 |
Гидросфера, ее место, роль и значимость в функционировании экосферы. количественное и качественное истощение природных вод, методы их определения и предотвращения.
|
|
|
|
Гидросфера - водная оболочка Земли, представляющая совокупность всех водных объектов планеты. В гидросфере представлены основные фазовые состояния воды - жидкое, твердое и газообразное.
Водяной пар в атмосфере - необходимый участник важнейшего геоэкологического процесса: создания первичной биологической продукции, или фотосинтеза. Почвенная влага - практически обязательный компонент процесса создания растительной биомассы Земли. Кроме того, как водяной пар, так и почвенная влага играют важнейшую роль в глобальном гидрологическом цикле.
Гидросфера проникает во все другие геосферы и играет важнейшую роль в глобальных процессах обмена веществом и энергией. Вода в природе принимает участие, часто решающее, во многих разнообразных природных процессах. Вода гидросферы играет важнейшую роль в глобальном цикле вещества, осуществляя эрозию и денудацию горных пород, перенос и отложение продуктов их разрушения.
Вода обладает чрезвычайно высокой растворяющей способностью. Физические свойства воды весьма специфичны: большие величины скрытой удельной теплоты фазовых переходов (испарения, конденсации, таяния, сублимации), значительная теплоемкость, малая молекулярная теплопроводность и др. Эти специфические свойства оказывают серьезное влияние на те многие природные процессы, в которых участвует вода. В особенности значительную роль в глобальных процессах играет очень высокая величина скрытой удельной теплоты испарения-конденсации, потому что 84% солнечной радиации, поглощаемой поверхностью Земли, расходуется на испарение. Это, в свою очередь, обеспечивает влагоперенос и, в конечном итоге, круговорот воды, или гидрологический цикл. Тем самым энергия Солнца как бы запускает и поддерживает глобальный круговорот воды.
|
|
|
Другое очень важное физическое свойство воды это ее высокая теплоемкость, определяющая многие природные процессы. Вследствие высокой теплоемкости воды и значительной энергии ее фазовых переходов, имеет огромное значение для теплового и водного режима нашей планеты, а потому является решающим в формировании почв и растительности и, следовательно, всего облика Земли.
Из весьма большого общего объема вод гидросферы (1338 млн. куб. м), пресных вод - всего лишь 2,64%, что составляет слой воды на поверхность суши мира, равный приблизительно 240 тыс. мм.
Влияние деятельности человека на компоненты мирового водного баланса пока затушевывается относительно невысокой точностью определения компонентов. Однако глобальные модели циркуляции климата показывают, что антропогенные изменения климата повысят интенсивность водообмена в глобальном гидрологическом цикле.
В природе вода находится в центре большинства взаимосвязей, в том числе между другими геосферами. В обществе вода - критический фактор многих экономических, общественных и политических проблем. В обобщенном виде можно сказать, что воды суши в экосфере выполняют три основные функции, важные с точки зрения геоэкологии:
· участника, зачастую ведущего и интегрирующего, в глобальных циклах вещества;
· индикатора состояния экосистем, в особенности бассейнов рек или озер;
· самого широко употребляемого природного ресурса.
Во многих случаях вода - ключевой фактор основных глобальных экологических проблем. Глобальный гидрологический цикл - это один из основных жизнеобеспечивающих механизмов экосферы, зависящий в то же время от изменения ее состояния.
Стратегия решения водных проблем заключается в таком управлении бассейном, которое бы обеспечивала экономическое развитие без ухудшения водных и связанных с ними других природных ресурсов.
|
|
|
Одним из показателей состояния водных и связанных с ними геэкологических проблем в той или иной стране является количество водных ресурсов на каждого жителя. Поскольку численность населения мира будет увеличиваться, а. объем имеющихся водных ресурсов останется постоянным, ситуация дефицита водных ресурсов будет и далее ухудшаться, вызывая дальнейшее углубление противоречий, связанных с использованием водных ресурсов как на международном, так и на национальном уровне.
Эффективное водное хозяйство - это умение уравновесить имеющиеся водные ресурсы территории и спрос на них, не допуская при этом ухудшения качества окружающей среды. Имеются два принципиально различных пути его достижения.
Можно увеличивать подачу воды, т.е. увеличивать доступный объем возобновимых ресурсов посредством, например, сооружения плотин, перебросок воды из другого бассейна, опреснения соленых вод и пр. Можно также более экономно использовать имеющиеся ресурсы без их увеличения, т.е. снижать спрос на воду.
Необходимо комбинировать инженерные, экономические, экологические, юридические, социальные, политические действия, потому что ни одно из них, взятое в отдельности, не может обеспечить эффективные и долговременные решения водных проблем.
Экономика использования водных ресурсов требует большего внимания. Пока что вода во всем мире имеет низкую цену, а то и вовсе бесплатна, что ведет к неэффективному использованию водных ресурсов, и как следствие, к серьезным экологическим проблемам. Это делает водное хозяйство уязвимым, или, иными словами, экологически и экономически неустойчивым.
Природные воды - обычно содержащие много химических веществ. Естественная концентрация растворенных веществ в речных водах обычно не превышает 1 г/л.
Фактически деятельность человека постепенно превращает реки из дренажных систем в сточные канавы. Пока в бассейне преобладают природные процессы, речной сток переносит естественные растворенные вещества. Но, по мере того как деятельность человека (промышленность, сельское хозяйство, строительство и др.) усиливает миграцию химических веществ, их концентрация в природных водах повышается, т.е. ухудшается качество воды. При этом в природную среду, в том числе в природные воды, попадают вещества антропогенного происхождения, часто посторонние для данных природных условий, с неблагоприятными свойствами, в том числе токсичные. Общее количество загрязняющих веществ в речной воде достигает нескольких тысяч.
|
|
|
Основные показатели загрязнения природных вод следующие:
· растворенный кислород (чем выше его содержание, тем лучше качество воды);
· показатель биохимического потребления кислорода (ВПК) (чем выше показатель, тем больше в воде загрязняющих веществ и, следовательно, тем хуже качество воды);
· содержание в воде микроорганизмов.
· содержание в воде аммония, нитратов, нитритов, нефти и нефтепродуктов, фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), тяжелых металлов.
Существуют две основные категории источников загрязнения водных объектов: источники точечного загрязнения и рассеянного загрязнения. К первой категории относятся, например, сбросы промышленных предприятий и очистных сооружений коммунальных стоков. Ко второй категории относятся, например, загрязнения, связанные с сельским хозяйством, такие как загрязнения вод продуктами распада удобрений и пестицидов.
В стратегиях по улучшению качества воды, как правило, начинают с точечного загрязнения, а по достижении определенных успехов затем обращаются к регулированию рассеянного загрязнения
Глобальная картина географического распределения загрязнения воды органическими микрозагрязнителями пока не ясна. Поэтому во многих странах были определены стандарты качества воды основаны на рекомендациях международных организаций (на стандарты, разработанные ВОЗ). Стандарты качества воды различаются в зависимости от целей ее использования: питьевая вода, вода для домашнего хозяйства, рыбного хозяйства, рекреации, орошения, промышленности и пр. Естественно, что требования к питьевой воде и воде для рыбного хозяйства наивысшие, для рыбного хозяйства даже выше, потому что питьевая вода может быть обработана после ее забора из источника.
|
|
|
Стандарты качества воды - важный инструмент управления состоянием окружающей среды. Предприятия могут платить штрафы, если сбросы воды не соответствуют стандартам, или налоги, пропорциональные степени вклада в загрязнение воды. Эти меры помогают в решении проблем качества воды в развитых странах. Однако по ряду разнообразных причин (недостаток необходимого оборудования для измерений, отсутствие или несоблюдение соответствующих законов и пр.) они не действенны в большинстве развивающихся стран и стран с переходной экономикой.
5. Земельные ресурсы планеты. Основные этапы их освоения. Негативные процессы, связанные с использованием земельных ресурсов. Проблемы охраны и рации-го исполь-ия ЗР.
Площадь суши составляет 149 млн. км2, включая ледниковые покровы, практически безжизненные пустыни, водоемы, пустоши со слаборазвитой или разрушенной почвой.
Основными функциями почвенного покрова, по В. А. Ковде, являются:
· биоэкологическая (почва это место размещения и функционирования живого вещества);
· биоэнергетическая (это место преобразования солнечной энергии, аккумулированной в гумусе и других органических веществах, в биомассу);
· функция фиксации азота и образования белков;
· функция активного агента в глобальных биогеохим-их циклах основных химических элементов;
· функция преоб-ия подстилающих кристаллических пород в измельченные фракции (выветривание);
· гидрологическая функция (это область активного водообмена между геосферами);
· метеорологическая функция (вносящая заметный вклад в форми-ие состава и режима атмосферы).
Что касается потенциального плодородия, то большая часть суши непригодна, малопригодна или неудобна для земледелия.
Согласно другой оценке, сельскохозяйственные земли составляют 37% всей свободной от льда площади суши, из которых примерно одна треть находится под пашней.
Наиболее характерной чертой в использовании земельных ресурсов мира за последнее тысячелетие является увеличение площади пашни, отражающее рост потребностей населения мира в продовольствии.
В зависимости от природной зоны увеличение пашни происходило или за счет вырубки леса с последующей распашкой, или вследствие трансформации в пашню степей, прерий, саванн и других безлесных ландшафтов. Процесс преобразования классов использования земель неоднозначен (часть распаханных территорий может вновь зарастать кустарником, вторичным лесом, травами и пр).
Растущая численность населения мира приводит к необходимости расширения площади, необходимой для расселения людей и обеспечения их необходимыми услугами(системами сбора и переработки мусора, дорогами и автостоянками). Как правило, при этом в категорию городских переходят наилучшие сельскохозяйственные, преимущественно пахотные земли, потому что они наиболее удобны для населенных пунктов.
|
|
|
Рост пахотных площадей мира практически прекратился. Это связано с тем, что территории, удобные для земледелия, уже почти все использованы. Таким образом, человечество вышло к еще одному пределу несущей способности экосферы.
Большой массив неиспользуемых, с точки зрения земледелия, территорий относится к зоне влажных экваториальных лесов в Южной Америке и Африке. Для этой зоны еще не найдены экологически устойчивые методы земледелия. В Африке значительные площади почти не используются человеком из-за распространения мухи цеце, с сопутствующими ей болезнями людей и домашнего скота.
Растущий спрос на продовольствие и расширяющаяся экономика мира оказывают серьезное воздействие на стратегию использования земельных ресурсов и их состояние. Если невозможно обеспечить растущие потребности в продовольствии посредством включения в производство новых земель, то остается другой путь - повышение плодородия почв посредством интенсификации сельского хозяйства. Но этот путь создает серьезную угрозу для экосферы, в том числе для устойчивого существования педосферы как основы жизни. Такая угроза уже реально проявляется в виде разного рода последствий с/х деятельности, и она может резко усилиться при дальнейшей интенсификации с/х.
|
|
|
