Пресные воды

Помимо водохранилищ широко используются разные гидротехнические сооружения, например каналы. Наиболее распространены судоходные каналы —  искусственные русла, связывающие  два или несколько водных объектов (напр., Волго-Балтийский канал, соединяющий  реки, впадающие в Каспийское и  Балтийское моря, и образующий единую воднотранспортную магистраль). Есть также оросительные и обводнительные каналы, перебрасывающие речные воды из районов с их избытком в районы недостаточного увлажнения. Однако переброска воды в больших размерах может  иметь и неблагоприятные следствия. Поэтому строительству каналов  должны предшествовать тщательные научные  разработки, выявляющие и оценивающие  возможных негативных последствий  таких перебросок.

4. Озера. 

Озеро — водоем, образовавшийся в природном углублении (озерной  котловине). Озера имеют различное  происхождение, что отражается на размерах, форме, водном режиме озера. По происхождению  озера бывают тектонические, вулканические, плотинные (или завальные), ледниковые, карстовые, пойменные. 

Тектонические озера  образуются в местах опусканий и  прогибов земной коры. В грабене  возникло самое глубокое озеро в  мире Байкал (1637 м), в крупной тектонической  котловине расположено самое большое озеро мира Каспийское. Котловины всех крупных по размеру и глубоких озер имеют тектоническое происхождение (крупнейшие африканские и североамериканские озера, Аральское море-озеро, Балхаш и др.).  

Вулканические озера  возникли в кратерах потухших вулканов. 

Завальные озера  образуются в горах в результате появления плотин, перегораживающих речные долины при землетрясениях, в результате селей (грязевых потоков) . 

Ледниковые озера  возникали в результате эродирующей (выпахивающей) или аккумулятивной деятельности ледника. 

В районах распространения  растворимых горных пород (известняка, гипса, мела) на месте провалов возникают  карстовые озера, обычно небольшие  по размерам. Для пойм рек характерны озера-старицы. 

Озера размещены  на поверхности земли неравномерно: наибольшее их количество в районах, где много тектонических и  ледниковых углублений, и где выпадает большое количество осадков. Появилось  немало антропогенных озер — прудов; обычно их создают там, где естественных озер. 

Озера питаются за счет выпадающих атмосферных осадков, подземных  вод и стекающих в них поверхностных  вод, прежде всего речных. Расходуется  вода из озер путем испарения и  речного стока. Озера могут быть сточными (из которых вытекают реки) и бессточными. 

С речными и подземными водами в озера поступают соли. При накоплении солей в бессточном озере вода становится соленой или  горько-соленой; намного соленее океанических вод. Соленые озера характерны для пустынь, полупустынь и степей. 

Озера используются человеком для водоснабжения, орошения, добычи соли, лечебных грязей, сапропелей (илистых отложений органo-минерального происхождения, применяемых как удобрение и химическое сырье), а также в рыбохозяйственных, бальнеологических и рекреационных целях.

5. Ледники 

Ледники — подвижные  скопления льда на поверхности суши - образуются там, где в течение  года выпадает больше снега, чем успевает растаять. В Антарктиде и Арктике  такие условия создаются на небольшой  высоте (на уровне моря или чуть выше); в тропическом поясе только в  горах на большой высоте. Имеет  значение и количество выпадающих твердых  осадков: чем их больше, тем ниже в горах накапливается снег при  одних и тех же температурах. Выпавший снег постепенно уплотняется и превращается в фирн (зернистый лед), а затем  в глетчерный лед. Лед обладает способностью под влиянием силы тяжести перемещаться (течь) со скоростью от нескольких метров до 200 м в год. 

Покровные ледники  имеют значительную мощность, скрывают неровности рельефа и занимают большую  площадь (напр., покровный ледник Антарктиды мощностью около 2 км, и ледник Гренландии). От края этих ледниковых покровов постоянно  откалываются огромные глыбы льда —  айсберги, сидящие на мели или свободно плавающие. 

Горные ледники  занимают вершины гор, различные  углубления на их склонах (кары, цирки) и долины. Горные ледники значительно  меньших размеров, чем покровные, и более разнообразны. 

В ледниках законсервировано большое количество пресной воды. Частично она расходуется на питание  рек (от интенсивности таяния ледников зависит водоносность горных рек). Для  засушливых районов мира ледниковое питание рек имеет важное хозяйственное  значение. Ныне разрабатываются интересные проекты использования айсбергов  для снабжения пресной водой  засушливых районов Австралии, Африки, Южной Америки и Аравийского  полуострова.

6. Болота 

Болота — избыточно  увлажненные участки суши с влаголюбивой растительностью, при отмирании  и разложении которой образуется торф. В зависимости от источников питания болота подразделяются на верховые и низинные. 

Верховые болота питаются атмосферными осадками, бедны  минеральными солями и обычно располагаются  на водоразделах. Растительность этих болот бедна по видовому составу; преобладают сфагновые мхи. 

Низинные болота возникают в местах выхода на поверхность  или близкого залегания подземных  вод. Значительно более богатое  минеральное питание создает  условия для произрастания здесь  разнообразной растительности —  зеленых мхов, осок, злаков, а из древесных  пород — ольхи и березы. В  результате накопления торфа поверхность  низинных болот постепенно повышается. На определенной стадии поверхность  болота может достигнуть такой высоты, при которой болотная растительность уже не может использовать подземные воды и переходит на питание атмосферными осадками: низинное болото сменяется верховым. 

Болотам принадлежит  важная роль в природе: они увлажняют  воздух окружающих территорий, являются местами обитания многих видов животных и произрастания ценных видов  растений. 

Болота используются человеком. На них разрабатывают  торф, который применяют как удобрение, топливо и химическое сырье, собирают ягоды, лекарственные растения, часть  низинных болот осушивают и превращают в сельскохозяйственные угодья, отличающиеся высоким потенциальным плодородием. Следует, однако, помнить, что не все болота подлежат осушению, часть из них необходимо сохранить, чтобы не нарушить сложившихся в природе взаимосвязей.

7. Охрана пресных  вод. 

7.1. Вода как ценнейший  природный ресурс. Это одна из  наиболее жизнеобеспечивающих природных  сред, сложившихся в процессе  эволюции. Помимо другого хозяйственного  значения, главная роль запасов  пресных вод – снабжать человека  водой, прежде всего для питья.  Чистая пресная вода – лимитирующий  фактор существования человека  как биологического вида. 

Вода – составная  часть биосферы – имеет ряд  аномальных свойств, влияющих на протекающие  в экосистемах физико-химические и биологические процессы. К таким  свойствам относят очень высокие  и максимальные среди жидкостей  теплоемкость, теплоту плавления  и теплоту испарения; поверхностное  натяжение, растворяющую способность  и диэлектрическую сопротивляемость, прозрачность.  

Для воды также характерная  повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами. Из-за перечисленных свойств, вода потенциальной может накопить очень много загрязняющих веществ – химических элементов и патогенных микроорганизмов. 

Большая часть потребляемой на земном шаре воды используется в  сельском хозяйстве (70%), затем идет промышленность и хозяйственно-бытовые  нужды. Во многих районах мира, ¾  населения Земли ощущают острый недостаток чистой пресной воды. Поэтому охрана пресных вод заключается в их бережном использовании: 1) экономным расходе воды с применением более совершенных технологий в промышленности и сельском хозяйстве; 2) введении оборотного водоснабжения на предприятиях; 3) предотвращении загрязнения вод, неукоснительном соблюдении правил очистки сточных вод. 

Задача охраны вод - сложная и дорогостоящая. Затраты  на охрану вод занимают первое место  среди всех расходов на охрану природы. Поэтому ее, к сожалению, пока удается  решать лишь только частично. 

7.2. Сокращение и  антропогенное загрязнение пресных  вод. Практически на всех промышленных  и урбанизированных территориях  мира снижается качество и сокращаются запасы пресной воды. Поэтому обеспечение ею населения и народного хозяйства России стало одной из наиболее важных социально-экономических нужд. 

Постановление  № 862 от 18 октября 1992 «О неотложных мерах  по обеспечению  питьевого водоснабжения  в РФ» обязало соответствующие  министерства и ведомства провести мероприятия по улучшению качества питьевой воды и повышению надежности, устойчивости систем водоснабжения  городов, поселков и других водопотребителей (Среднесрочная программа, 1991). В этой связи особую ценность имеют крупные резервуара пресной воды (напр., озеро Байкал).  

Поверхностные воды, имеющие возможность самоочищаться, более защищены от загрязнений, чем  подземные (Крайнов и др., 1991).  В связи с нарастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от истощения и загрязнения стратегически важна.  

Опасность загрязнения  подземных вод заключается в  том, что подземная гидросфера (особенно артезианские бассейны) – это конечный резервуар накопления загрязнителей  поверхностного и глубинного происхождения (Крайнов, Швец, 1987). Наиболее опасным антропогенным процессом загрязнения вод является сброс стоков с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий; выпадение продуктов антропогенной деятельности с атмосферными осадками. 

Загрязнение бессточных озер также бывает долговременным и  часто необратимым. Усиленный и сосредоточенный водоотбор из подземной гидросферы приводит к образованию обширных и глубоких воронок с провалами грунтов, понижению уровня  поверхностных вод. 

Общая черта антропогенного загрязнения воды – высокая концентрация токсичных веществ в локальных  участках среды обитания человека. В ряде регионов пресные воды приобрели  аномальные геохимические свойства (концентрация хлоридов до 15 г/л, нитратов до 10 г/л, фторидов до 3-5 г/л; это уже  экологически опасные концентрации). По органическим соединениям некоторые  водные системы уже вошли в  стадию необратимых изменений (эвтрофикации), возрастающих во времени. Такие системы способны долгое время удерживать высокие концентрации загрязнителей. 

В последнее время  резко возросло потребление минеральных, лечебных и столовых вод, а также  геотермальной энергии. Необдуманное использование таких ресурсов без  выяснения процессов протекающих  в водных резервуарах, приводит к  трагическим и дорогостоящим  ошибкам. Например, в знаменитой Долине Гейзеров в Калифорнии из-за большого количества эксплуатационных скважин  исчез пар и быстро нарушилось равновесие. На ликвидацию возникшего кризиса в 1970-х гг. было затрачено 3,5 млн. долларов. 

Рассолы осадочных  бассейнов привлекают внимание как  важный источник гидроминерального  сырья и биологически активных вод. Такие рассолы выявлены и в  Тимано-Печорском осадочном бассейне. Практика показывает, что при добыче рассолов невосполнимый вред наносится  вышележащим водоносным горизонтам. 

Исследования в  России и за рубежом доказывают прямую корреляционную связь между качеством (степенью загрязнения) питьевой воды и здоровьем человека. Широко распространенные кариес зубов и флюороз обусловлены соответственно недостатком и избытком фтора в питьевой воде. Недостаток F и кариес характерны для Карело-Кольского региона и большинства областей Европейской России. В 1960-е гг. было принято правительственное постановление о фторировании питьевой воды с содержанием F менее 0,5 мг/л.  Избыток F и вспышки флюороза зафиксированы в Мордовии и Забайкалье.  

При недостатке йода в воде (особенно у сельских жителей)  развиваются заболевания щитовидной железы. Такие регионы известны на Крейнем Севере, Урале, Алтае, Северном Кавказе, Среднем Поволжье и на севере Русской Равнины. Длительный дефицит I в питьевой воде приводит к умственной и физической отсталости. 

Выявлена связь  рака мочевого пузыря и употребления воды с высоким содержанием хлора. К наиболее опасным загрязняющим веществам питьевых воды относятся хлорированные углеводороды и диоксины (высокотоксичные устойчивые хлорорганические соединения).