Розділ 7 водні ресурси України: проблеми раціонального використання й охорони

Люди завжди використовували воду з водойм, а з виникненням поливного землеробства (IX—X ст. до н. е.), а потім і промисловості (XV—XVI ст.) об'єм цієї (використовуваної) води різко збільшився. Перші місцеві заходи з охорони вод здійснювалися ще в І ст. до н. е. у Римській імперії. На сьогодні у зв'язку з браком енергійної охорони вод людство може зазнати "водного голоду" внаслідок якісного виснаження — забруднення водних ресурсів.

Світовий океан — це безперервна водна оболонка земної кулі. 3510 млн км² поверхні Землі 361 млн км² (70,8 %) припадає на океани і моря та 149 млн км2 (29,2 %) — на сушу. Розподіл суші та водного простору на поверхні земної кулі дуже нерівномірний. У північній півкулі на океани припадає 60,7 %, у південній — 80,9 %. Найбільшим за площею є Тихий океан (178 684 тис. км², максимальна глибина — 11 034 м), найменшим — Північний Льодовитий (14 750 тис. км², максимальна глибина — 5449 м). Значення Світового океану важко переоцінити, оскільки він виконує такі найважливіші функції:

— середовище твірну, що визначається його роллю у формуванні клімату та газового складу атмосфери, а також у здійсненні кругообігів мінеральних речовин;

— промислову. Необхідно зазначити, що прибуток від рибальства та морського промислу перевищує 55 млрд дол. США щороку;

— сировинну та енергетичну. Морські запаси лише нафти й газу становлять від половини до 2/3 їх світових запасів. Окрім того, на поверхні дна океану знайдено великі скупчення залізомарганцевих конкрецій — полімінеральних руд, в яких вміст окремих елементів значно перевищує їх запаси у родовищах суші. Також Світовий океан є величезним джерелом енергії: енергія припливів та океанських течій, хвильова енергія та ін. За оцінками фахівців, загальна потужність хвиль океану наближається до 900 млрд кВт, а світовий потенціал припливної енергії ще більший — 1 трлн 200 млн кВт. Перша припливна електростанція потужністю 240 тис. кВт почала працювати у 1967 р. у бухті Сен-Мало на Атлантичному узбережжі Франції;

— транспортну. Наприклад, річний обсяг послуг, що надає міжнародне торгівельне судноплавство, становить у середньому 150 млрд дол. США щороку;

— рекреаційну — використання узбережжя для розташування курортів;

— наукову. Саме в океані відкриті явища планетарного масштабу, дослідження яких допомагає зрозуміти походження та розвиток Землі в цілому.

Уже у другій половині XX ст. людство почало освоювати ресурси Світового океану, у зв'язку з чим швидко збільшилися темпи залучення мінерально-сировинних ресурсів морів та океанів у сферу господарської діяльності людини. Няні понад 40 % доходів у морському господарстві отримується шляхом видобутку мінеральної сировини і палива, ЗО—35 % доходів одержують від торгового судноплавства, понад 10 % — відривного промислу, майже 15 % — від морського туризму, використання гідрохімічних, гідроенергетичних ресурсів тощо. Але у вартості загального щорічного видобутку корисних копалин на вилучені з морів і океанів припадає лише близько 10 %^*78.

*78: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. унт", 2001. — С. 166.}

Людство щороку споживає 22 млн т кухонної солі. Майже третина цієї кількості видобувається з морської води. Зокрема, в Японії 50 % потреби в кухонній солі забезпечує море. Морська сіль — це комплекс різних солей, що містяться у воді. 310 т морської солі можна отримати 1,73 тис. кг сирого гіпсу, 370 кг калійних добрив, 26 кг брому та низку інших хімічних речовин. В Англії кожного року вилучається 4 млн т морської солі, у США — понад 2; в Іспанії — 0,8; в Італії та Франції — по 0,5 млн т.

Наприклад, затока Сиваш — природне сховище хімічної речовини. За підрахунками вчених, під час переробки 125 м3ропи Сиваша дістають 1 т оксиду магнію (майже 30 кг на 1 м³). Щороку з цього сховища може бути вилучено 190 млн т різних солей, у тому числі 146 млн т кухонної солі, мільйони тон сірчанокислого магнію, 4 млн т хлористого калію, а також хлор, кальцій, бром та ін. Також під Сивашем виявлено значні запаси мінеральних вод. Наприклад, у межах акваторії Азовського моря розвідано Південно-Сиваське родовище йодобромних вод. Глибина залягання водоносного горизонту становить 1000-1700 м. У районах Західного і Східного Сиваша зосереджено великі запаси високоякісних лікувальних грязей. Усе це свідчить про потребу комплексного використання природних багатств Сиваша.

Ефективне виробництво магнію з морської води вже налагоджено у багатьох країнах світу. Наприклад, в Англії з моря отримують майже 80 % загальної кількості магнію, а у США — 50%^*79. Набагато складнішою є проблема одержання з морської води рідкісних елементів. Промислове виробництво золота й урану з морської води ще не налагоджено в жодній країні, що пов'язано з дуже малими кількостями цих речовин в одиниці об'єму морської води.

*79: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. унт", 2001. — С. 168.}

Серед розроблюваних корисних копалин Світового океану майже 90 % у грошовому вираженні становлять нафта й газ, які видобуваються переважно в зоні шельфу. На кінець 80-х – початок 90-х років XX ст. з моря вилучалося понад 23 % усієї видобутої на Землі нафти і близько 12 % — природного газу. На сьогодні у понад сотні країн ведуться пошуки нафти й газу в морських родовищах. Основними районами їх видобутку є Мексиканська та Перська затоки, Каспійське, Карибське" Яванське моря та ін. Найбільше у світі — родовище нафти Сафанія на дні Перської затоки^*80.

*80: {Там само. – С. 172.}

Щодо біологічних ресурсів Світового океану та внутрішніх морів, то вони майже у чотири рази перевищують ресурси суші. Однак потреби населення в їжі на 90 % забезпечуються сільським господарством і тільки 10 % дає морський промисел. Річна продукція нектону (вищі хордові тварини та головоногі молюски) становить лише 200 млн т на рік (враховано всі види риб, не тільки промислові). Тому, якщо порівняти ці показники з річним виловом риби, можна зробити висновок, що подальше розширення рибного промислу спричинить порушення процесів відтворення рибних ресурсів. Якщо врахувати ще й той фактор, що океан все більше забруднюється, стає очевидним: збільшення видобутку морепродуктів призведе до вичерпання біологічних ресурсів океану.

Понад 60 % площі Світового океану подібні до пустель на суші. Головну промислову цінність має область шельфу, на яку припадає майже 90 % усього видобутку. Промисел ведеться, як правило, до глибини 500 м, лише іноді — до 1000 м. Продуктивність, якщо під цим поняттям розуміти видобуток органічних ресурсів з одиниці поверхні Світового океану, в середньому становить 184 кг/км², у відкритому океані — 7, на материковому схилі — 65, на шельфі — 2054 кг/км². На першому місці у світовому рибному промислі перебувають оселедцеві, поширені в Атлантичному й Тихому океанах та їх морях, де виловлюється третина всього улову риб.

На думку вчених, можливе подальше збільшення вилову морських організмів до 90—100 млн т на рік, але потрібні заходи щодо регулювання та обмеження промислу. Це робиться шляхом укладання різних міжнародних договорів та конвенцій, уведення "економічних зон" — районів відкритого моря, що прилягають до територіальних вод держави (такі зони шириною 200 морських миль уведено в понад 100 державах). Промисел у цих зонах і навіть дослідницькі роботи здійснюються лише за погодженням держави-суверена. Введення економічних зон вимагає розвитку промислів у від критому океані, відповідно і розширення океанологічних досліджень.

До поняття водні ресурси в широкому розумінні належать: води річок, озер, водосховищ, каналів, морів і океанів, підземні та ґрунтові води, вода гірських і полярних льодовиків, атмосферні води. Також до складу цього поняття входять власне водні об'єкти, тобто річки, озера, моря тощо. їх використовують для судноплавства, гідроенергетики, рибного господарства, рекреації та ін. без вилучення з них води. Теоретично водні ресурси невичерпні, оскільки вони відновлюються в процесі кругообігу. Однак споживання води збільшується такими темпами, що проблема чистої води та дефіциту водних ресурсів — одна з найактуальніших.

Одним із найважливіших глобальних питань, як відомо, є проблема тотального забруднення водного середовища. Об'єднана група експертів з наукових аспектів глобального забруднення морів запропонувала таке визначення сутності поняття "забруднення"; "Внесення людиною прямо або опосередковано речовин та енергії в морське середовище, що зумовлює такі шкідливі наслідки, як збитки живим ресурсам, небезпеку для здоров'я людей, ускладнення морської діяльності, включаючи рибальство, погіршення якості морської води та зменшення її корисних властивостей". До цього визначення належать також забруднювальні речовини з токсичними властивостями, теплове забруднення, патогенні мікроби, тверді відходи, завислі речовини, біогенні сполуки та ін. З погляду господарського використання водні об'єкти вважаються забрудненими, якщо вони частково або повністю непридатні хоча б для одного з видів водокористування.

Стосовно водного середовища джерелом забруднення є джерело, що вносить у водні об'єкти забруднювальні речовини, мікроорганізми або тепло. Забруднювальною речовиною називається речовина, дія якої спричинює порушення норми якості води. У водне середовище забруднювальні речовини можуть проникати водним, підземним та еоловим шляхами. Серед основних джерел забруднення переважають такі:

— промислові підприємства (особливо нафтовидобувної та нафтопереробної промисловостей);

— відходи водного транспорту;

— промислові та господарсько-побутові стічні води;

— сільськогосподарське виробництво^*81.

*81: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. унт", 2001. — С. 192.}

Найстійкішими забруднювачами океанічних і морських вод є нафта і нафтопродукти. Щороку у водне середовище потрапляє від 6 до 10 млн т нафти. Відомо, що 1 т нафти під час розтікання утворює на поверхні пляму площею 12 км². В океан кожного року потрапляє така кількість нафтових вуглеводнів, яка становить 0,25 % світового видобутку нафти за рік. Найбільші втрати нафти пов'язані з її транспортуванням із районів видобутку. Значними також є втрати у процесі буріння та скидання нафти в резервуари, а також винесення в океан материкових вод, які містять нафтопродукти у відходах промисловості та судноплавства.

Найголовніші екологічні наслідки нафтового забруднення вод Світового океану полягають у:

— порушенні обміну в системі "океан — атмосфера";

— загибелі, насамперед, ікри, мальків, молодих риб;

— появі нежиттєздатних особин;

— накопиченні канцерогенів по ланцюгах живлення, отруєнні людини;

— порушенні процесу фотосинтезу, що зумовлює зниження первинної біопродукції в середньому на 10 %;

— зміні структури сукупностей організмів, зменшенні біорізноманіття.

Вирізняють хімічне, фізичне, біологічне і теплове забруднення водного середовища. Хімічне забруднення води відбувається внаслідок потрапляння у водойми зі стічними водами різних шкідливих домішок неорганічної (кислоти, мінеральні солі, луги тощо) та органічної (нафта і нафтопродукти, органічні сполуки, миючі засоби, пестициди та ін.) природи. Більшість із них отруйні для мешканців водойм; ці домішки поглинаються живими організмами і накопичуються в них. Кількість хімічних забруднювачів води постійно збільшується. Наприклад, наприкінці XX ст. було зафіксовано вже понад 960 їх різновидів. Дія забруднювачів, як правило, виявляється у наступних поколіннях організмів і полягає у появі шкідливих мутацій та генетичних порушень.

Фізичне забруднення води пов'язане зі зміною її фізичних властивостей — прозорості, вмісту суспензій та інших нерозчинних домішок, радіоактивних речовин і температури. Тверді частки різко знижують прозорість води, перешкоджають процесам фотосинтезу водних рослин, погіршують смакові якості води тощо. Особливу небезпеку для всього живого становлять радіоактивні речовини. До фізичних показників якості води належать: температура, запах, смак, каламутність, забарвлення, електропровідність.

За допомогою біологічних показників визначають наявність водних організмів, які перебувають на поверхні води (планктон), у її товщі (нектон) або розселяються на підводних частинах схилів, дні водойм і поверхні підводних предметів (бентос). Звичайно, що вимоги до якості води відрізняються залежно від характеру цільового призначення джерел водопостачання.

Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь та ін.) належать до поширених і токсичних забруднювальних речовин, їх застосовують у різних промислових виробництвах, тому в промислових стічних водах, незважаючи на очисні заходи, містяться сполуки важких металів. Певна кількість цих сполук потрапляє в океан з атмосфери. Наприклад, майже половина річного виробництва ртуті різними шляхами потрапляє в океан (9—10 тис. т), із них близько 3 тис. т — через атмосферу. Хлоровані вуглеводні та фосфорорганічні сполуки становлять велику групу штучно створених речовин, що застосовуються у промисловості й сільському господарстві з метою боротьби із шкідниками рослин і тварин. Детергенти — синтетичні поверхнево-активні речовини — входять до складу різноманітних засобів для миття, широко використовуються у промисловості та побуті та є обов'язковою складовою стічних вод, які потрапляють у водне середовище^*82. Майже всі забруднювальні речовини токсичні, вони можуть концентруватися в організмах із підвищенням трофічного рівня в морських екосистемах.

*82: {Хільчевський В.К., Дубняк С.С. Основи океанології: Підручник. — К.: ВПЦ "Київ. ун-ти, 2001. — С. 196.}

Життєдіяльність організмів має величезний вплив на фізико-хімічні властивості вод океанів та морів. Організми сприяють вилученню з морської води великої кількості вуглекислого кальцію та кремнію для побудови власних скелетів. У результаті ці речовини, що потрапляють у морську воду з річковим стоком, перебувають у стійкій рівновазі. Також біологічні процеси відіграють величезну роль в очищенні морської води разом із фізико-хімічними процесами її самоочищення. Особливе значення це має під час органічного забруднення вод. Наприклад, деякі мікроорганізми повністю руйнують нафту до С02 і Н20, а двостулкові молюски у процесі живлення профільтровують за добу майже 70 л води^*83.

*83: {Там само. – С. 182. }