Міграція забруднень у різних середовищах

Для розробки ефективних заходів по захисту від забруднення природного середовища важливо розуміти, що всі середовища біосфери найтіснішим чином взаємопов’язані. Наприклад, забруднюючі речовини, що викидаються в атмосферу, осідають на поверхню землі самостійно або виносяться опадами. У будь-якому випадку вони опиняються в поверхневих водах, на грунті, на листі рослин, разом поверхневими водами виносяться в Океан і вже з океанічними течіями розносяться аж до полярних областей.

У багатьох випадках значну, а то й більшу частину, до 80% забруднень, які виявляються в поверхневих водах, становлять речовини, що потрапляють в них з дощовими і сніговими водами. Сюди входять вимиті опадами з атмосферного повітря промислові та транспортні викиди, отрутохімікати та добрива з полів. Лише частина цих забруднень стікає з талими і дощовими водами відразу в струмки і річки. Інша, іноді більша їх частина, проникає в грунт і грунтові води, мігруючи поступово у все більш глибокі горизонти і повертаючись в водотоки.

Взаємодія природних вод з атмосферою, літосферою і грунтами робить систему водойм і водотоків інтегратором більшої частини забруднень, незалежно від того, в яку з середовищ вони спочатку були викинуті. Системи фізико-хімічного та біологічного самоочищення природних вод можуть справлятися переважно із забрудненнями, представленими природними органічними речовинами. Багато органічні речовини синтетичного походження, в тому числі більшість пестицидів, токсичні важкі метали цими системами не знищуються, а тимчасово акумулюються і затримуються, але при зміні умов, сезонних або разових (зміни температури і кислотності вод, їх антропогенний підкислення, зміни вмісту кисню і т. п.) вони знову переходять в розчинний стан і повертаються у воду. Наприклад, багато важкі метали зв’язуються в донних відкладеннях річок і озер, але рівновага між нерозчинної твердою фазою і розчинної формою, пов’язане, зокрема, зі зміною валентності при підкисленні, може зрушуватися, приводячи до вторинного забруднення водойми або водотоку. Тому навіть на великих відстанях міграції забруднень по річках вони не зникають, а переміщаються поступово вздовж усього русла. Так, дослідження складу забруднень волзької води в районі Астрахані показали, що до 20% їх становлять скиди, що потрапили у воду в Москві і пройшли по Москві-річці, Оці і Волзі до Каспійського моря, де їх накопичення настільки ж динамічно.

Інтеграція забруднень гідросистемами територій робить принципово важливим басейновий принцип побудови систем моніторингу забруднень природного середовища, що дає можливість первинного виявлення забруднюючих речовин незалежно від шляхів їх проникнення в різні компоненти ландшафту – на поверхню грунту, в атмосферне повітря або в водотоки і водойми. Басейнова принцип моніторингу вимагає організації системи контролю у відповідності з природними шляхами перенесення забруднень, а не адміністративними кордонами.

Часто навіть у воді глибоких артезіанських свердловин виявляються шкідливі речовини, спочатку потрапили в повітря або на грунт. Це ж відноситься до забруднень, що потрапляють у річки, оскільки значна частина підземних вод, Які використовуються як джерела водопостачання міст і селищ, підживлюється з річок. Читач сам може навести безліч прикладів такої міграції забруднень. Очевидно, тільки одночасні і узгоджені заходи по захисту від забруднень повітряного басейну, поверхневих і підземних вод, грунтів і природних комплексів можуть привести до оздоровлення природного середовища і до зменшення шкідливого впливу забруднень, як на здоров’я людей, так і на стан і продуктивність екосистем.

Рішення про такі заходи, втім, повинні обов’язково проходити ретельну екологічну експертизу. Наприклад, завдання перекидання на південь частини стоку північних річок з інженерної точки зору цілком можна вирішити і економічно, на перший погляд, виправдана. Однак, як показали дослідження та аналіз ситуації, проведені екологами, такий перекидання економічно сумнівний, а екологічно небезпечний. Зменшення кількості води в таких річках, як Об, Єнісей, Лена, які не тільки багаті рибою особливо цінних видів, але і регулюють тепловий режим грунтів у своїх долинах, забезпечуючи високі пасовищні властивості обширних заплавних лук, може призвести до тяжких наслідків як для загального стану північних екосистем, так і для господарства цих територій. Багатоводні сибірські річки течуть з півдня на північ і несуть багато тепла, наслідком чого є глибоке проникнення на північ, в зону тундри, багатьох видів деревних і трав’янистих рослин тайговій зони. Зменшення глибини річного відтавання мерзлотних грунтів, скорочення частки злаків і осок в складі рослинності, наступ мохів і зсув на південь кордонів тундри, зниження уловів лососевих і сигових риб – ось тільки частина прогнозованих наслідків пропонувався і вже реализующегося проекту перекидання. Зупинка проекту перекидання сибірських річок – одне з перших проявів екологічно обгрунтованого підходу до вирішення економічних завдань у нашій країні.

Звичайне при обговоренні подібних проектів протиставлення точок зору інженерів і екологів виглядає як боротьба строгих розрахунків, що спираються на законодавчо або емпірично прийняті нормативи, з одного боку, і загальних міркувань на тему можливих неприємностей у більш-менш віддаленому майбутньому – з іншого. Приймаючі рішення люди практичного складу, яким пропонується технічно обгрунтоване рішення беспокоящей їхні проблеми, найчастіше схильні приймати такі проекти. У той же час має бути ясно, що «строгим» розрахунками піддаються тільки порівняно прості системи, а будь-який природний комплекс – завжди система складна, аналіз якої мимоволі може бути зроблений переважно на якісному рівні, результатом його стає хоча б приблизний розрахунок, а лише визначення тенденцій найбільш ймовірного розвитку подій після реалізації проекту.
Гіркий досвід багатьох «перемог над природою» показав, що професійний аналіз екологічних наслідків втручання в структуру і функціонування природних комплексів, екосистем, найчастіше виправдовується. Це змусило в багатьох країнах законодавчо прийняти необхідність екологічної, в тому числі громадської, експертизи всіх проектів, пов’язаних з втручанням у природні процеси. Це сильно ускладнило життя будівельників і експлуатаційників, але дозволило істотно знизити ймовірність трагічних помилок у взаємодії людини і природи, принаймні в тих випадках, коли авторам великих «пріродопокорітельскіх» проектів не вдається так чи інакше обійти закон.

Додаткові труднощі в охороні природних вод пов’язані з тим, що нормативи водокористування, що діють протягом десятиліть, перестають відповідати реальній ситуації. Так, наприклад, в Москві і деяких містах Підмосков’я в останні роки став відчуватися брак води. Прийняте урядами Москви і Московської області постанову про підключення додаткових джерел водопостачання початок реалізовуватися в традиційних напрямках і в повній відповідності з діючими нормами. Розроблено і вже частково розпочато реалізацією проект підключення до водопостачання столиці Південного водозабору з подруслових родовища підземних вод під Окою. Це родовище підживлюється цілком з Оки, вода якої фільтрується через потужний шар піщано-гравійних відкладів під руслом.
Якщо цей проект буде реалізований, то Ока на цій ділянці втратить до 20% води. Наслідки цього для басейну Оки далеко вгору і до Коломни вниз по її течії важко визначити скільки-точно, але ясно, що вони торкнуться і стану системи біологічної самоочищення вод Оки, і її рибних запасів, і так вже сильно підірваних, і стану лугових і лісових екосистем на значному протязі окской долини.

І те леї час очевидна ефективність інших шляхів поліпшення водопостачання московського мегаполісу. І зокрема, середньодушове споживання води в Москві вдвічі вище, ніж, наприклад, в Лондоні. Причин цього декілька. Одна з них – недосконалість системи оплати за водокористування: москвич платить не за кількість використаної води, а за право нею користуватися в будь-якій кількості. Інші поганий стан водопроводу і санітарних систем, із за чого втрачається до 20% подається в місто води (якраз стільки, скільки може дати Південний водозабір); відсутність технічного водопроводу, через що на всі промислові потреби, включаючи поливання вулиць і мийку автомобілів, використовується питна вода. І нарешті, використання передових технологій очищення, наприклад із застосуванням трекових мембран з високою щільністю каліброваних пір, може вирішити проблему якості московської води і повернути в оборот безліч забруднених джерел.

Весь комплекс заходів з економії води та вдосконаленню систем водопостачання та водокористування, напевно, буде коштувати дорожче, ніж будівництво Південного водозабору, але відкриє можливість не «добивати», а відновлювати екосистеми Оки. Тим більше, що витрат на ремонт водопровідної мережі Москви і заміну підтікає кранів і зливних бачків все одно не уникнути.
Подібні проблеми виникають у багатьох великих містах Росії. Особливо гострі вони там, де немає підземних родовищ води і використовуються тільки поверхневі води, як у багатьох містах, розташованих по Волзі, Камі, в Передураллі. Перехід до нових технологій водоочищення та водопідготовки, створення системи жорсткої економії питних вод – завдання, від якнайшвидшого вирішення якої залежить значною мірою схоронність водних ресурсів і повноцінність екосистем басейнів багатьох наших річок.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Сейсмічні пояси Землі