Екологічна компетентність майбутніх фахівців (стр. 6 )

Найменша порода коней – аргентинська валабелла – має висоту 76 см, вагу – 36-45 кг.

Найшвидше рухається африканська змія мамба – 11,3 км/год. (Швидкість руху звичайних отруйних змій – 1 км/год.).

Найдовші крокодили сягають 10 м.

Найопереніший з-поміж птахів – лебідь. Він має 25000 пір’їн. У голуба – 2600.

На земній кулі понад 1,5 млн. видів тварин. Окрасою земної кулі є понад 8600 видів птахів.

У світі нараховується близько 80000 видів молюсків, 27000 – павукоподібних, 20000 – ракоподібних, 18000 – риб, 15000 – черв'яків, до 5000 – голкошкірих та губок і 4000 – рептилій.

Фауна світу налічує близько 3600 видів ссавців.

В Україні існує понад 140 видів гризунів – майже половина усіх наших ссавців.

Нині відомо до 25000 видів найпростіших, з них понад 10000 видів живе в морях, понад 5000 - у прісних водоймах.

В Україні налічується близько 30 тис. видів рослин. Найбагатшими за видовим складом є рослини айстрових, злакових, бобових, трояндових, губоцвітих, хрестоцвітих, гвоздикових. На території країни росте близько 80 видів дерев, 280 видів чагарників, 985 видів однорічних трав’янистих рослин, з вищих рослин 600 видів є ендемічними (властивими даній місцевості). Майже стільки ж видів рідкісних і зникаючих рослин.

  Рослинний світ України нараховує 4500 видів папоротеподібних голонасіннєвих, квіткових рослин. Понад 200 видів з них мають цілющі властивості, більш як 100 з них визнані офіційною медициною.

  Понад 150 видів рослин занесено до першого видання Червоної Книги України, яку засновано у 1976 році. До другого видання занесено вже понад 400 видів судинних рослин.

  Більше половини ендемічних і 30% рідкісних рослин та зникаючих видів зустрічається у Кримських горах і Карпатах.

  Природна рослинність збереглася лише на третині території, а близько 1 тис. рослин культивується.

  Протягом ХУ – ХІХ ст. у лісостепу кількість лісів скоротилася більше, ніж у 5 разів, а площа найцінніших дубових і букових лісів тільки у ХІХ ст. зменшилася на чверть.

  Тваринний світ в Україні – це понад 1200 видів найпростіших, 1290 видів червів, 39 тис. видів членистоногих, понад 270 видів риб, 344 види птахів, 100 видів ссавців.

  Чорне море населяє 2400 видів, а Азовське – близько 400 видів тварин.

  У перше видання Червоної Книги України було занесено 85 видів і підвидів тварин (29 ссавців, 28 птахів, 6 плазунів, 4 –земноводних, 18 комах), а у друге – вже понад 400 видів безхребетних і хребетних тварин.

Фауна України: стан і заходи її збереження

Система заходів щодо охорони фауни

Як відомо, головною особливістю фауни є її динамічність, що визначається можливостями та історично сформованими особливостями її видів до зміни свого місця у просторі і надзвичайно динамічній структурі угруповань у часі. На відміну від інших груп живих організмів, тварини активно переміщуються у просторі, змінюючи своє положення відповідно до змін факторів середовища та змін ресурсів. Тому всі заходи і програми щодо охорони фауни повинні враховувати цю її особливість, яка виявляється як в сезонних циклах, так і в багаторічних (при тому доволі стрімких) змінах ареалів, у міграціях, інвазіях, хвилях чисельності тощо. Сезонні та багаторічні зміни локальних угруповань вимагають розробки динамічної системи охорони біорізноманіття загалом і раритетних видів зокрема.

До критеріїв забезпечення фауни охороною необхідно відносити такі п'ять: (1) наявність в Україні стійких популяцій, місцезнаходження яких забезпечені загальною охороною. (2) внесення видів у "червоні" списки і розроблення відповідних Планів дій. (3) формування механізмів підтримання стійкості популяцій в умовах тотальної фрагментації видових ареалів і порушення структури популяцій (вікової, статевої, просторової), життєвих і сезонних циклів тощо. (4) розвиток системи реабілітації популяцій на основі розплідників та системи рятування приречених популяцій з подальшим переселенням репродуктивного ядра в інші місця, (5) зміну ставлення пересічних людей до тих чи інших видів і зміну суспільних цінностей, включаючи ставлення до тварин як до трофею чи як до біологічного ресурсу загалом.

Ці п’ять базових факторів можуть бути ефективними при врахуванні кількох спільних для них знаменників, частина яких визначається біологічними особливостями видів, а частина - особливостями нашого ставлення до видів:

1)  динамічна просторова-часова структура популяцій і міграційна активність,

2)  різний фактичний статус на заповідних і господарських об’єктах;

3)  неоднакове ставлення до одних і тих самих видів в різних соціальних шарах людської популяції;

4)  можливість переходу тварин зі статусу «раритетного» у статус шкідника і навпаки, залежно від його чисельності і статусу території оселення,

5)  необхідність різного відношення до видів-аборигенів і до адвентивних видів, з урахуванням необхідності проектування квазіприродних угруповань.

Невиконання хоча б одного з п’яти базових положень першого блоку та неврахування будь-якого з положень другого блоку веде до руйнації всієї системи охорони видів дикої фауни. Розглянемо почергово ні фактори та рівень їх врахування і підтримки з боку людини.

Джерела інформації

Екологія як наука (, І. Екологія. Культура. Політика: Концептуальні засади сучасного розвитку. – К.: “Знання України”, 2002. – С.10-11)

Про структуру сучасної екології (, Плахотнік О. В. Основи екології: Навч. посібник. – 2-ге вид. – К.: МАУП, 2000. – С.10-11)

Основні завдання екології і методи екологічних досліджень (Анісімова С. В., , Поддашкін О. В. Екологія: Навчальна книга для учнів загальноосвітньої школи (серія «Екологія і здоров'я»). – К: Грамота, 2001. – С.8-10)

4.  Уявлення давніх українців про природу ( Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посіб. – К.: Т-во „Знання”, КОО, 2000. – С.16-18)

5.  Правила екологічні ( Прикладная экология: учебное пособие. Ростов н/Д.: Изд-во «Феникс», 1996. – С.88-90)

Закон обмеженості ресурсів (, Экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ, 1998. – С.52-53)

Роль біорізноманіття, його стан та загрози (Шеляг-, , П. та ін. Збереження і невиснажливе використання біорізноманіття України: стан та перспективи. – Київ: Хімджест, 2003. – С.10-15.)

До вашої уваги книга див природи (Міщенко Н. Ф. Природа одвічно мудра: Посібник для учнів загальноосвітніх навчальних закладів (серія "Екологія і здоров’я"). – К.: Грамота, 2001. – С.85-86)

9.  Рослинний і тваринний світ України (Вихрущ в цифрах і фактах. Довідник для вчителів та учнів. – Тернопіль: “Богдан”, 1998 – С.87-88)

Фауна України: стан і заходи її збереження (Шеляг-, , та ін. Збереження і невиснажливе використання біорізноманіття України: стан та перспективи. – Київ: Хімджест, 2003. – С.10-15.;С. 38-39)

Теми рефератів і повідомлень

1.  Швидкість і сила вітру як екологічний фактор

2.  Геофізичні фактори

3.  Головні кліматичні фактори

4.  Вплив мікроорганізмів як екологічний фактор

5.  Значення едафічних (ґрунтових) чинників

6.  Закон Лібіха

7.  Пристосувальні особливості будови тварин до життя у критичних умовах

8.  Роль орографічних умов (рельєф) у житті організмів

9.  Гетеротермні тварини

10.  Правило Бергмана

11.  Історія відкриття явища фотоперіодизму

12.  Теплове забруднення водоймищ.

13.  Вплив інтенсивності освітлення на активність тварин

14.  Міграції тварин

15.  Квітковий годинник

16.  Поведінкові пристосування у тварин в період посухи

17.  Ритми сезонного розвитку організмів

18.  Історія відкриття променів рентгену

19.  Механізм біологічної дії іонізуючої радіації на живі організми

20.  Біологічний вплив малих доз радіації на організм

21.  В яких помешканнях небезпечніше жити

22.  Наслідки Чорнобильської аварії

23.  Рослини пустель

24.  Добові і сезонні зміни в природі

25.  Закон Гаузе

26.  Екологічна інженерія

27.  Правило конкурентного виключення або закон Гаузе

28.  Закони конкурентних відносин в природі

29.  Канібалізм як форма внутрішньовидової конкуренції

30.  Явище алелопатії у природі

2.2. Водні ресурси та їх раціональне використання

Основні екосистеми біосфери

Наземні екосистеми біосфери об’єднують в три основних типи: 1) наземні біоми; 2) прісноводні екосистеми; 3) морські екосистеми.

Прісноводні екосистеми

Прісноводні континентальні екосистеми розподіляють так: екосистеми стоячих водоймищ і водотоків.

До континентальних стоячих водоймищ належать екосистеми озер, ставків і калюж. Залежно від стану циркуляції (переміщування) озерних вод озера розподіляють на:

мономіктичні холодні озера арктичної й альпійської областей з одним літнім періодом циркуляції;

мономіктичні теплі озера субтропічних областей з одним зимовим періодом циркуляції;

диміктичні озера помірних областей з двома – весняним і осіннім – періодами циркуляції;

полімікитчні озера тропічних областей з численними періодами циркуляції;

олігоміктичні озера тропічних областей з рідкими і нерегулярними періодами циркуляції.

За рівнем трофності, як зазначалося вище, озера поділяють на оліготрофні (як правило, глибокі, з підвищеними берегами, бідні на мінеральний азот і фосфор, вода в них прозора, синього або зеленого кольору); автотрофні (невеликої глибини, багаті на азот і фосфор, багатство організмів призводить до виснаження кисню і зеленувато-коричневого забарвлення води, має широкий пояс прибережної рослинності); дизтрофні (неглибокі озера з берегами, порослими торфоутворюючою рослинністю, вода мало прозора, бурого кольору, має кислу реакцію). Ці типи озер можуть мати перехідні стадії. Наприклад, від оліготрофного до евтрофного через мезотрону стадію.

До екосистеми водотоків належать екосистеми потоків, річок і рік, їх різних ділянок – від витоків до самого гирла. Вони активно взаємодіють із екосистемами, які входять до їхнього басейну.

Екосистеми світового океану

Характерною особливістю океанічних екосистем є: а) глобальність розмірів і величезні глибини, заповнені життям; безперервність (усі океани пов’язані один з одним; б) постійна циркуляція (наявність сильних вітрів, які дмуть протягом року в одному і тому ж напрямку, наявність глибинних течій); в) панування різних хвиль і приливів, що зумовлює помітну періодичність життя угруповань, особливо в прибережних зонах; г) солоність і сильна буферність; д) наявність розчинених біогенних елементів, які є лімітуючи ми факторами, що визначають розміри популяції.

Все населення водних біогеоценозів (близько 200 тис. видів), як і наземних, розподіляють на продуцентів, консументів і редуцентів. За способом пристосування та приуроченістю до певного субстрату водних тварин і рослин об’єднують в три великих комплекси: планктон )плавно дрейфують з водними масами); бентос (живуть на дні чи у грунті); нектон (активно плаваючі – риби, головоногі молюски, а також ссавці – дельфіни, кити, ластоногі).

Екосистеми океанів відзначаються своєю великою продуктивністю, відіграють важливу роль гігантських регуляторів клімату Землі.

Структура та екологічні функції гідросфери

Гідросфера – водна оболонка земної кори, яка представлена сукупністю океанів, морів і водних об’єктів суші (річок, озер, боліт, підземних вод), включаючи накопичення води в кріофазі (вічні сніги та льодовики) (табл.2.1).

Таблиця 2.1. Водні ресурси і гідросфера

Водні ресурси	Об’єм води	У % до загального об’єму
Загальні запаси води на континентах:	8300	0,635
-  прісні озера	123	0,009
-  солоні озера і внутрішні води	100	0,008
-  річки	1,23	0,001
-  вода в ґрунті і підґрунті -  підземні води до глибини 800 м	65 4000	0,005 0,31
-  підземні води більших глибин	4000	0,31
-  льодовики і льодові покриви	28500	2,15
-  вода в атмосфері	12,7	0,001
-  океани	1300000	97,2
Уся гідросфера	1345101,93	100

Гідросфера тісно пов’язана з іншими геосферами Землі. Вода на Землі знаходиться в безперервному русі. Кругообіг води об’єднує всі частини гідросфери, утворюючи у цілому замкнену систему: океан – атмосфера – суша. Він забезпечує активність водообміну, яка змінюється в силу неоднорідності різних частин гідросфери.

Вода – найбільш розповсюджена неорганічна сполука на нашій планеті. Вода є основою всіх життєвих процесів. Живі організми містять до 80-90% води у своїй біомасі і втрата ними 10-20% води призводить їх до загибелі. Організм людини приблизно на 70% складається з води. Для нормального здійснення функцій організму необхідно близько 2 літрів води на добу. Вода була оптимальним середовищем для виникнення і розвитку перших найпростіших живих організмів. Вчений Дж. Бернал зробив припущення, що життя зародилося в зоні морського прибою – на межі трьох сфер (літосфери, гідросфери і атмосфери).

За підрахунками академіка , у морських водоймах зустрічаються представники 90% всіх класів нині існуючих тварин, у прісних водоймах – 42% і на суші лише 24%.

Виникнення первинної гідросфери на Землі датується не пізніше 4 млрд. років тому. По мірі розвитку життя вода збагачувалася киснем. Сучасний вміст розчинених твердих речовин і газів у воді – результат тривалої еволюції гідросфери.

Головною складовою гідросфери є Світовий океан – сукупність океанів і морів. Океанічна вода складає 98% усієї маси гідросфери і займає більше 70% земної поверхні. Роль океану в житті біосфери величезна: в ньому відбувається основна кількість хімічних реакцій, які зумовлюють виробництво біомаси і самоочищення біосфери.

З поверхні Світового океану щорічно випаровується до 5 х 10 км³ води, що складає 86% усієї вологи, яка надходить в атмосферу. Клімат Землі залежить від водних просторів і вмісту водяної пари в атмосфері. Навесні і взимку в океанах здійснюється значне перенесення тепла, запасеного влітку, до полюсів, а взимку – до екватора. Це обумовлює ослаблення широтних контрастів температури. А швидкі перепади температури, які з різних причин виникають в атмосфері, Світовий океан згладжує, в цілому стабілізуючи глобальний клімат.

Загальний діапазон солоності водойм земної кулі дуже великий. Звичайно солоність визначається кількістю грамів солі на 1000 мл води і позначається ‰ – проміле. Залежно від кількості солей, розчинених у воді, розрізняють такі категорії водойм: прісні, або олігогалінні, з солоністю 3‰; солонуваті, або мезогалінні, з солоністю до 16-30‰; солоні, або пірогалінні, солоність яких коливається від 30 до 70‰; пересолоні, або ультрагалінні, з солоністю від 70 до 280‰.

Концентрація розчинених в морській воді солей становить близько 35‰ і більше, причому за хімічним складом 99,9% їх складають десять іонів: натрій (близько 11 г на 1 л), калій, хлор (близько 20 г на 1 л), бром, фтор, магній та ін. Співвідношення головних іонів упродовж мільйонів років залишається постійним, незважаючи на безупинний обмін речовин між океаном і сушею.

Відомі водойми, в яких вмістом солей майже такий, як у дистильованій воді. Таким чином є, зокрема, сфагнові болота, вода яких має солоність не більше 0,01-0,02‰. Поряд з цим зустрічаються внутрішні водойми, солоність яких значно перевищує солоність морської води. Прикладом яких є Ельтон і Баскунчак, солоність яких дорівнює 210-250‰. Солоність Мертвого моря становить 260‰. У Тамбуканському озері на Кавказі солоність досягає навіть 347‰. Це максимально відома цифра солоності внутрішніх водойм земної кулі. Ці дві крайні величини – 0,01‰ та 347‰ і визначають собою загальний діапазон солоності природних водойм, у межах якої можливе життя. Ступінь солоності визначає видовий склад живого населення водойм.

Річки регулярно оновлюють воду гідросфери – 1 раз за 30 тис. років. За час існування нашої планети вода Світового океану і підземної частини гідросфери пройшли через річки більше 100 тис. разів.

Таблиця 2.2. Найбільші річки світу

Річка	Басейн, тис. км²	Максимальна довжина, км	Середньорічний приток у гирло, м³
Амазонка	7180	6516	180000
Конго	3822	4700	42000
Міссіпі-Міссурі	3221	6109	17545
Об з Іртишем	2975	5570	1584
Ніл	2881	6482	19500
Ла Плата	2650	4700	19600
Єнісей	2605	5550	16400
Лєна	2480	4270	5700
Нігер	2092	4030	35000
Янцзи	1970	5800	12500

Водні ресурси беруть участь у кругообігу «океан – атмосфера – земля – океан» і мають здатність відновлюватися. В природі працює гігантський механізм, який повертає прісну воду, що стікає з материків в океани і моря, на сушу.

Кругообіг води

К

ругообіг води, або гідрологічний цикл, має основні риси кругообігу хімічних елементів, він також збалансований у масштабах усієї земної кулі і приводить в рух енергію.

На рис. 2.1 наведено обсяг окремих частин гідросфери Землі та зв’язаної води земної кори. Слід відзначити, що понад 90% наявної на Землі води перебуває в гірських породах, які утворюють земну кору, і у відкладах на поверхні Землі. Ця вода вступає в гідрологічний цикл, який відбувається в біогеоценозах дуже рідко: лише в момент вулканічних викидів. Тому цю воду можна не брати до уваги, коли мова йде про переміщення води поблизу поверхні Землі.

Рис. 2.1.Обсяг складових гідросфери Землі та зв’язаної води земної кори (тис. км³)

Переміщення води з місця на місце в масштабах планети відбувається головним чином між океаном і сушею. При цьому змінюється її агрегатний стан (перетворення рідкої фази в тверду, пароподібну, і навпаки), що дає змогу підтримувати рівновагу між сумарним випаровуванням і випаданням опадів на планеті. Підраховано, що з поверхні землі лише за 1 хв. випаровується близько 1 млрд т води і стільки ж випадає назад у вигляді опадів. Відзначимо, що понад 86% вологи надходить в атмосферу за рахунок випаровування із поверхні Світового океану і менше 14% - за рахунок випаровування із суші.

Опади, які випадають на поверхню суші, перевищують випаровування і транспірацію в наземних місцезростаннях. Відповідно кількість опадів, які випадають на поверхню океанів, менша тієї кількості води, яка випаровується з їхньої поверхні. Більша частина водяних парів, перенесених вітрами із океанів на сушу, конденсується над гірськими районами і в тих місцях, де швидше нагрівання і охолодження суші створює вертикальні потоки повітря. Чистий потік атмосферних водяних парів від океанів до суші утворюється водою, яка стікає із суші у басейн океанів.

Для того щоб «запустити» гідрологічний кругообіг, необхідна енергія. Її можна підрахувати, перемноживши енергію, яка потрібна для випаровування 1 г води, на сумарне річне випаровування із поверхні Землі. Одержаний результат відповідає приблизно 1/5 частині загального надходження сонячної енергії на Землю.

Важливим показником кругообігу води є водообмін. В океанах, наприклад, він відбувається під впливом течій. Вважають, що для повного водообміну у Світовому океані потрібно приблизно 60 років, Атлантичному – 50, Індійському – 40, а Тихому океані найбільше – 100 років.

Надзвичайно активний водообмін у ріках. Одноразовий обіг води в руслах рік Землі оцінюється приблизно в 1200 км³, а сумарний річний стік – 38800 км³ / рік.

Таким чином, обмін руслових стічних вод відбувається кожні 0,031 року, тобто кожні 11 діб, або 32 рази протягом року. Якщо врахувати, що ріки сполучають багато озер і водосховищ, які сповільнюють водообмін, то загальна активність обміну поверхневих вод суші буде становити 7 років.

Життя на Землі підтримується не лише за рахунок води, що знаходиться у рідкому стані, але й тієї, що сконцентрована у вигляді атмосферної пари. Вода, яка міститься у повітрі у вигляді пари, відповідає в середньому шару завтовшки 2,5 см, рівномірно розподіленому по всій поверхні Землі. Кількість річних опадів становить в середньому 56 см, що в 25 разів більше тієї кількості вологи, яка міститься в атмосфері. Отже, водяні пари, які постійно знаходяться в атмосфері, - так званий атмосферний фонд, - щорічно здійснюють кругообіг 25 разів. Вміст води в Груні, ріках, озерах і океані в сотні тисяч разів більший, ніж в атмосфері. Однак вода протікає через обидва ці середовища із однаковою швидкістю, оскільки випаровування дорівнює випадінню опадів. Середня тривалість переносу води у її рідкій фазі поверхнею Землі становить 3650 років, тобто в 100 тис. Разів більше, ніж тривалість перенесення її в атмосфері.

Водні ресурси. Загальні відомості

У поняття «водні ресурси» у широкому його розумінні входять води річок, озер, водосховищ, каналів, морів і океанів, підземні та ґрунтові води, вода гірських і полярних льодовиків, атмосферні води. Крім того, до цього поняття відносять також самі водні об’єкти, тобто річки, озера, моря та ін. Вони використовуються для судноплавства, гідроенергетики, рибного господарства, відпочинку, туризму тощо без вилучення з них води.

Про кількість водних ресурсів судять за об’ємами води в різних частинах гідросфери (табл.2.3). Із загальних запасів води на Землі на Світовий океан припадає 96,5%. Практичний інтерес для задоволення потреб людей являють води річок. їх одномоментний об’єм дуже малий, однак у кругообігу вологи він відтворюється протягом року в середньому приблизно 23 рази і в зв’язку з цим оцінюється у 47 тис. км3 на рік, або при вираженні через шар стоку - 315 мм і через модуль стоку - 10 л/с з 1 км2. Величина річкового стоку суттєво змінюється по території: від 10-20 мм/рік в аридних районах до 9000 мм/рік і більше в окремих дуже зволожених гірських масивах.

Річкові водні ресурси складаються з двох нерівноцінних, різних за походженням частин: підземної і поверхневої. Перша постійна, стабільна і тому, як правило, не вимагає регулювання. Разом з тим вона в цілому характеризує відновлювані запаси підземних вод зони активного водообміну. Глибинні підземні води, що містяться нижче рівня дренування річками, беруть незначну участь у сучасному кругообігу води, мають застійний характер і тому найчастіше мінералізовані, іноді сильно. Поверхнева частина річкового стоку дуже мінлива і для використання, як правило, потребує регулювання.

Таблиця 2.3. Об’єм води і активність водообміну різних частин гідросфери Земної кулі

Частина гідросфери	Об’єм води, тис. км3	Частка об’єму, %	Тривалість умовного водообміну
всіх вод	прісних вод
Світовий океан океан	1338000	96,5*	-	2500 років
Підземні води	23700	1,72*	30,9*	1400-10000 років
Льодовики	26064	1,74*	68,7	9700 років
Озера	176	0,013	0,26	17 років
Ґрунтова волога	16,5	0,001	0,05	1 рік
Води атмосфери	12,9	0,001	0,037	8 діб
Болота	11,5	0,0008	0,033	5 років
Водосховища	6,0	0,0004	0,016	0,5 року
Річки	2,0	0,0002	0,006	16 діб

* Округлені дані.

Валове зволоження території взагалі характеризує річний відновлюваний запас ґрунтової вологи.

Теоретично водні ресурси невичерпні, оскільки вони відновлюються в процесі кругообігу. Ще в недалекому минулому вважалося, що води на Землі так багато, що, за винятком окремих посушливих районів, людям не слід турбуватися про те, що її може не вистачити. Однак споживання води зростає такими темпами, що перед людством дедалі частіше і частіше виникає проблема чистої води.

Вода є одним з найважливіших компонентів біосфери, основою життя на Землі; від її нестачі чи надлишку гинуть люди і навіть цілі народи та цивілізації. У наш час природні гідрологічні, гідрометеорологічні, гідрохімічні, гідрогеологічні, гідробіологічні та інші процеси, в яких бере участь вода, змінюються під впливом діяльності людини. Одними з основних видів антропогенного впливу на стан і режим водних ресурсів та водних об'єктів є характер землеробства на водозбірних площах, регулювання стоку, промислове, сільськогосподарське та комунальне водопостачання. Збільшуються об’єми стічних вод і маса забруднюючих речовин у них.

Успіхи землеробства, застосування мінеральних добрив, хімічних засобів боротьби з шкідниками сільськогосподарських культур та бур’янами, застосування потужних машин, велика частка просапних культур, іншими словами, привнесення енергії (все вищенаведене можна перерахувати в одиниці енергії), мало на меті збільшення врожаїв. Але це збільшення не пропорційне внесеній енергії, а після деякої межі зі збільшенням останньої відбувається різке падіння врожайності, погіршення родючості ґрунту, розпад екосистем не лише сільськогосподарського поля, а й екосистем, взаємопов’язаних із територією водних об'єктів і т. п. Великі масштаби забруднення ґрунтових і поверхневих вод нітратами, отрутохімікатами, важкими металами (як домішками мінеральних добрив) та тваринницькими стоками.

Надмірна зарегульованість водного режиму разом із згаданими факторами, урбанізацією, зведенням лісів тощо призводить до порушення водного циклу. Поряд з руйнуванням режиму стоку через інтенсивне використання підземних вод їх рівень в окремих місцях значно (до 100 м) знизився, тобто змінився і режим вод у підземній сфері. Нарешті зміна клімату внаслідок парникового ефекту може спричинити виникнення та розширення аридних зон у різних регіонах світу. Однак ані ймовірність, ані масштаб цих процесів сьогодні не можуть бути достовірно оцінені.

Кількісне виснаження водних ресурсів – це лише одна сторона проблеми. Інша – якісне їх «виснаження», тобто забруднення вод. У наш час забруднюється більше води, ніж використовується. Один кубометр забраної, а потім повернутої до джерела забрудненої води, псує у п’ять-десять разів, а іноді й більше чистої води. Крім того, в забруднених водах дедалі більше виявляють речовини, яких немає у природі і, які вона не може знешкодити. Ці забруднення, як наприклад ДДТ та її похідні, поширюються і завдають значної шкоди всьому живому, не виключено що й на генетичному рівні.

Для самоочищення та самовідновлення природі необхідний час, а інтенсифікація людської діяльності не дає цього часу водним ресурсам. І все при тому, що в світі не вистачає води для питного водопостачання. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, в країнах, що розвиваються, протягом 1980-1990 рр. одержали належне водопостачання 1348 млн. чол. Найкращих результатів досягнуто в Азії та Океанії, де за цей час воду одержали понад 1 млрд. чол. У той же час в Африці, у напівпустелі Сахель (на південь від Сахари) кількість населення, яке не має належного питного водопостачання, збільшилася на 29%. За прогнозами цієї організації в 2010 р. належного питного водопостачання буде позбавлено понад 1 млрд. міських жителів. Сьогодні третина населення Землі відчуває нестачу питної води.

Згадані проблеми, пов’язані з водними ресурсами, характерні також і для України, де вже є усі ознаки екологічної катастрофи, зумовлені насамперед станом водних ресурсів.

Які ж основні ідеї можна покласти в основу концепції відродження нормального природного чи близького до нього стану водних і навколоводних екологічних систем?

Такою ідеєю може бути встановлення на державному рівні статусу кожного водного об’єкта (річки, озера і т. п.) як біологічної системи. Будь-які види використання водойм слід вважати менш важливими. Воно може вестися в межах, що не порушують нормального функціонування екосистеми, яка забезпечує належну чистоту вод та відтворення біологічної продукції.

Водні ресурси та їх збереження

Необхідні для життєдіяльності усього живого водні ресурси – це солона вода океанів і морів, прісна вода озер, рік і підземних джерел. Величезний осяг води зосереджено у льодовиках – приблизно 30 млн м³. Суттєва доля водяної пари утворюється в процесі природного випаровування поверхневої води.

Наша країна, як ніяка інша, багата водними ресурсами. Проте, на жаль, багато озер заболочуються, річки міліють, а іноді й зовсім зникають. Рідко де можна зустріти на озері або річці прекрасне сніжно-біле латаття – індикатор чистої води. Багато річок несуть непомірне навантаження. Можна було би говорити про усі річки, але зупинимося на одній з них – Волзі. Проблеми Волги – це проблеми не тільки усіх річок Росії, але й усієї планети у цілому.

Порівняно недавно – у середині ХХ ст.. за роки «великого будування» - Волга, одна із найбільших річок Європи, стала каскадом водосховищ. Тепер багато хто розуміє, що таке перевтілення обертається серйозними бідами.

За даними Інституту літосфери РАН, більша частина волзького басейну знаходить у критичному стані. Щорічно у Волгу надходить понад 300 млн. т мінеральних речовин, 64 тис. т фенолу, понад 100 тис. т сполук заліза, понад 6 млн. т сульфату, більше як 10 млн. т хлоридів тощо. У басейн Волги у 1990 р. було скинуто 23,3 км³ стічної води. З них зовсім неочищених – 1,9, мало очищених – 9,6, так званих нормативного очищення, а на справді також недостатньо очищених – 1,6 км³. Основна маса забрудненої води, як не дивно, надходить через мережу комунального господарства, а на долю промислових відходів припадає менше половини. Зменшення обсягів прісноводного стоку із завершенням будівництва Нижегородського і Куйбишевського водосховищ і забруднення води призвели до того, що за останні 35 років вилов риби у Волого-Каспійському регіоні зменшився у вісім разів. Судака стало менше у 24 рази, ляща – у 4,5, оселедця – у 16 разів. Риба гине в основному через те, що кількість фенолу, іонів міді, цинку, нафтопродуктів і пестицидів у волзькій воді за останні роки перевищує припустимі норми в десятки і сотні разів. А з кінця 70-х років ХХ ст.. різко збільшився вміст азоту, фосфору і органічних сполук.

Очевидно, якщо вода у Волзі буде чистою, то і риба у ній не переведеться. Чи багато людей знають, що для риби вода повинна бути більш чистішою, ніж питана. Воду, придатну для риби, люди у відповідності з встановленими нормами можуть вживати для пиття. Ми маємо прагнути до того, щоб на питну воду було встановлено ті ж норми, що і для риби.

Які ж же матеріальні збитки, завдані Волзі будівництвом цілого комплексу ГЄС? Щорічні втрати через недоотримання продукції при затопленні понад 1 млн. га сільськогосподарської землі оцінюють у 16 млр. дол., а через втрати рибних запасів – у 4-6 млр. дол. Якщо врахувати ці втрати, то по собівартості електроенергії діючі ГЄС стануть невигідними, у порівнянні, наприклад, навіть із ТЄС. Але припинити їх роботу і одночасно спустити воду неможливо – енергія потрібна усім. Отже, необхідно шукати способи реконструювання ГЄС таким чином, аби вони завдавали мінімальну школу природі.

Забруднюються і підпадають під антропогенний вплив не тільки води річок, але й ґрунтовні води, насамперед різними видами відходів. Використовувані протягом тривалого часу способи захоронення побутових і промислових відходів ґрунтувалися на тому, що міграція відходів малоймовірна і з часом вміщувані у них сполуки окислюються, гідролізуються або переробляється бактеріями у нешкідливі продукти. Проте результати досліджень показують, що певні види відходів слабко розкладаються і здатні мігрувати, а частина їх переробляється бактеріями не у нешкідливі, а у токсичні речовини. Забруднюючі речовини від різних джерел можуть поширюватися у поверхневих шарах земної кори на великі відстані від джерел забруднення і надходити у водоносні шари.