Введение

Вода - самое распространенное вещество на нашей планете. Она участвует в подавляющем большинстве процессов и явлений той части земной коры, где развита жизнь и сосредоточены почти все известные в настоящее время природные ресурсы человечества. Возникновению жизни и формированию современной атмосферы предшествовало появление на Земле воды.

Роль воды в геохимических процессах определяется ее способностью растворять и переносить большое число минеральных и органических соединений. Вода вступает со многими веществами в реакции обменного разложения и необходима как промежуточное соединение при образовании большого числа природных продуктов. Поэтому при полном отсутствии воды многие реакции совсем не идут или протекают чрезвычайно медленно.

Роль воды в биологических процессах определяется тем, что на ее основе формируется внутренняя среда всех организмов. По выражению известного эколога Ю. Одума "вся жизнь является водной". В отсутствии воды не происходит синтеза белков и важнейших продуктов обмена веществ в организмах. Вода - среда обитания огромного числа бактерий, водорослей, растений, простейших и многоклеточных организмов. Живое население внутренних водоемов и океанов разнообразнее и богаче, чем на поверхности Земли. Вода - необходимое звено биосферы, существование которой, как определил академик С. С. Шварц¹ возможно благодаря трем ее функциям: 1) биологической продуктивности; 2) поддержанию оптимального состава среды; 3) биологической очистке. Три функции биосферы в свою очередь вытекают из трех признаков живых организмов: способности к созданию, превращению и разрушению веществ. В значительной мере именно благодаря этим функциям организмов вода сохраняется чистой.

¹ (См.: С. С. Шварц. Экологические основы охраны биосферы, - "Земля и Вселенная", 1973, № 6)

Охватить все аспекты проблемы чистой воды в небольшой брошюре невозможно. Они многообразны, но ведущей с экологических позиций оказывается познание и управление процессом самоочищения водоемов, т. е. восстановлением свойств и состава воды, измененных под влиянием различных воздействий, сохранение водоема как среды обитания.

В наиболее общем виде критерии чистоты воды вытекают из условий функционирования биосферы на всех ее уровнях, т. е. из условий поддержания нормальной жизнедеятельности сообществ организмов. Чистая вода - это прежде всего "живая" вода, участвующая в процессах формирования биосферы, поэтому экологические критерии ее качества должны быть основополагающими. Однако практически используют другие критерии чистоты воды. Они связаны с ее применением в промышленности, в сельском и коммунальном хозяйствах. Требования к качеству водопроводной воды гораздо жестче, чем к воде водоемов. В некоторых отраслях химической промышленности и энергетики требования к чистоте воды превосходят требования к составу дистиллированной воды. Но ни в водопроводной, а тем более в дистиллированной воде не могут жить родные организмы. В искусственных условиях для них должна быть сформирована среда обитания, аналогичная природной. Поэтому не критерии потребления связывают проблему чистой воды с жизнью на нашей планете. Теперь, когда масштабы воздействия человека на природу сопоставимы с глобальными геохимическими процессами, проблемы чистой воды необходимо решать таким образом, чтобы сохранить ее пригодной для всего живого на земле.

Исходя из экологических критериев, природная вода должна быть чистой, т. е. пригодной для жизни водных сообществ, в любых водоемах и водоисточниках, вне зависимости от использования ее потребителями. В правилах охраны водоемов используют физические и химические показатели в качестве критериев чистоты рек и водохранилищ. Но экологические показатели (изменения биологической продуктивности, количества бактерий, водорослей, зоопланктона и донных организмов, изменения в видовом составе организмов, населяющих водоемы различного типа) еще не используются для оценки состояния водоемов. Однако в Комитете стандартов СССР и в странах социалистического содружества уже разрабатываются ГОСТы, направленные на охрану всей природы, в том числе и жизни в водоемах. В них будут учтены и экологические показатели чистоты воды рек, озер, водохранилищ и всех других источников Земли как неотъемлемые элементы ее ландшафта.

Чтобы многостороннее использовать водоемы в интересах различных отраслей хозяйства и населения, мы должны знать все свойства чистых водоемов в различных географических зонах - как они изменяются при вмешательстве человека, какие внутриводоемные процессы способствуют самоочищению и как управлять в разумных пределах этим процессом. Таким образом, знания элементов гидробиологии и гидрохимии становятся необходимыми всем, кто ратует за сохранение жизни на земле.