Академик А.Е. Ферсман называл пресную воду самым важным минералом на Земле. Распределение ресурсов пресных вод приведено в табл. 5.5.3.
Для возобновления ресурсов пресных вод определяющее значение имеет круговорот воды, связывающий воедино все части гидросферы. В круговороте воды выделяют такие основные элементы, как атмосферный, океанический и материковый.
Под действием излучаемого солнцем тепла вода испаряется с поверхности Мирового океана, морей, озер и рек и затем осаждается на поверхности водных бассейнов и суши. Объем воды, испаряющейся с поверхности океанов, превышает объем осадков примерно на 35-45 тыс. км3
Таблица 5.5.3.
Распределение ресурсов пресных вод
| Источник пресной воды | Объем пресной воды, тыс. км3 | Доля каждого источника в общем объеме |
| Ледники | 24000 | 85 |
| Подземные воды | 4000 | 14 |
| Озера и водохранилища | 155 | 0,6 |
| Почвенная влага | 83 | 0,3 |
| Пары атмосферы | 14 | 0,05 |
| Речные воды | 12 | 0,0004 |
Основную часть водных ресурсов России и близлежащих стран составляет речной сток, многолетняя средняя величина которого 4714 км3/год, что определяет достаточно высокую водообеспеченность — 18 тыс. м3 в год на душу населения. Однако распределение водных ресурсов неравномерно. Так, в Европейской части страны, где сосредоточено свыше 70% населения, водные ресурсы рек составляют лишь немногим более 20% речного стока. Такие крупнейшие реки страны, как Енисей, Обь, Лена, Печора, Северная Двина, Колыма, протекают в экономически менее развитых и слабообжитых районах. Наименее обеспечены водными ресурсами Украина, Молдова, Туркмения и Узбекистан.
Общие запасы пресных вод в озерах составляют около 26 500 км3, из них 26 232 км3 сосредоточены в 16 крупных озерах, а 87% этого количества воды находится в о. Байкале. Объем крупных горных ледников, в которых сосредоточено значительное количество пресной воды, равен примерно 3 тыс. км3. Разведанные запасы подземных пресных вод составляют более 290 км3 и около 40 км3 — запасы слабосолоноватых и солоноватых вод.
Серьезное внимание специалистов во всем мире привлекает проблема количественного и качественного истощения водных ресурсов, определяемого непрерывным ростом недопотребления в промышленности, сельском хозяйстве и быту (количественное истощение) и загрязнением вод (качественное истощение). В бывшем СССР в водные объекты ежегодно сбрасывалось более 150 млрд. м3 сточных, коллекторно-дренажных и других вод, с которыми в водоемы и водотоки поступает более 30 млн. т загрязняющих веществ.
В настоящее время человечество потребляет около 12-13% речного стока.
В промышленно развитых странах с интенсивным сельскохозяйственным производством, где значительные объемы воды используются на орошение, потребление пресной воды на одного жителя достигало 150-200 м3, в развивающихся странах Африки и Ближнего Востока - 100-200 м3, а в странах, расположенных в безводных зонах, —20-50 м3.
В настоящее время на нужды народного хозяйства из источников забирается свыше 300 кмЭ/год. Рост потребления воды отражает повышение водоемкости производства многих промышленных изделий, безвозвратного водооборота в сельском хозяйстве и является естественным следствием интенсификации промышленного и сельскохозяйственного производства.
К наиболее водопотребляющим отраслям промышленности относятся: энергетика, горнодобывающая, металлургическая и химическая. Например, для выплавки 1т чугуна и переработки его в сталь и прокат расходуют около 300 м3 воды, для изготовления 1 т алюминия — 1500, меди — 500, бумаги — 900, синтетического каучука — 2100-3500, искусственного волокна — 4000 м3.
Еще больше воды потребляет сельское хозяйство. В настоящее время расход воды при орошаемом земледелии оценивается специалистами в 1400 кмЭ/год. Таким образом, на производство растительных продуктов расходуется примерно в 6 раз больше воды, чем на все остальные виды водопотребления, вместе взятые.
Основные причины истощения водных ресурсов — их загрязнение и засорение.
Загрязнение вод — это насыщение их вредными веществами в таких количествах или сочетаниях, при которых ухудшается качество вод и водный объект признается загрязненным в соответствии с принятыми нормами.
В отличие от загрязнения под засорением вод понимают поступление в водоем посторонних, не растворимых в воде предметов, не изменяющих качество воды, но влияющих на качественное состояние русел водоемов.
Основные источники загрязнения — сточные воды нефтяной, нефтехимической, химической, угольной, целлюлозно-бумажной и металлургической промышленности. Интенсификация сельскохозяйственного производства, связанная с внесением больших доз минеральных удобрений, применением химических средств защиты растений, организацией животноводческих комплексов, также приводит к значительному росту загрязнения водоемов и водотоков.
Ежегодно во всем мире в реки сбрасывается около 160 км3 промышленных сточных вод.
Основными загрязнителями вод являются нефть и нефтепродукты. По данным специалистов, поступления нефти в Мировой океан составляют около 25-30 млн. т/год. Загрязнение вод нефтью происходит в результате естественных выходов ее на поверхность в районах залегания, при добыче, транспортировании, переработке и последующем использовании. Поступление нефти в Мировой океан из районов природного залегания нефтяных пластов составляет примерно 0,5 млн. т/год.
Ежегодно в реки в виде производственных отходов сбрасывается более 2,3 млн. т свинца, 1,6 млн. т марганца, около 0,5 млн. т меди, 1 млн. т цинка, 6,5 млн. т фосфора, значительное количество ртути и т.д. Из металлов наибольшую опасность для водной среды представляют ртуть и ее соединения. Средняя концентрация ртути в Мировом океане равна 0,15 мг/м3.1
Экология и экологические проблемы
Региональные эколого-экономические проблемы России должны решаться не только на уровне международной природоохранной деятельности. Существенный вклад в разрешение проблемы призваны внести действия по рациональному осуществлению экономической деятельности, которые рассматриваются в курсе экономической географии и регионалистики в аспекте проблемы структурной перестройки хозяйства регионов с высокой концентрацией производительных сил и большой антрогенной нагрузкой.
Вопросами предотвращения экологической опасности занимается наука экология, изучающая отношения растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой, исследует структуры и функционирование естественных и антропогенных экологических систем и биосферы в целом. В современных условиях экология стала научной основой природопользования и охраны природы, способствуя, таким образом, оптимизации взаимодействия общества и природы.
Применительно к горнодобывающей промышленности существует понятие горной экологии, которая изучает закономерности воздействия человека на окружающую среду в сфере горного производства, и в первую очередь взаимосвязь физических и химических процессов, лежащих в основе добычи и переработки полезных ископаемых, с круговоротом веществ и энергии в биосфере — источником существования человеческого общества служат природные ресурсы, являющиеся важнейшими компонентами окружающей его естественной среды.
Все они связаны с литосферой, гидросферой, атмосферой, биосферой, космосом. Это минеральные ресурсы, земля, воды, растительность, живые организмы, газы, солнечная радиация и др.