Экологические последствия загрязнения гидросферы

Загрязнение водных экосистем представляет огромную опасность для всех живых организмов, в том числе и для человека. Под влиянием загрязняющих веществ в пресноводных экосистемах отмечается падение их устойчивости вследствие нарушения пищевой пирамиды и ломки сигнальных связей в биоценозе, микробиологического загрязнения, эвтрофирования и других крайне неблагоприятных процессов. Они снижают темпы роста гидробионтов, их плодовитость, а в ряде случаев приводят к их гибели.

Экологические последствия загрязнения морских экосистем выражаются в нарушении их устойчивости, прогрессирующей эвтрофикации, накоплении химических токсинов в биоте, снижении биологической продуктивности, возникновении мутагенеза и канцерогенеза в морской среде, микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря. До определенного предела морские экосистемы могут противостоять вредным воздействиям химических токсикантов, используя накопительную, окислительную и минерализующую функции гидробионтов. Так, например, двустворчатые моллюски способны аккумулировать один из самых токсичных пестицидов — ДДТ и при благоприятных условиях выводить его из организма. В морских водах происходит биотрансформация бенз(а)пирена, благодаря наличию в открытых и полузакрытых акваториях гетеротрофной микрофлоры. Микроорганизмы водоемов и донных отложений обладают также достаточно развитым механизмом устойчивости к тяжелым металлам и способны продуцировать сероводород, внеклеточные экзополимеры и другие вещества, которые, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводят их в менее токсичные формы.

Эвтрофирование водоемов является естественным процессом и обычно протекает очень медленно, однако в последние десятилетия в связи с возросшим антропогенным воздействием скорость его развития резко увеличилась. Антропогенная, или ускоренная, эвтрофикация связана с поступлением в водоемы значительного количества биогенных веществ — азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ и т. д. Антропогенное эвтрофирование приводит к перестройке структуры трофических связей гидробионтов, резкому возрастанию биомассы фитопланктона из-за массового размножения сине-зеленых водорослей, вызывающих «цветение» воды, ухудшающих ее качество и условия жизни гидробионтов вследствие выделения опасных токсинов.

Истощение водных ресурсов следует понимать как недопустимое сокращение их запасов, что приводит к неблагоприятным экологическим последствиям, нарушает сложившиеся экологические связи в системе «человек — биосфера». Практически во всех крупных промышленных городах мира, где подземные воды длительное время эксплуатировались мощными водозаборами, возникли значительные депрессионные воронки вследствие понижения их уровня в радиусе до 20 км и более. Так, например, водоотбор подземных вод в Москве привел к формированию огромной депрессионной воронки глубиной до 110 м, что в конечном счете ведет к значительному истощению подземных вод.

Интенсивная эксплуатация подземных вод при водозаборе и мощный водоотлив из шахт и карьеров приводят к изменению взаимосвязи поверхностных и подземных вод, к значительному ущербу речному стоку, к исчезновению родников, ручьев и малых рек. Кроме того, в связи со значительным снижением уровней подземных вод осушаются заболоченные территории с большим видовым разнообразием растительности, иссушаются леса, гибнет влаголюбивая растительность.

Длительная интенсификация эксплуатации месторождений подземных вод в определенных геолого-географических условиях может вызвать также медленное оседание и деформацию земной поверхности, что негативно сказывается на состоянии экосистем, особенно прибрежных районов, где затапливаются пониженные участки и нарушается нормальное функционирование естественных сообществ организмов и всей среды обитания человека. Истощению подземных вод способствует также длительный неконтролируемый самоизлив артезианских вод из скважин.

Истощение поверхностных вод проявляется в прогрессирующем снижении их минимально допустимого стока. На территории России поверхностный сток воды распределяется крайне неравномерно: около 90% общего годового стока с территории России выносится в Северный Ледовитый и Тихий океаны, а на бассейны внутреннего стока (Каспийское и Азовское море), где проживает свыше 65% населения, приходится менее 8% общего стока. Именно в этих районах наблюдается истощение поверхностных водных ресурсов и дефицит пресной воды продолжает расти. Связано это в основном с активизацией хозяйственной деятельности человека, которая приводит к возрастающему загрязнению вод, снижению способности водоемов к самоочищению, истощению запасов подземных вод, а следовательно, к снижению родникового стока, подпитывающего водотоки и водоемы.

Весьма актуальной проблемой является восстановление водности и чистоты малых рек длиной не более 100 км, которые оказались наиболее восприимчивы к антропогенному воздействию. Непродуманное хозяйственное использование их водных ресурсов и прилегающих земельных угодий вызвало истощение, обмеление, загрязнение, а нередко и исчезновение малых рек.

К очень серьезным негативным экологическим последствиям приводит и изъятие на хозяйственные цели большого количества воды из впадающих в водоемы рек. Так, уровень некогда многоводного Аральского моря начиная с 60-х гг. катастрофически понижается в связи с недопустимо высоким перезабором воды из Амударьи и Сырдарьи. При этом происходит нарушение закона целостности биосферы, когда изменение одного звена влечет за собой сопряженное изменение всех остальных. В результате объем Аральского моря сократился более чем наполовину, уровень моря снизился на 13 м, а соленость воды увеличилась в 2,5 раза. Осушенное дно Аральского моря стало крупнейшим источником пыли и солей. В дельте Амударьи и Сырдарьи на месте гибнущих тугайных лесов и тростниковых зарослей появляются бесплодные солончаки, происходит высыхание озер, проток, болот и повсеместное снижение уровня грунтовых вод, обусловленное падением уровня моря. Все эти явления вызвали такие экологические изменения приаральского ландшафта, которые могут быть охарактеризованы как опустынивание.

К другим весьма значительным видам воздействия человека на гидросферу следует отнести создание крупных водохранилищ, коренным образом преобразующих природную среду на прилегающих территориях. Создание крупных водохранилищ, особенно равнинного типа, для аккумуляции и регулирования поверхностного стока приводит к разнонаправленным последствиям: затоплению плодородных земель, изменению режима подземных вод, подтоплению прилегающих территорий, активизации сейсмической деятельности, с одной стороны, а с другой — повышению устойчивости речного стока, снижению последствий паводков, улучшению условий водоснабжения и т. д. Кроме того, создание водохранилищ путем перегораживания русла водотоков плотинами чревато серьезными негативными последствиями для большинства гидробионтов: из-за того что многие нерестилища рыб оказываются отрезанными плотинами, резко ухудшается естественное воспроизводство многих осетровых и других проходных рыб.