первую очередь газом. В этом плане практическое применение нашли сжиженные пропанбутановые газы и сжатый природный газ.
5. Техногенное воздействие — это целенаправленный процесс технической деятельности человека в биосфере и околоземном пространстве. Искусственно созданный человеком технический мир (заводы, фабрики, транспортные и жилищные системы) называется техносферой.
Технический мир находится в явном противоречии с законами жизни и естественными экологическим системами.
Все многообразие техногенных источников можно сгруппировать следующим образом:
1) наземный и воздушный транспорт;
2) добыча и переработка полезных ископаемых;
3) промышленное производство разных отраслей индустриальной деятельности;
4) сельскохозяйственное производство;
5) строительство инженерных объектов разного назначения (городских и сельских поселений);
6) коммунально-бытовое хозяйство.
В реальных условиях техногенное воздействие на окружающую среду осуществляется из нескольких источников, следовательно, оно является комплексным по составу загрязняющих веществ и мощным по негативным последствиям этого воздействия.
Из этих источников в экосистемы поступают сотни различных по составу и свойствам веществ, в том числе кислоты, щелочи, соли, продукты сжигания угля, нефть и продукты ее переработки, пестициды, моющие средства, фенолы, аэрозоли, пыль, радионуклиды, окислы серы, азота, углеводороды, металлы, пластмассы, зола, ил, песок и т.д. Все это называется загрязнениями.
Загрязнение — это:
- любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье, выживаемость или деятельность человека;
- неблагоприятное изменение нашего окружения, являющееся полностью или в основном побочным результатом деятельности человека;
- привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека;
- поступление любого вещества или материала в неположенное место. Значит, будучи полезными в одном месте, они вызывают загрязнение, когда выбрасываются или поступают туда, где никому не нужны, и могут нанести ущерб окружающей среде или здоровью человека.
Но загрязнение — это и нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека как чисто биологического вида и как социального, творческого существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также деятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву домов, производству одежды, овладению атомной энергией. Решить эту проблему невозможно простым устранением ее причин, так как пока существует человек, будут и побочные продукты его жизнедеятельности.
Действительно, каждый организм в естественной экосистеме производит потенциально загрязняющие среду отходы. Устойчивость экосистемы обусловлена тем, что отходы одних организмов становятся пищей и/или «сырьем» для других. В сбалансированных экосистемах отходы не накапливаются до уровня, вызывающего «неблагоприятные изменения», а разлагаются и рециклируются.
Однако, как уже было указано, человек часто стал превышать способность природы растворять и разлагать вещества. Мы научились получать нужные нам продукты из различного сырья новыми способами. Тысячи синтетических материалов заменяют нам природные продукты.
Всего в мире в повседневном пользовании находится около 70 тыс. различных синтетических химических веществ. Каждый год к ним добавляется 1500 новых. Мы мало знаем о потенциально вредном воздействии 80% этих новых химических веществ на людей, животных и растения. По данным Агентства охраны окружающей среды, до 3,5 тыс. из 70 тыс. химических веществ, находящихся в продаже, вредны или потенциально вредны для человека.
6. Основные загрязняющие вещества, поступающие в поверхностные водные объекты и подземные горизонты при строительстве и эксплуатации объектов добычи и транспорта углеводородного сырья в концентрациях, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК), изменяют физические,химические и органолептические свойства воды, что существенно ухудшает условия обитания в воде животных и растений и делает невозможным использование такой воды в культурно-бытовых и хозяйственно-питьевых целях.
Для водной среды установлены:
предельно допустимые концентрации веществ в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв), которые не должны оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должны ухудшать гигиенические условия водопользования;
предельно допустимые концентрации веществ в водоемах, используемых для рыбохозяйственных целей (ПДКвр), которые не должны оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых. Нормативы качества воды для водоемов рыбохозяйственного назначения значительно жестче в сравнении с водоемами для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования.
Различают химическое, бактериологическое (микробное), тепловое загрязнения поверхностных и подземных вод. Производственная деятельность предприятий нефтегазового комплекса чаще всего вызывает химическое загрязнение водной среды, которое проявляется в:
увеличении минерализации воды по сравнению с фоновой;
повышении концентраций макро- и микроэлементов;
появлении в подземных и поверхностных водах несвойственных им минеральных и органических соединений и увеличении их содержания во времени.
Наиболее часто в загрязненных поверхностных и подземных водах встречаются хлориды, сульфаты, кальций, магний, железо, нитраты, фтор, нефтяные углеводороды, фенолы, органические соединения, тяжелые металлы. Строительство и эксплуатация дорог и мостовых переходов связана с загрязнениями нефтепродуктами, хлоридами, взвешенными веществами.
Среди химического загрязнения водной среды, связанного с добычей и транспортом углеводородного сырья, наиболее распространено загрязнение нефтью, хлоридами, тяжелыми металлами.
7. Методы очистки промышленных стоков
а) м еханические методы:
Фильтрование
Процеживание
Отстаивание
б) Химические методы:
Коагуляция
Нейтрализация
Флокуляция
в) Физико-химические методы:
Отдувка
Флотация
Электрохимические методы
г) Комбинированные методы
8. Россия омывается водами 12 морей, принадлежащих трем океанам, а также внутриматериковому Каспийскому морю. На территории России насчитывается свыше 2,5 млн. больших и малых рек, более 2 млн. озер, сотни тысяч болот и других объектов водного фонда.
В народном хозяйстве страны в количественном отношении потребление воды превышает суммарное использование всех иных природных ресурсов. Это во многом определяется сложившейся структурой производства во многих отраслях промышленности. Одним из важнейших направлений использования водных ресурсов является гидроэнергетика, которая обладает несомненными преимуществами перед иными способами получения электроэнергии (ТЭС, ГРЭС, АЭС). Водные акватории широко используются как транспортные артерии. При этом себестоимость перевозок водным транспортом в среднем на 45% ниже железнодорожных и в 3-5 раз дешевле автомобильных. Большое значение водные ресурсы оказывают на рекреационный потенциал территории. В количественном отношении водные ресурсы слагаются из статических и возобновляемых запасов. Первые считаются неизменными и постоянными в течение длительного времени; возобновляемые водные ресурсы оцениваются объемом годового стока рек.
Ресурсы речного стока
Из поверхностных вод в социально-экономическом развитии страны приоритет принадлежит речному стоку. Объем местных водных ресурсов речного стока на территории России составляет 4043 км3/год, что составляет 237 тыс. м3/год на 1 км2 территории и 27-28 тыс. м3/год на одного жителя. Сток из сопредельных территорий равен 227 км3/год. Характерно, что на территории Российской Федерации формируется около 10% мирового речного стока. Реки являются основой водного фонда России. По ее территории протекает свыше 120 тыс. рек длиной более 10 км и общей протяженностью свыше 2,3 млн. км; количество малых рек гораздо больше. Благоприятные для судоходства участки рек имеют протяженность около 400 тыс. км. К бассейнам морей Северного Ледовитого океана относятся такие крупные реки, как Северная Двина, Печора, Обь, Енисей, Лена, Колыма. Горы и равнины Дальнего Востока дренируются реками, стекающими в моря Тихого океана (Амур, Анадырь и др.). В моря Атлантического океана стекают реки Дон, Кубань, Нева. Впадающие в Каспийское море Волга и Урал принадлежат бассейну внутреннего стока.
Около 90% годового речного стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов и лишь менее 8% - на бассейны Каспийского и Азовского морей. При этом в Каспийско-Азовском регионе проживает более 80% населения России, а также сосредоточена основная часть хозяйственной инфраструктуры. На территории Сибирского округа находится самая крупная речная система страны - р. Енисей с р. Ангарой (длина реки - 3844 км; площадь бассейна реки - 2580 км2), а также занимающая третье место р. Обь с р. Иртышем (соответственно 3676 км и 2470 км2). Наибольшими ресурсами речного стока обладает Красноярский край. Он более чем в 3 раза превосходит по этому показателю Иркутскую область и почти в 7 раз - Томскую. В целом же на Сибирский округ приходится 43% ресурса речного стока всей России.
По территории страны речная сеть распределена неравномерно: наибольшая ее густота характерна для северных и горных районов, наименьшая - для южных. Половодье формируется за счет таянья снегов, а паводочный режим обусловлен дождевыми осадками. Колебания уровня воды в реках связаны с изменением их водности, которая неодинакова по территории. Ледовые явления характерны для всех рек. В зависимости от географического положения бассейна и водности многие реки перемерзают зимой и пересыхают летом. Особенностью речного стока является его временная и пространственная изменчивость. Многолетние колебания стока имеют циклический характер. Практически все реки подвержены антропогенному воздействию, возможности экстенсивного водозабора для хозяйственных нужд по многим из них в целом исчерпаны, а тысячи малых рек прекратили по вине человека свое существование. Вода многих российских рек загрязнена и непригодна для питьевых целей.
Водохранилища
Для обеспечения гарантированной водоотдачи, превышающей сток маловодного года, требуется межгодовое перераспределение водных ресурсов с помощью водохранилищ. В настоящее время в стране функционируют несколько десятков тысяч такого рода объектов. Общая вместимость этих водоемов составляет примерно 800 км3. К крупным и особо крупным объектам относятся 325 водохранилищ. Наибольшее количество водохранилищ находится в Поволжском районе - 600, Центрально-Черноземном - 434, Уральском - 383. Самые крупные водохранилища находятся в Восточной Сибири. Средний объем одного водохранилища здесь достигает 26,4 км3.
Водохранилища играют большую роль в регулировании паводковых процессов, в предотвращении наводнений и т. п. Для России это чрезвычайно важно потому, что паводко-опасные территории охватывают в ней более 400 тыс. км2, в т. ч. в Сибирском округе (в Якутии, Забайкалье, Бурятии и др.)
Наряду с позитивной ролью водохранилищ следует отметить и создаваемые ими проблемы:
* Разрушение берегов
* Оползневые явления, в зону которых попадают многие населенные пункты, включая такие крупные, как Волгоград, Саратов, Ульяновск и др.
* Ухудшение технического состояния гидроузлов, большинство из которых нуждается в текущем ремонте, а сотни находятся в предаварийном состоянии.
Запасы воды в озерах
Воду озер относят к статическим запасам ввиду замедленного водообмена, хотя незначительная доля запасов возобновляется ежегодно.
Основная часть ресурсов пресных вод на территории России сосредоточена в крупных озерах: Байкал (23 000 км3, или 20% мировых и более 90% национальных запасов пресных вод), Ладожском (908 км3), Онежском (285 км3). Всего в 12 наиболее крупных озерах содержится свыше 24,3 тыс. км3 пресных вод. Суммарные запасы воды в озерах России достигают 26,5 - 26,7 тыс. км3. Всего в России насчитывается порядка 2 млн. пресных и соленых озер; среди них самое глубокое в мире пресноводное озеро Байкал, а также Каспийское море. По территории России озера распределены очень неравномерно: большая их часть расположена на Северо-западе (Кольский полуостров, Карелия), на Урале, в Западной Сибири, на Ленско-Вилюйской возвышенности, в Забайкалье и бассейне реки Амур.
Многие озера являются своеобразными регуляторами речного стока, снижают высоту половодий и паводков, обеспечивают защиту территорий от затопления и подтопления, создают условия для равномерного внутригодового распределения речного стока.
Болота
Болота занимают порядка 1,4 млн. км2 и аккумулируют огромные массы воды. Основные болотные массивы сосредоточены на северо-западе и севере Европейской территории России, а также на севере Западной Сибири. Площади болот колеблются от нескольких гектаров до десятков квадратных километров. По разным оценкам, в болотах сосредоточено около 3000 км3 статических запасов природных вод. В питании болот участвуют сток с водосборной площади и атмосферные осадки, выпавшие непосредственно на заболоченную территорию. Среднемноголетние эксплуатационные ресурсы болот, по имеющимся оценкам, составляют порядка 300 км3/год. Болота играют важную роль в формировании гидрологического режима рек. Являясь стабильным источником питания рек, они регулируют половодья и паводки, и в пределах своих массивов способствуют естественному самоочищению речных вод от многих атмосферных и антропогенных загрязнителей.
Запасы вод в ледниках
Ледники, наледи и снежники являются существенными аккумуляторами пресной воды. На территории России основная масса ледников сосредоточена на арктических островах и в горных районах (Новая Земля - 24 300 км3, Северная Земля - 17 470 км3, Земля Франца-Иосифа - 13 700 км3, Большой Кавказ - 1230 км3). Наибольшие площади горного оледенения характерны для Кавказа (свыше 1400 ледников), Камчатки, Алтая, севера и северо-востока Сибири. На островах Арктики распространены ледниковые щиты и покровы. В арктических ледниках, крупнейшим из которых является Новоземельский, в виде льда законсервировано около 35 тыс. км3 статических запасов пресной воды. В горных ледниках Урала, Сибири, Алтая и Камчатки общий объем статических запасов составляет около 5 тыс. км3. Ежегодно возобновляемые ресурсы воды, аккумулированные в ледниках, оцениваются ледниковым стоком, доля которого в общем объеме стока рек России относительно невелика.
Ресурсы подземных вод
Подземные воды наряду споверхностными являются основой водного фонда России и служат, главным образом, для питьевых целей. Естественные ресурсы подземных вод составляют примерно 790 км3/год. Потенциальные эксплуатационные ресурсы оцениваются к настоящему времени в объеме свыше 316 км3/год. Более трети потенциальных ресурсов сосредоточены в европейской части страны. Наиболее разведаны прогнозные ресурсы в Калининградской области - 87,9%, наименее - от 2,5 до 4,8% - на севере и северо-западе России, а также в Сибирском и Дальневосточном регионах. В целом по стране степень освоения запасов подземных вод не превышает 19%. К концу 90-х годов разведанные эксплуатационные запасы пресных подземных вод составляли более 30 км3/год, минеральных - примерно 0,2 км3/год, термальных - 0,07 км3/год.
Минеральные подземные воды самых различных типов извлекаются на территории России более чем из 600 месторождений. Россия располагает огромными возможностями в отношении расширения запасов и использования минеральных подземных вод, в т. ч. на территории Сибирского региона, где известны практически все их типы. Это и сероводородные воды Иркутской области, и кремнистые термальные воды Бурятии и Читинской области, и разнообразные хлоридно-гидрокарбонатные воды Новосибирской области и др. Термальные подземные воды широко используются в целом ряде стран для теплоснабжения и получения электроэнергии. Россия обладает весьма значительными потенциальными ресурсами таких вод (в т. ч. в Сибирском регионе), но их разведанные запасы и использование очень невелики. К 1999 году в нашей стране было разведано 60 месторождений термальных вод, в т. ч. 5 месторождений с балансовым запасом 315 тыс. м3/сутки. В разработке находятся 28 месторождений с годовым объемом добычи 34 млн. м3.
Фактическое использование термальных вод существует в отдельных районах Кавказа, а также Сибирского и Курило-Камчатского регионов.
Промышленные подземные воды используются в качестве источника получения йода и брома. Разведанные запасы йода в таких водах к 1999 году составляли 3903 т/год, брома - 14 300 т/год. Числятся они на трех месторождениях: Краснокаменском (Пермская обл.), Славяно-Троицком (Краснодарский край) и Черкашинско-Тобольском (Тюменская обл.). Эксплуатационные запасы пресных подземных вод в целом удовлетворяют первоочередные потребности, включая питьевое водоснабжение населения, но весьма серьезной проблемой продолжает оставаться загрязнение подземных вод.
Внутренние моря и территориальные морские воды
Территориальные морские воды принадлежат к бассейнам окраинных морей Северного Ледовитого, Тихого и Атлантического океанов. К бассейну Северного Ледовитого океана относятся: Белое, Баренцево, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское моря. Они расположены на материковой отмели и отличаются сравнительно небольшими глубинами, редко превышающими 200 м. На водный, ледовый и гидрохимический режимы этих морей воздействует материковый сток крупных рек северной части европейской территории, и особенно Сибири. По морям Северного Ледовитого океана проходит трасса Северного морского пути, имеющая исключительно важное значение.
Берингово, Охотское и Японское моря принадлежат к бассейну Тихого океана. Ограниченные грядами Алеутских, Командорских, Курильских островов, о. Сахалин и Японскими островами, эти моря имеют относительно свободный водообмен с Тихим океаном. Балтийское, Черное и Азовское моря являются в значительной части замкнутыми системами и имеют ограниченный водообмен с Атлантикой. К полностью замкнутым внутренним водоемам относится Каспийское море.
Ресурсы атмосферной влаги
Атмосфера содержит воду в виде водяного пара, тумана, облаков, капель дождя и кристаллов снега. Она является основным источником формирования и пополнения водных ресурсов и в конечном итоге, благодаря процессу круговорота воды, определяет водность рек, озер, болот, оказывает огромное влияние на формирование качества поверхностного и подземного стоков и на всю окружающую подземную среду.
По среднемноголетним данным, на территории страны выпадает до 9 тыс. км3 осадков в год.