Проблемы чистой воды

<Введение.>

Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем стано-

вятся все более острыми по мере исторического развития об-

щества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызы-

ваемого научно- техническим прогрессом.

Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются

большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользо-

вания в следствие качественного и количественного истощения

водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным

использованием воды.

Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие

сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных

отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико,

что произошла их полная деградация как источников водоснаб-

жения.

Небольшое количество загрязнений не может вызвать зна-

чительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет

способность биологического очищения, но проблема состоит в

том, что как правило количество загрязняющих веществ,

сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может спра-

виться с их обезвреживанием.

Водоснабжение и водопользование часто осложняется био-

логческими помехами: зарастание каналов снижает их пропуск-

ную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды,

ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навига-

ции и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому

разработка мер с биологическими помехами приобретает большое

практическое значение и становится одной из важнейших проб-

лем гидробиологии.

Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах

создается серьезная угроза значительного ухудшения экологи-

ческой обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит

огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологическо-

го равновесия в биосфере.

<I. Гидросфера как среда жизнедеятельности.>

- 4 -

Гидросфера вместе с ее населением играет большую роль в

жизни человека, которая с прогрессом цивилизации непрерывно

возрастает. Водоемы все интенсивнее используют для питьевого

и технического водоснабжения как рыбохозяйственные угодья и

зоны рекреации, для для целей энергетики и навигации и во

многих других отношениях. Поэтому по мере освоения гидросфе-

ры все большее значение приобретает ее биологическое изуче-

ние в интересах оптимизации природопользования и охраны сре-

ды. Этими вопросами занимается гидробиология.

<II. Население.>

Население гидросферы по числу видов (более 250000) за-

метно уступает наземному из-за необычайного богатства в нем

фауны и насекомых. Иная картина получается если сравнение

вести по классам. Например, из 33-х классов растений, 18 ви-

дов -гидрофиты. Эти данные рассматриваются как доказательст-

во того, что жизнь зародилась не в воздушной, а в водной

среде.

Одна из характерных особенностей водного населения

-резкое преобладание зомассы над фитомассой, в то время как

на Земле наблюдается обратная картина.

Биомасса в различных районах Мирового океана колеблется

в очень широких пределах. Так в верхнем 100-метровом слое

в районе экватора биомасса составляет около 500 мг/м3 и бо-

лее, а в водах Субарктики и Субантарктики соответственно

100-300 мг/м. [1.]

Фитобеноз состоит в основном из бурых, красных и зеле-

ных водорослей, а также некоторых цветковых растений.

Зообеноз в наибольшей степени представлен простейшими,

кишечнополостными, ракообразными, головоногими и рыбами.

Планктон по видовому составу в основном представлен ракооб-

разными.

Флора и фауна Мирового океана с продвижением в глубь по

числу видов и численности значительно обедняются. Это связа-

но с ухудшением условий обитания. Основным источником пищи

глубоководных является скопление органических веществ на дне.

Континентальные водоемы могут быть искусственными и

естественными. В подавляющем большинстве континентальные во-

- 5 -

доемы пресные, что и определяет видовой состав их населения.

Население рек характеризуется значительным видовым раз-

нообразием. Из отдельных экологических групп значительного

обилия в реках достигают планктон, бентос и нектон. Числен-

ность бактерий в речной воде значительно меняется по сезо-

нам, обнаруживая максимум в период паводка. Заметно повыша-

ется численность бактерий в реках ниже очагов загрязнения

органическими веществами. Количество планктона в реках на

протяжении года значительно меняется, падая до минимума зи-

мой и во время половодья вследствие разбавления талыми вода-

ми, почти не содержащими каких-либо организмов. От весны к

лету благодаря размножению количество планктона значительно

увеличивается. Бентос преимущественно представляется живот-

ными; донные растения обильны только в реках с прозрачной

водой. Образованию прибрежной растительности мешает размыв

берегов и половодья.

На видовой состав озер оказывают влияние: географи-

ческое положение, происхождение и особенности гидрологи-

ческого режима. Нектон и планктон в озерах представлены бо-

гаче, чем в других континентальных водоемах. На поверхности

пленки: клопы-водомерки, мухи, на нижней поверхности -жуки и

клопы, личинки комаров и т.п. Нектон представлен почти иск-

лючительно рыбами. В больших озерах (Байкал, Ладожское) оби-

тют несколько видов тюленей. Северные и высокогорные озера

богаты ласосевыми рыбами.

Население болот отличается бедностью как по видовому

составу, так и в количественном отношении. Отрицательное

значение в этом отношении имеет малая концентрация кислорода

и повышенная кислотность. Растительность болот представлена

в основном зелеными мхами, осоками, хвощами, вейниками,

тростниками и т.п.

<Физико-химические свойства воды.>

Из огромного количества физико-химических факторов,

влияющих на население гидросферы, сравнительно немногие име-

ют ведущее экологическое значение. К таким факторам прежде

всего относятся физико-химические свойства воды и грунта,

растворенные и взвешенные в воде вещества, температура и

- 6 -

свет, а в последнее время загрязнение водоемов, вызванное

деятельностью человека.

Вода как физико-химическое тело оказывает непрерывное

воздействие на жизнь гидробиоитов. Она не только удовлетво-

ряет физиологические потребности организмов, но и служит им

опорой, доставляет кислород и пищу и уносит метаболиты, пе-

реносит половые продукты и самих гидробиоитов. Благодаря

подвижности воды в гидросфере возможно существование прик-

репленных животных, которых, как известно, нет на суше. Поэ-

тому свойства воды -важнейший фактор абиотической среды вод-

ного населения.

На первый взгляд, изменение плотности воды с повышением

температуры не так существенно. Однако следует учесть, что

плотность гидробиоитов отличается от единицы лишь во вто-

ром-третьем знаке после запятой. Поэтому температурные коле-

бания означают очень многое в смысле изменения условийплава-

ния (различная опорность среды).

По сравнению с другими жидкостями вода имеет сравни-

тельно небольшую вязкость, что обуславливает ее подвижность

и облегчает плавание гидробиоитов. С повышением водной тем-

пературы вязкость заметно снижается. С увеличением солености

вязкость воды несколько возрастает. Изменение вязкости осо-

бенно сильно влияет на передвижение мелких организмов. С од-

ной стороны, они обладают сравнительно маломощной локомотор-

ной системой, в то время как относительная поверхность, про-

порционально которой действуют силы трения, очень велика. С

другой стороны, вязкость тормозит движение тем больше, чем

ближе находятся смещаемые относительно друг друга слои воды.

Для мелких организмов они располагаются на очень небольших

расстояниях и поэтому преодоление сил трения сопряжено со