Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 38. Забруднення гідросфери та її охорона

Які речовини поглинаються з води рослинами і тваринами? Які проблеми можуть виникнути в рослин і тварин через нестачу води? Що таке гідросфера? Які компоненти входять до складу гідросфери? Які хребетні тварини живуть у водоймах вашого регіону?

Вплив людини на гідросферу

Забруднення гідросфери відбувається в дедалі більших масштабах (мал. 38.1). У якості забруднювачів у гідросферу потрапляють усі види забруднень — фізичні, хімічні й біологічні. За місцем потрапляння забруднень виділяють забруднення підземних вод, забруднення прісних вод і забруднення океанів.

Мал. 38.1. Викиди у водойми

Основні речовини, які потрапляють у гідросферу:

• глина, мул та інші речовини;

• нафтопродукти;

• солі важких металів;

• поверхнево-активні речовини;

• пестициди;

• мікроорганізми (з харчових виробництв та стічних вод);

• радіонукліди;

• побутове сміття, поліетилен тощо.

Але тільки забрудненням дія людини на гідросферу не обмежується. Побудова гідроелектростанцій, каналів і плотин стала причиною різкої зміни водного режиму багатьох річок. Створення водоймищ та осушення сільськогосподарських угідь призвели до зміни рівня ґрунтових вод.

Наслідки забруднення гідросфери. Дефіцит водних ресурсів

Наслідки впливу людини на гідросферу позначилися на стані як водних, так і наземних екосистем. Велика кількість забруднювачів стала причиною масової загибелі організмів у прісних і солоних водоймах. Гинули як тварини, так і рослини та мікроорганізми. У багатьох випадках суттєво змінювався видовий склад екосистем.

Через накопичення в організмах представників водних екосистем шкідливих речовин страждали і наземні тварини. Вони поїдали рибу та інших водних жителів і отруювалися накопиченими в них шкідливими сполуками.

Теплове забруднення водойм водами із систем охолодження електростанцій і промислових підприємств ускладнило процеси розмноження багатьох видів та спричинило збільшення кількості випадків і інтенсивності цвітіння води. Греблі гідроелектростанцій перекрили шлях до місць нересту прохідним рибам.

Надмірне забруднення і порушення гідрологічного режиму значно збільшило масштаби ще однієї проблеми — дефіциту питної води. Води на нашій планеті багато. Але більша її частина є солоною або міститься у складі льодовиків полярних регіонів та гірських місцевостей. А для нормального життя і господарської діяльності людям потрібна прісна вода. У багатьох регіонах планети вода стала найбільш дефіцитним ресурсом. Дефіцит водних ресурсів у багатьох південних регіонах робить неможливим вирощування культурних рослин і розведення тварин.

Цвітіння води

Явище цвітіння води виникає в результаті швидкого надмірного розмноження водоростей, велика кількість яких змінює колір поверхневих шарів води у водоймах (мал. 38.2, с. 139). Саме це явище може виникати і без участі людини, але сільськогосподарська та промислова діяльність стрімко підвищують ризик його виникнення. Причиною такого ефекту є велика кількість речовин, які потрапляють у водойми в результаті антропогенної діяльності і створюють гарні умови для росту і розмноження водоростей. До таких речовин належать сполуки Фосфору, Нітрогену та Карбону.

Мал. 38.2. Цвітіння води за участі різних водоростей

Швидке розмноження водоростей призводить до високої їх концентрації в поверхневих шарах води. Частина водоростей гине і починає розкладатися, зв'язуючи розчинений у воді кисень. Результатом цього стає загибель багатьох водних організмів від задухи. Деякі водорості також можуть виділяти у воду токсини, що збільшує масштаби загибелі організмів.

Крім надходження потрібних для водоростей речовин, антропогенна діяльність спричиняє цвітіння вод за допомогою ще кількох факторів. Інтенсивні водозабори стають причиною обміління водойм, а наявність гребель електростанцій, мостів та різноманітних гідротехнічних споруд уповільнює течію. Усе це сприяє розмноженню водоростей і збільшує ризик цвітіння води.

Ефект цвітіння води може виникати ще як результат розмноження водоростей із різних систематичних груп. Це і прокаріотичні ціанобактерії, і різноманітні одноклітинні еукаріотичні водорості (наприклад, діатомові), і навіть багатоклітинні водорості великих розмірів. Але в кожному конкретному випадку переважає певний вид або група видів водоростей.

Цвітіння води може відбуватися як у солоних, так і в прісних водоймах. Колір води у випадку цвітіння залежить від того, які саме водорості розмножуються. Він може бути зеленим, жовтим, коричневим, червоним (червоні припливи) або навіть чорним.

Оцінка екологічного стану водойм і охорона гідросфери

Охорона гідросфери потребує міжнародних зусиль і виконання низки як технічних, так і законодавчих заходів. До того ж основні зусилля спрямовують на перешкоджання потраплянню забруднень у водне середовище. Необхідні широке впровадження безвідходних технологій та побудова сучасних комплексів з очищення викидів (мал. 38.3).

Мал. 38.3. Сучасний сміттєспалювальний завод Amager Bakke у Копенгаґені перероблює сміття на теплову й електричну енергію і є місцем відпочинку

Ефективна охорона водних ресурсів неможлива без адекватної оцінки стану водойми. Але спеціального показника для цього не існує, й оцінювання виконується на основі комплексного підходу за системою показників (фізичних, хімічних, мікробіологічних).

На щастя, світовий досвід свідчить, що успішна охорона та відновлення водних ресурсів можливі. Прикладом такого успіху є екологічна проблеми річки Рейн, однієї з найбільших річок Європи. 1987 року у Швейцарії сталася аварія, наслідком якої було потрапляння в Рейн великої кількості пестицидів та ртуті. Як результат, виникла проблема з водопостачанням у багатьох містах, розміщених на берегах річки, та загибель більш ніж півмільйона риб. Окрім того, деякі види риб узагалі зникли.

Ця екологічна катастрофа привернула увагу до екологічного стану річки, який і так був украй незадовільним. Незабаром було розроблено міжнародну програму дій, яка передбачала покращення екологічного стану Рейну до 2000 року таким чином, щоб до нього повернувся лосось, який є дуже чутливим до наявності у воді забруднень. Наслідком втілення в життя цієї програми стало зменшення надходження забруднювачів у Рейн у межах від 50 до 100 % для різних сполук. Лосось повернувся до Рейну навіть раніше запланованого — у 1997 році.

Отже, тепер ви знаєте

1. Які речовини потрапляють у гідросферу в результаті діяльності людини? 2. Які існують основні джерела забруднень гідросфери? 3. Що може бути джерелами теплового забруднення водойми? 4. Що слід робити для охорони водойм? 5. Чому виникає дефіцит водних ресурсів? 6*. Які заходи слід застосовувати для подолання дефіциту вологи?

Запитання та завдання

7*. До яких наслідків може призвести порушення гідрологічного режиму річки (на прикладі Дніпра)? 8*. Складіть перелік основних джерел викидів у водойми для вашої місцевості.