Юрий Новиков - Вода и жизнь на Земле

• Название: Вода и жизнь на Земле
• Автор: Юрий Новиков
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1981

В книге рассказывается о воде и ее значении в жизни Земли. Отмечая влияние хозяйственной деятельности человека на состояние водных ресурсов планеты, авторы затрагивают актуальные вопросы их охраны и комплексного использования. В частности, они останавливаются на научной разработке бессточной технологии и современных методов очистки сточных вод, защите Мирового океана от загрязнения и других аспектах проблемы «чистая вода».

---

Значительные загрязнения в моря вносят различные разработки полезных ископаемых (нефти и других), а также морской транспорт.

Ресурсы Мирового океана

Ученые и экономисты едины во мнении, что Мировой океан таит в себе в огромных количествах продукты питания, сырье и энергию. Из 160 тыс. видов растений и животных, обитающих в Мировом океане, мы используем только 1,5 тыс. И хотя за последние 30 лет мировой вылов морепродуктов перевалил за 70 млн. т, ученые полагают, что можно без ощутимых потерь для океанского «населения» вылавливать еще дополнительно около 30 млн. т. Впрочем, уже сейчас возникают опасения о допустимости ловли некоторых ценных видов рыб и китов. Происходит это, в частности, потому, что в ряде капиталистических государств рыбная ловля велась без учета научных рекомендаций. Кроме того, издавна рыбу ловят всего лишь на 25 % акватории Мирового океана, расположенных преимущественно в прибрежной зоне. Подсчитано, что на шельфе с глубин до 200 м вылавливается 90 % всего мирового улова морепродуктов. Около 75 % океанской поверхности вообще не охвачено рыболовством.

Советские ученые, исследуя различные районы Мирового океана, установили перспективность лова и на больших глубинах. В частности, такие глубоководные рыбы, как макрурус, сабля-рыба, хек, путассу, и ряд других уже стали объектами промышленного лова советских рыбаков. Отметим, наконец, такой факт: во время одной экспедиции на «Витязе» была поймана рыба с глубины 7,5 тыс. м.

Весьма перспективной выглядит также идея активного воздействия на океанскую фауну, в частности искусственное разведение рыб, переселение их из одних водоемов в другие, увеличение кормовой базы и т. д. Определенных успехов в этом отношении добились советские ученые (разведение кефали, червя нереис и моллюска синдесмия — на Каспии, акклиматизация камчатского краба — в Баренцевом море и т. д.).

Добычу можно увеличить, например, за счет регулируемого разведения рыбы и моллюсков в огороженных морских акваториях или подводных клетках. Подобное рыбоводное фермерство является «многообещающей альтернативой морскому рыболовству». Во всяком случае, уже сейчас в мире подобным способом получают 6 млн. т рыбы, раков и моллюсков. Японцы, например, ежегодно производят таким образом около 80 тыс. т лосося, омаров и скумбрии. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), это количество можно увеличить до 30 млн. т.

Мировой океан, занимая 70 % поверхности планеты, дает человечеству всего лишь 1,5 % пищевых ресурсов. Одна из причин: в море человек пока но стал рачительным хозяином. Он шел там по более простому пути охотника, хотя на суше давно уже перешел к земледелию и скотоводству — высокоразвитое сельское хозяйство дает ему более 98 % всей потребляемой пищевой продукции. Морское «сельское хозяйство» до сих пор но получило широкого распространения. Правда, во второй половине XX в. в ряде стран, имеющих прямой выход к морю, марикультурой занялись основательно. Там она сейчас быстро развивается.

Число «освоенных» морских организмов уже превысило две сотни видов. Среди них такие характерные для морей нашей страны рыбы, как лососи (их разводят в морских садках), палтус, угорь, кефаль, терпуг. Перспективны и моллюски, мясо которых пользуется большим спросом: оно высокопитательно, обладает и лечебными свойствами. Разработана технология выращивания гребешка, устриц, мидий, креветок, омаров, начаты работы по культивированию «морского женьшеня» — трепанга. Наряду с животными на подводных плантациях выращивают ламинарию — «морскую капусту», а также водоросли-агароносы, из которых извлекают ценное технологическое сырье — агар-агар.

Перспективный район для марикультуры — прибрежные воды советского Дальнего Востока. По подсчетам специалистов Тихоокеанского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ТИНРО), в заливах Японского моря можно, например, получать с 1 га до 100 т ламинарии и 40–50 т устриц. Но марикультура на Дальнем Востоке делает лишь первые шаги. В Приморье выращивают в опытно-промышленных масштабах моллюсков, в промышленных — морскую капусту.

В заливе Посьета действует морская экспериментальная база Дальтехрыбпрома. Это единственное в СССР предприятие, где в естественных условиях выращивают гребешок и гигантскую устрицу. В 1977 г. здесь собрали хороший урожай. Несколько лет успешно действуют три водорослевых фермы — в бухтах Валентин, Каменка и Анна.

Урожайность ламинарии достигает 50–60 т с 1 га прибрежной акватории, общая площадь которой составляет 30 га.

С каждым годом на Земле возрастает потребление воды. По оценкам специалистов, в 2000 г. ее потребуется в 8 раз больше, чем сейчас. Но, поскольку запасы пресной воды в мире ограничены, она может быть получена только из морей.

Мировой океан — неисчерпаемый водный резервуар. Однако 3,5 % соли, содержащейся в морской воде, мешают ее использованию в сельском хозяйстве, в промышленности и для питья без предварительного опреснения. До 1960 г. строились лишь небольшие опреснительные установки мощностью максимум в 3 тыс. м3/сут пресной воды. Однако с тех пор размеры и число ежегодно строящихся опреснительных установок заметно выросли. Только в 1975 г. введены в строй 26 установок, производящих в среднем по 9,304 тыс. м3/сут воды. В 1977 г. одна такая установка вырабатывала уже 14 тыс. м3/сут воды.

В настоящее время наблюдается тенденция к дальнейшему росту мощностей и количества морских опреснительных установок. Этому во многом способствовало то обстоятельство, что в засушливых районах Земли и в пустынях имеются большие месторождения нефти и газа. Чтобы добывать их нужны люди, а людям нужна вода. В местах добычи этого сырья возникли новые поселения, быстро увеличивалось население. Например, если в 1968 г. Абу-Даби, столица одноименного нефтяного эмирата в Персидском заливе, насчитывала 22 тыс. жителей, то в 1975 г. их число увеличилось до 130 тыс., а к 1985 г., согласно заключению некоторых специалистов, достигнет 430 тыс. человек. Обретенное богатство породило в таких странах желание обеспечить свое будущее путем создания собственной промышленности. Для этого, однако, понадобилось много пресной воды.

Практически неограниченное количество пресной воды, полученной из морской, можно дать сельскому хозяйству. Однако масштабы использования морской воды для сельского хозяйства зависят от цены пресной: чем дешевле процесс опреснения, тем больше воды для орошения. К сожалению, производство 1 тыс. л воды на современных опреснительных установках обходится приблизительно в 5 раз дороже, чем на станциях водоснабжения.

Морская вода — это нечто вроде жидкой руды. В ней содержатся элементы почти всей таблицы Менделеева.

Ученые подсчитали, что в морской воде растворено 6,5 млрд. т натрия, 80 млрд. т никеля, 800 млн. т молибдена, около 10 млрд. т золота — примерно по 3 т на каждого жителя Земли.

Если распределить по всей суше соль, имеющуюся в морской воде, то получится слой толщиной 153 м. Больше того, в 1 км3 воды содержится 700 тыс. т калийной соли, идущей на удобрения и для отбеливания тканей, причем добывать ее в море гораздо эффективнее, чем на суше. Море богато и сульфатом натрия — ценнейшим сырьем для стекольной, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности. Особенно много его в водах знаменитого залива Кара-Богаз-Гол. В воде Мирового океана хранится 90 млрд. т йода; брома — в восемь раз больше, чем в равном объеме земной коры. Все мировое производство брама основано на океанских промыслах.

Морское происхождение имеет пятая часть производства тяжелой воды. В морях и океанах имеется до 200 млн. т лития — этого источника энергии XXI в., а 1 т морской воды содержит 3,3 мг урана.

В Японии, как известно, нет природного урана и его приходится импортировать из-за границы. Это обстоятельство серьезно тормозит интенсивно развивающуюся в стране атомную энергетику. Однако эта проблема, кажется, находит решение. К 1985 г. в Японии намечено завершить строительство экспериментальной опытной установки по извлечению урана из морской воды. Технология, разработанная на основе опыта эксплуатации этой установки, найдет применение на трех заводах общей производительностью 3 тыс. т урана в год. Такого количества урана достаточно для снабжения топливом 12 атомных электростанций мощностью по 1 тыс. МВт каждая.

Истощение запасов полезных ископаемых на суше заставляет многие страны проявлять все больший интерес к поиску и добыче различных минералов со дна моря. Немногим более ста лет началась история подводных полиметаллических руд. 7 марта 1873 г. трал английского фрегата «Челленджер», совершившего трехлетнее кругосветное плавание с целью исследования глубоководных впадин, поднял с глубины 4 тыс. м нечто вроде черноватой гальки. Химики быстро установили, что эти любопытные образования состоят почти исключительно из окиси марганца и представляют собой «марганцевые конкреции». В наш век интерес к этим конкрециям значительно возрос — ведь, кроме марганца, концентрация которого наиболее высока (в среднем около 25 %), они содержат большое число других металлов, в том числе медь, никель, кобальт, молибден. Конкреции обычно залегают в осадочных отложениях, так называемом радиоляриевом иле (радиолярии — планктонные животные организмы), на глубине свыше 4 тыс. м.