Доля  подземных вод в общем объеме водозабора составляет около 60%. Интенсивная эксплуатация подземных вод привела к снижению уровней водоносных горизонтов на 30 м.

СИСТЕМА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ

      Истощению подземных вод способствует прежде всего скорость водообмена. Как известно, полное возобновление подземных вод происходит в течение 1400 лет. Для сравнения напомним, что полный водообмен в руслах рек происходит всего за 16 суток.

      Таким образом, подземные воды представляют собой практически невозобновимый ресурс. Их изъятие из недр, если не проводить меры по искусственной компенсации, сопровождается неуклонным снижением уровня и постепенным осушением водоносного горизонта.

      В условиях Тульской области изъятие  подземных вод в больших объемах  неизбежно при добыче бурого угля, известняка, глин, гипса, каменной соли.

      Важно заметить также, что подземные водоисточники, будучи отрезаны от атмосферного кислорода, обладают крайне низкой способностью к самоочищению. Поэтому просачивание в подземные горизонты промышленных сточных вод, нефтепродуктов, минеральных удобрений, пестицидов и прочих загрязнителей резко увеличивают вероятность вывода из эксплуатации больших объемов пригодных для использования подземных вод. Наиболее опасным и длительным является радиоактивное загрязнение водоносных горизонтов, что 
реально наблюдается после аварии на ЧАЭС. Поверхностные водные объекты, находящиеся на территории области, имеют важное значение для социальных потребностей населения, судоходных, промышленных и сельскохозяйственных нужд, а также для существования водных биоресурсов и растений.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОД

      1. Общее состояние  водных объектов. В современном мире загрязнение вод стало широко распространенным явлением. В водные объекты в конечном счете попадают практически все загрязнители, выбрасываемые в окружающую среду. Сбросы неочищенных промышленных и коммунально-бытовых стоков — одна из серьезных причин загрязнения поверхностных вод (рек, водохранилищ, болот, озер), в водные объекты вместе с продуктами эрозии почв попадают минеральные удобрения и пестициды, отходы животноводческих ферм. Многие загрязнители, выбрасываемые в атмосферу, осаждаются на поверхность земли и опять-таки смываются в реки вместе с дождевыми и талыми водами. Таким образом, состояние водных объектов может служить ярким показателем общего загрязнения природной среды.

      В Тульской области, бедной озерами, особую тревогу вызывает загрязнение подземных вод и рек. Речная сеть фактически функционирует как естественная канализационная система народного хозяйства. В 1999 году объем сброса сточных вод в поверхностные водоемы составил 318 млн. куб. м, из них 260 млн. куб. м — не прошедших очистку. Таким образом, в Тульской области из поверхностных и подземных источников забирается какое-то количество воды (примем его за 100%), затем в ходе использования на производственные и санитарно-питьевые нужды около 15% этого объема теряется (испаряется, впитывается в почву и т. п.), а 85% возвращается в поверхностные источники (реки, водохранилища), причем лишь 15,5% из них проходят очистку.

      По  объемам ядовитых стоков лидирует промышленность (79,6%), особенно химическая, топливная, электроэнергетика и машиностроение; затем идет жилищно-коммунальное хозяйство (канализация) - 17,3% и сельское хозяйство — 2%.

      Интересно, для каких целей используется такое огромное количество воды? Так, в промышленности вода служит необходимым технологическим фактором при разбавлении, растворении, выщелачивании, охлаждении, промывке и других процессах. Производство любой продукции можно характеризовать показателем водоемкости. Например, водоемкость производства стали оценивается величиной 250 куб. м воды на тонну стали, пластмассы — 800, синтетического волокна — 5000 куб. м на т.

      Неуклонно растет водопотребление в сфере  коммунального хозяйства. Город Тула, например, расходует полтонны воды в сутки на каждого жителя (попробуйте на калькуляторе рассчитать, сколько это будет в год, исходя из того, что численность населения Тулы примерно равна 500 тысячам жителей). Примерно одна треть этого количества идет на удовлетворение личных потребностей человека (это, так называемые санитарно-физиологические нужды), одна шестая часть — на работу общественных коммунальных предприятий, еще одна шестая — для поддержания чистоты в городе, оставшаяся одна треть суточного расхода воды потребляется заводами и фабриками. Наиболее чувствительны к антропогенному воздействию малые реки Тульской области. Их состояние является, пожалуй, самым наглядным показателем нарастающей тенденции истощения водных ресурсов. В пределах Тульской области, особенно в южной " части, сеть малых рек становится все более редкой. Часть малых рек вообще исчезает с географической карты. За последние 20—30 лет количество малых рек и водотоков уменьшилось примерно на 20%. Их высохшие русла становятся неотъемлемым элементом ландшафтов промышленно освоенных районов Тульской области. Наиболее существенное воздействие на снижение стока рек оказывают сельскохозяйственная деятельность (особенно в районах с интенсивным поливом огородных культур), открытая и шахтная добыча полезных ископаемых, а также вырубка лесов.

      Вызывает  озабоченность так называемое качественное истощение малых рек. В пределах Тульской области практически не осталось ни одной речки с чистой питьевой водой. Можно привести множество примеров, когда объем сбрасываемых в малые реки сточных вод сопоставим с величиной речного стока. Особенно это касается речек, протекающих в черте городов.

      2. Минеральные удобрения. Минеральные удобрения попадают в водные объекты в результате поверхностного смыва с сельскохозяйственных угодий. Оказавшись в воде, удобрения создают питательную среду для водной растительности Так, азотные удобрения обогащают воду нитратами и нитритами, что представляет опасность для здоровья человека и стимулирует бурный рост сине-зеленых водорослей. Это явление называют эвтрофизацией. Оно приводит к резкому ухудшению физико-химических свойств воды. При массовом отмирании водорослей на дне водоемов скапливаются тонны разлагающихся остатков. На их разложение расходуется почти весь растворенный в воде кислород. В результате наблюдается массовая гибель рыб и других гидробионтов. В таких водоемах создаются благоприятные условия для размножения болезнетворных микроорганизмов.

      Применение  фосфорных удобрений также является причиной эвтрофизации водоемов за счет повышенного содержания в воде фосфатов.

      Осложняет ситуацию еще и то, что сине-зеленые  водоросли, населяющие эвтрофицированные водоемы, способны потреблять атмосферный азот, притом в таком количестве, которое позволяет поддерживать эвтрофный режим в водоеме даже в отсутствие внесения на прилегающие поля минеральных удобрений.

      3. Пестициды. Пестициды — это широкая группа химических веществ, предназначенных для борьбы с различными живыми организмами, наносящими ущерб сельскому хозяйству: насекомыми (инсектициды), сорняками (гербициды), грибковыми организмами (фунгициды), крысами, мышами (родентици-ды), клещами (акарициды), болезнетворными бактериями (бактерициды) и т. д.

      Наибольшее  применение получили инсектициды, поскольку число видов насекомых, наносящих вред сельскому хозяйству или здоровью человека и животных, огромно, хотя и составляет лишь 0,1% от общего числа видов насекомых.

      В водоемы инсектициды и другие пестициды попадают в результате поверхностного стока с полей, огородов и садов. Некоторые пестициды способны аккумулироваться в различных организмах, в частности, в рыбах. Последствием этого является снижение сопротивляемости болезням, ухудшению способности к размножению. В конечном счете это ведет к уменьшению рыбных популяций.

      4. Металлы. Несмотря на то, что металлы попадают в водную среду в незначительных количествах, они могут представлять опасность, концентрируясь в поверхностной пленке, осадке и организмах, особенно в зоопланктоне и моллюсках.

      Классическими примерами отравителей водоемов выступают три металла: свинец, ртуть и кадмий.

      Свинец, попавший с водой в организм человека, вызывает хроническое заболевание мозга и умственную отсталость, особенно у детей, приводит к общей пожизненной интоксикации организма, что проявляется в вялости, апатии, снижении работоспособности.

      Ртуть в водной среде быстро взаимодействует  с органическими веществами, переходя в высокотоксичные формы (метилртуть и диметилртуть), а те, в свою очередь, попав в организм животного или человека, разрушают мозжечок и кору головного мозга. Симптомы ртутного отравления таковы: состояние оцепенения, потеря ориентировки в пространстве, ослабление зрения. Хрестоматийным примером массового отравления ртутью стал город Минамата (Япония, 1953 год): жители этого города и близлежащих рыбацких деревушек употребляли в пищу моллюсков, содержащих ртуть. Это явление так и называется «болезнью Минамата».

      В тройку ведущих токсикантов по масштабности и опасности загрязнения входит также и кадмий. Кадмий аккумулируется в печени рыб, а, попадая в организм человека, вызывает образование камней в почках и заболевание костной ткани, которое получило в Японии название «итай-итай». Этот недуг выражается в чрезмерной хрупкости и ломкости костей. Например, перелом ребра может случиться уже при глубоком вдохе. Причиной «итай-итай» в Японии явилось загрязнение воды на рисовых полях кадмием, который входил в состав фунгицидов. В наши водоемы кадмий попадает вместе с удобрениями, со стоками гальванических цехов, с осадками.

      5. Микробиологическое  загрязнение вод  Болезнетворные микробы и вирусы попадают в водоемы Тульской области в больших количествах со сточными водами предприятий, с коммунально-бытовыми стоками, со стоками с животноводческих комплексов и т. д. К наиболее распространенным водным инфекциям относятся: холера, бациллярная дизентерия, брюшной тиф, паратиф, гастроэнтерит, детская диарея, лептоспироз.

      6. Синтетические моющие  средства (CMC) Они применяются как в быту, так и в отраслях промышленности: текстильной, меховой, кожевенной, нефтедобывающей, металлургической и др. Проблемы загрязнения вод,_г связанные с применением CMC, до сих пор не решены.

      Присутствие в воде CMC ухудшает ее характеристики: появляются различные привкусы и запахи; вода теряет возможность самоочищения; в воде, насыщенной фосфором, начинается процесс эвтрофизации.

ОХРАНА  ВОД

      В целях охраны водных ресурсов разработаны  следующие мероприятия:

1. Четкая безотказная работа очистных сооружений;
2. Оборотная система водоснабжения (вода идет по замкнутому кругу);
3. Совершенствование производственных водоемких технологий по линии экономии воды;
4. Введение платы за водопотребление, вплоть до установления счетчиков в квартирах;
5. Система мероприятий по снегозадержанию на полях: зяблевая (предзимняя) вспашка без боронования, раннее весеннее боронование для закрытия влаги и пр.;
6. В условиях дефицита питьевой воды более широкое использование для промышленных целей ее из поверхностных водоемов, в том числе из Оки (посредством введения в строй Окского водозабора).
7. Искусственное выращивание леса по речным долинам.

ПЕДОСФЕРА

ЗНАЧЕНИЕ  ПОЧВЕННЫХ РЕСУРСОВ

      Почва — особый природный ресурс, использование  которого не предполагает его изъятия из природной среды.

      Человеческая  цивилизация фактически началась с использования человеком почв для возделывания сельскохозяйственных растений, прежде всего зерновых. Переход от охоты и собирательства, от присвоения «готовых продуктов природы» к земледелию - переломный момент в общественной истории. Не случайно он получил название неолитической революции. Эта революция ознаменовала собой становление производящей экономики и с этой точки зрения явилась наиболее важной и глубокой по своей сущности сравнительно с другими, более поздними революциями (промышленной, научно-технической).

      Впрочем, и сегодня почва — первоисточник  всех материальных богатств. Ослабление зависимости людей от почвы не предвидится даже в условиях нарастающего научно-технического прогресса.

      Производящая  сила земли обусловлена таким важным ее свойством, как плодородие. А оно связано с запасом питательных веществ, а также с воздушным, водным и тепловым режимом. При правильной эксплуатации земли почвенное плодородие не убавляется, а сохраняется и даже улучшается до естественных, разумеется, пределов. Об этом свидетельствует опыт передовых сельскохозяйственных предприятий.