Экология человека - вода и ее роль в экологии человека

. Вода — химическое соединение водорода с кислородом в соответствии (по весу) 11.11% водорода и 88.89% кислорода. Общий объем гидросферы Земли равен примерно 1800 млн км³. Большая часть воды —1370 млн км³ —приходится на Мировой океан; 340 млн км³ — на долю связанной воды земной коры (включая воду живых организмов); приблизительно 13 тыс. км³ воды в виде пара находится в атмосфере и немногим более 90 млн км³ составляют воды суши.

Таблица.  Объем отдельных частей гидросферы в пределах суши

Существуют и другие варианты оценок, которые мало меняют представление о соотношении общего количества воды на планете и количества  пресной воды.

В России основной источник водоснабжения — речной сток, который  составляет в средние по водности годы 4262 км³. При этом 90% стока  приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов, т.е. на  территорию Севера России, Сибири и Дальнего Востока, где проживает менее 20% россиян. На бассейны Каспийского и Азовского морей остается  менее 8% общего годового речного стока. Но именно на этой территории  сосредоточено около 80% всего населения, основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал. В среднем суммарный водозабор свежей воды  составляет в Российской Федерации около 3% от общих водных ресурсов, но в некоторых бассейнах он равен и даже превышает 50%.

Вода играет огромную роль в биосфере — это важнейшее составляющее  живого вещества, без которого жизнь невозможна. Без воды человек может прожить всего 5 — 6 дней, т.к. его тело состоит в среднем на 65% из воды. Эмбрион человека на 97% состоит из воды, у новорожденных ее количество составляет 77% массы тела. К 50 годам вода составляет 60% массы  тела. Доброкачественная питьевая вода в достаточном количестве нужна  для обеспечения организма необходимым количеством влаги для поддержания его нормальной жизнедеятельности. Физиологическая потребность человека в воде при отсутствии физических нагрузок в регионах с умеренным климатом составляет 2.5— 3.0 л/сутки или 1000 л/год и 60000 — 70000 л  за 60 — 70 лет жизни. При физических нагрузках эта потребность возрастает до 8 — 10 л/сутки.

Вода хорошего качества требуется для производства и обработки пищевых продуктов и напитков, изготовления лекарственных средств, личной гигиены, поддержания санитарного состояния жилищ, общественных и производственных зданий, содержания домашних животных, для поливки зеленых насаждений и т.д.

В исследованиях по экологии человека проблемы обеспечения населения доброкачественной водой и в достаточных количествах рассматриваются в различных аспектах:

1.Источники водоснабжения. При оценке условий жизни населения,  особенно в регионах, где отсутствует централизованный водопровод, важное значение придается характеристике источников водоснабжения (поверхностные, подземные) и запасам воды.

2.Качество воды, обусловленное природными условиями, следующая  важная проблема при оценке условий жизнедеятельности населения. Известно, что жесткие воды вызывают у людей мочекаменную и желчекаменную болезни; в районах с ультрапресными водами чаще регистрируются сердечно-сосудистые заболевания.

3.Качество воды, обусловленное антропогенными факторами. Антропогенное загрязнение природных вод (промышленное, сельскохозяйственное,  коммунально-бытовое) приводит к существенному ухудшению их качества и может оказывать весьма интенсивное вредное воздействие на жизнедеятельность населения, вызывать заболевания, связанные с поступлением в организм химических веществ, обладающих токсическим, аллергенным, мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием.

4.Самоочищение воды может заметно улучшить ее качество или даже  полностью ее очистить, если величина загрязненных стоков не превышает возможности потенциала самоочищения.

5.Биогеохимические эндемии водного происхождения. Химический состав воды может повлиять на появление у людей ряда заболеваний, получивших название биогеохимических эндемий. Так, недостаток фтора в  питьевой воде может вызвать кариес зубов, а избыток этого микроэлемента приводит к возникновению флюороза.

6.Вода может послужить источником заражения инфекционными заболеваниями. Кишечные инфекции (холера, брюшной тиф, дизентерия и многие  другие) передаются через воду и водные вспышки этих заболеваний чаще всего носят массовый характер. Некоторые природно-очаговые инфекции  также могут передаваться через воду, например, лептоспирозы.

7.Определенные антропоэкологические проблемы возникают и в связи  с очисткой воды на водопроводных станциях. Хлорорганические соединения, образующиеся при хлорировании воды богатой органическими веществами, по мнению специалистов являются мощными канцерогенами.

8.Вода является средой обитания организмов, служащих источниками  тяжело протекающих биогельминтозов —  дифиллоботриоза, описторхоза,  шистозомоза и др.

9.Водоемы служат местами выплода кровососущих двукрылых насекомых, получивших название “гнус” (комары, мошки, мокрецы, москиты и др.), которые не только раздражающе действуют на человека, но и служат переносчиками ряда тяжелых заболеваний  — малярия, туляремия, лейшманиоз и пр.

10.С водой связаны некоторые стихийные бедствия. На побережьях  океанов это тайфуны, шторма, цунами, а на суше — наводнения, оползни,  сели.

11.В сферу интересов экологии человека попадает и использование водоемов в организации рекреационной деятельности.

12.Проблемы пищевых ресурсов, достаточного и сбалансированного питания населения —одна из важнейших проблем, рассматриваемых антропоэкологией, поэтому использование воды в сельском хозяйстве представляет для нее специальный интерес.

13.Обеспеченность населения достаточным количеством различных видов энергии обязательно учитывается антропоэкологами при региональных  и историко-экологических исследованиях. В этой связи понятен их интерес к проблемам гидроэнергоресурсов.

14.Наличие на исследуемых в антропоэкологическом отношении территориях уникальных водных объектов, их состояние и дальнейшая судьба  находится в поле зрения специалистов по экологии человека. Объектами обоснованной тревоги являются такие водные объекты, как Байкал, Ладожское озеро, Плещеево озеро.

Подробная информация о водной среде, в перечисленных выше аспектах, широко используется и анализируется в таких важных документах,  как планы и схемы районных планировок; ОВОСах (оценках воздействия на окружающую среду), которые являются обязательной составной частью ТЭО любого проекта; экспертные заключения Госэкспертизы.

При антропоэкологической оценке территории важная роль принадлежит показателям водного баланса, т.е. соотношению прихода, расхода и  аккумуляции воды для речного бассейна или участка территории, для озера, болота или другого исследуемого объекта за определенный промежуток  времени (год, месяц, декаду и т. д.). В общем случае учету подлежат  атмосферные осадки, конденсация влаги, горизонтальный перенос и отложения снега, поверхностный и подземный приток, испарение, изменение  запасов влаги в почвогрунтах и др.

Наряду с водным балансом оценивается зависящий от него водохозяйственный баланс , представляющий собой количественное сопоставление наличия водных ресурсов и потребностей в воде в пределах определенного  региона.

Одним из отрицательных последствий антропогенной деятельности может стать истощение вод , т.е. уменьшение минимально допустимого стока  поверхностных вод или сокращение запасов подземных вод. Минимально допустимым стоком является сток, при котором обеспечивается экологическое благополучие водного объекта и условия водопользования.

Запасы подземных вод — количество гравитационной воды, которое  находится в порах, пустотах и трещинах водоносных горизонтов горных  пород. Различают запасы подземных вод геологические (объем подземных  вод, участвующих в подземном стоке и занимающих поровое пространство зоны насыщения литосферы); общие (суммарно статистические и динамические запасы подземных вод); статистические или вековые (часть геологических запасов подземных вод — запасы в водоносных горизонтах со свободным зеркалом ниже зоны колебания уровня и запасы напорных водоносных горизонтов); возобновляемые, или активные, или динамические (ежегодно возобновляемые, равные естественному расходу); эксплуатационные (часть статических и динамических запасов, которая может быть получена  с помощью рациональных методов без ухудшения эксплуатационного режима  и качества воды в течении амортизационного срока службы водозаборного  сооружения); невозобновляемые (противоположные по определению возобновляемым); упругие (запасы, высвобождающиеся при вскрытии водоносного  пласта и снижении давления в нем при откачке или самоизлиянии вод за  счет объемного расширения воды и уменьшения порового пространства самого пласта в связи со снижением гидростатического давления в нем);  регулировочные (объем воды, заключающийся в зоне сезонных колебаний уровня подземного стояния вод со свободным зеркалом). Эксплуатационные  запасы в зависимости от степени изученности месторождения, качества  воды, условий эксплуатации подразделяют на категории А, В, С1 и С2.

Индекс качества воды — 1) перечень показателей свойств воды, характеризующих ее пригодность для хозяйственно-промышленных и/или бытовых целей; 2) численная оценка качества воды по совокупности основных  показателей, рассматриваемых в зависимости от формы использования воды.

Засоление вод — превышение обычной концентрации солей в результате естественных или антропогенных причин: для пресной воды — свыше 0.5 —1 г/л, для солоноватой  — более 3 —10 г/л и для соленой воды — свыше  первоначальной (естественной) концентрации солей — более 10 — 50 г/л.

Гигиеническая оценка качества воды обязательно включает показатели жесткости воды —содержание в ней растворенных солей щелочноземельных металлов — кальция, магния и др. Жесткость проявляется в образовании накипи, плохом растворении мыла, непригодности воды для технологических целей и т. п. Жесткость воды измеряется суммой миллиграмм-эквивалентов ионов кальция и магния, содержащихся в 1 л воды; 1 мг-экв.  отвечает содержанию 20,04 мг/л кальция или 12,16 мг/л магния. Различают общую жесткость воды (общее количество содержащихся в воде кальция  и магния), устранимую и постоянную жесткость. В зависимости от общей  жесткости различают: очень мягкую (до 1,5 мг-экв.), мягкую (1,5 —3 мг-экв.), умеренно жесткую (3 — 6 мг-экв.), жесткую (7 — 9 мг-экв.)  и  очень жесткую (свыше 9 мг-экв.) воду. До 1952 г. жесткость воды в СССР  измерялась градусами жесткости, показывающими, сколько граммов окиси  кальция содержится в 100 л воды. 1 градус жесткости равен 0,35663 мг-экв. ионов кальция или магния. В некоторых странах и сейчас жесткость измеряют в градусах.

Зона санитарной охраны район водозабора или др. источника водоснабжения, где устанавливается особый режим охраны вод от загрязнения  химическими веществами, заражения микроорганизмами и проникновения сточных  вод.  Зону санитарной охраны разделяют на две подзоны  —  строгого режима (с ограждением, иногда специальной охраной, обсадкой водоохранными лесными насаждениями и т. п.), где запрещено строительство, и подзона ограничений  (с сохранением существующей растительности, дополнительной посадки леса, особым санитарным режимом и т. п.), где отдельные формы интенсивного природопользования, включая ограниченное строительство, допускается.

Зона водоохранная —территория, выделяемая для охраны подземных  или поверхностных вод от загрязнения, на которой обычно запрещена или  ограничена хозяйственная деятельность и проводятся лесовосстановительные работы.

Экология человека. Понятийно-терминологический словарь. — Ростов-на-Дону.

Б.Б. Прохоров.

2005.