В Российской Федерации контроль за загрязнением атмосферы регулярно осуществляется на станциях мониторинга Федеральной службы РФ по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (251 город с 696 станциями – в 2007 г.). Многие города имеют местные локальные точки контроля за уровнем загрязнения атмосферы.
Система наблюдения за качеством атмосферного воздуха в нашей стране охватывает почти все города с населением более 100 тыс. жителей и города с крупными промышленными предприятиями. В большинстве городов измеряются концентрации от 5 до 25 веществ.
В нашей стране мониторинг загрязнения атмосферного воздуха осуществляется на трех уровнях: местном, региональном, глобальном. На первом уровне он осуществляется сетью стационарных постов в разных городах, поселках и их частях, а также с помощью передвижных лабораторий. Мониторинг на региональном уровне осуществляется на специализированных станциях вдоль государственной границы Российской Федерации. Мониторинг глобального загрязнения атмосферного воздуха осуществляется на четырех базовых фоновых станциях (по две в европейской и азиатской частях страны) и еще на нескольких фоновых станциях, расположенных в биосферных заповедниках и заповедных территориях нашей страны.
2.2. Водные ресурсы
Состав гидросферы и ее основные загрязнители. Гидросфера – это совокупность всех вод Земли: материковых (поверхностных, почвенных, глубинных), океанических и атмосферных. Вся химически несвязанная вода Земли, находящаяся в жидком, твердом и газообразном состоянии, образует гидросферу. Свыше 96% объема гидросферы приходится на океаны и моря, около 2% – на подземные воды, примерно 2% – на льды и постоянные снега и только 0,01% – на поверхностные воды (реки, озера, болота, водохранилища, каналы). Обычно воду, содержащую менее 1 г солей на литр, называют пресной. Воды Мирового океана содержат около 35 г/л (3,5%) солей, представленных прежде всего хлоридами и сульфатами натрия, калия, кальция, магния. Из-за высокого содержания солей морская вода непригодна для бытовых, производственных и сельскохозяйственных потребностей.
Несмотря на то, что пресная вода составляет очень малую часть водных ресурсов Земли, она в большой мере определяет уровень и саму возможность жизни на суше. Качество пресной воды имеет важнейшее значение для человека и его хозяйственной деятельности. До 99% всех пресных вод гидросферы составляют ледники Антарктиды, Арктики, высокогорных районов, а также подземные воды, залегающие на большой глубине, которые практически недоступны для непосредственного использования человеком. Лишь сотая часть всех мировых ресурсов пресных вод может служить основным источником водообеспечения человечества. Ежегодно в мире расходуется 5000 км3 пресной воды, или 11% годового стока всех рек мира.
На современном уровне развития производительных сил пресная вода – наиболее интенсивно расходуемое природное богатство. За одни сутки ее мировое потребление достигает около 10 млрд т, что равно годовой добыче всех видов полезных ископаемых. Общее потребление пресной воды в мире в 1000 раз больше, чем всех вместе взятых видов промышленного сырья. Наибольшее количество пресной воды (примерно 70% от современного расхода) используется в сельском хозяйстве. За вегетационный период гектар кукурузы расходует 3000 м3, капусты – 8000 м3, риса – от 12 000 до 20 000 м3 воды. Для получения одной тонны пшеницы требуется 1500 м3 воды, хлопка – 10 000 м3.
На промышленность приходится около 20% всего водопотребления. Производство 1 т разных видов готовой продукции требует воды: для резины – 2500 м3, целлюлозы – 1500 м3, бумаги – 900 м3, синтетического волокна – от 300 до 1000 м3, азотных удобрений – 400 м3, стали – от 40 до 250 м3 и т.п. Крупным водопотребителем является тепловая энергетика. Для охлаждения турбогенераторов всех видов тепловых электростанций в мире расходуется около 250 км3 пресной воды в год (примерно треть всего объема ежегодного водопотребления промышленности мира).
Большие затраты пресной воды (около 10% ее современного расхода) связаны с коммунально-бытовыми нуждами населения. На жителя крупного города расходуется от 200 до 500 л воды ежесуточно.
Наибольшая величина расхода пресной воды приходится на Азию (60% от общемирового), где располагаются основные орошаемые площади нашей планеты, около 15% – на Северную Америку, около 13% – на Европу, оставшиеся 12% распределяются примерно поровну между Южной Америкой и Африкой.
Ресурсы пресной воды крайне неравномерно размещены на нашей планете. Значительная часть крупнейших рек мира протекает в малонаселенных регионах. В густонаселенных областях сравнительно немного крупных рек, и их воды интенсивно используются. Все это осложняет водоснабжение человечества уже в наше время, когда из более чем 6 млрд жителей Земли примерно треть ощущает острый недостаток пресной воды. К 2025 году предполагается увеличение населения мира до 8 млрд человек, тогда дефицит пресной воды существенно возрастет. Значительно снижает ресурсы пресной воды загрязнение природных вод промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми стоками, для разбавления которых требуется около 20% полного стока всех рек мира.
Обеспечение человечества водой стало не менее важной задачей, чем снабжение производства топливом, сырьем и энергией. Эта задача решается по нескольким взаимосвязанным направлениям:
♦ сокращение потерь воды при водопользовании и увеличение объемов оборотного водоснабжения (повторного использования воды);
♦ переброска части речного стока из районов с избыточным и достаточным увлажнением в засушливые территории;
♦ освоение новых источников пресной воды;
♦ снижение загрязнения природных вод.
Потери воды при водопользовании чаще всего связаны с несовершенством технологии промышленного и сельскохозяйственного производства, коммунальных служб. Так, потери воды из водонесущих коммуникаций в некоторых городах Российской Федерации составляют до 15–30%. В сельском хозяйстве при поливе по бороздам (это самый распространенный в мире способ орошения) потери воды составляют от 40 до 70% и более, при поливе с применением дождевальных машин – около 20%, при внутрипочвенном поливе (когда вода подводится к корневой системе растений с помощью системы тонких трубок – капилляров) – не более 10%.
Потери воды и истощение водных ресурсов во многом связаны с недостаточным знанием природных условий. Например, при создании водохранилищ не всегда учитываются усиление фильтрации воды в подземные горизонты, рост испарений при увеличении водной поверхности и другие факторы. Осушение болот ведет к уменьшению запасов подземных вод, нарушению веками установившегося баланса влаги и ее циркуляции. Региональные проблемы дефицита воды можно решать за счет ее подачи из других водных систем по каналам, водоводам и т.п.
Проблемы освоения новых источников пресной воды решаются за счет использования подземных вод, находящихся на большой глубине, опреснения морских вод, получения пресной воды из айсбергов. Водоснабжение за счет подземных источников практикуется во многих странах; на них основано водное хозяйство 25% городов мира, в том числе многих крупных. Например, в Дании потребность в пресной воде почти полностью удовлетворяют ее подземные ресурсы, в Бельгии – на 90%, в Швеции – на 85%. В развитых странах получило распространение искусственное пополнение подземных вод, использующее весенние паводки рек.
Для восполнения недостатка пресной воды в ряде районов нашей планеты используется опреснение морской воды. Это один из перспективных путей обеспечения человечества пресной водой, тем более что большие площади вододефицитных территорий примыкают к берегам морей и океанов. Все способы превращения соленой воды в пресную требуют больших затрат энергии: на долю электроэнергии приходится примерно половина всех издержек на опреснение. В связи с этим стоимость опресненной воды зависит в основном от стоимости электроэнергии, что является сдерживающим фактором на пути увеличения количества опреснительных установок. Несмотря на это, общая производительность опреснительных установок мира увеличивается и составляет в настоящее время примерно 1% всего мирового водопотребления. Крупнейшими производителями пресной воды в мире являются США, Япония, Саудовская Аравия, Кувейт, Объединенные Арабские Эмираты.
Колоссальные ресурсы пресной воды заключены в айсбергах и континентальных льдах, около 90% которых дают материковые льды Антарктиды. Водозапас айсбергов, образуемых только за год, примерно равен количеству воды, единовременно содержащемуся в руслах всех рек мира. По существующим оценкам, стоимость воды, полученной из антарктических айсбергов, невелика, а при их массовой доставке к вододефицитным районам она может существенно понизиться.
