Охрана водных ресурсов. Как люди охраняют воду от загрязнения
Вода — это самый ценный природный ресурс. Ее роль — участие в процессе обмена всех веществ, которые являются основой любой жизненной формы. Невозможно представить себе деятельность промышленных, сельскохозяйственных предприятий без использования воды, незаменима она в бытовой жизни человека. Вода необходима всем: людям, животным, растениям. Для кого-то она является средой обитания.
Бурное развитие жизнедеятельности людей, нерачительное использование ресурсов привело к тому, что э кологические проблемы (загрязнение воды в том числе), стали слишком острыми. Их решение стоит у человечества на первом месте. Ученые, экологи всего мира бьют тревогу и пытаются найти решение мировой проблемы
Источники загрязнения воды
Причин загрязнения достаточно много, и не всегда виной этому человеческий фактор. Природные катаклизмы также наносят вред чистым водоемам, нарушают экологическое равновесие.
Самыми распространенными источниками загрязнения воды считаются:
испытания ядерного оружия;
сбросы радиоактивных отходов;
крупные аварии (суда с атомными реакторами, ЧАЭС);
захоронения на дне океанов, морей радиоактивных отходов.
Промышленные, бытовые сточные воды. Не прошедшие систему очистки от химических вредных веществ, они, попадая в водоем, провоцируют экологическую катастрофу.
Третичная очистка. Вода обрабатывается порошками, специальными составами, многоэтапно фильтруется, убивая вредные организмы и уничтожая другие вещества. Используется для бытовых нужд граждан, а также в пищевой промышленности, в сельском хозяйстве.
- радиоактивное загрязнение воды
К основным источникам, которые загрязняют Мировой океан, относятся следующие радиоактивные факторы:
Экологические проблемы и загрязнение воды в том числе напрямую связаны с заражением радиоактивными отходами. Например, французские и английские атомные заводы заразили практически всю Северную Атлантику. Наша страна стала виновницей загрязнения Северного Ледовитого океана. Три атомных подземных реактора, а также производство Красноярск-26 засорили крупнейшую реку Енисей. Очевидно, что радиоактивные продукты попали в океан.
Загрязнение мировых вод радионуклидами
Остро стоит проблема загрязнения вод Мирового океана. Кратко перечислим самые опасные радионуклиды, попадающие в него: цезий-137; церий-144; стронций-90; ниобий-95; иттрий-91. Все они обладают высокой биоаккумулирующей способностью, переходят по пищевым цепочкам и концентрируются в морских организмах. При этом создается опасность как для человека, так и для гидробионтов.
Акватории арктических морей подвергаются сильным загрязнениям различных источников поступления радионуклидов. Люди беспечно сбрасывают опасные отходы в океан, тем самым превращая его в мертвый. Человек, наверно забыл, что океан — это главное богатство земли. Он обладает мощными биологическими и минеральными ресурсами. И если мы хотим выжить, необходимо срочно принимать меры по его спасению.
Пути решения
Рациональное потребление воды, охрана от загрязнений — главные задачи человечества. Пути решения экологических проблем по загрязнению вод ведут к тому, что прежде всего большое внимание следует уделять сбросам опасных веществ в реки. В промышленных масштабах необходимо усовершенствовать технологии по очистке сточных вод. В России необходимо ввести закон, который бы повышал взимание платы за сбросы. Вырученные средства должны направляться на разработку и сооружение новых экологических технологий. За наименьшие выбросы плату нужно снижать, это будет служить мотивацией к сохранению здоровой экологической обстановки.
Большую роль в решении экологических проблем играет воспитание подрастающего поколения. С ранних лет необходимо приучать детей к уважению, любви к природе. Внушать им, что Земля — наш большой дом, за порядок в котором ответственен каждый человек. Воду необходимо беречь, не лить ее бездумно, стараться, чтобы в канализацию не попадали посторонние предметы и вредные вещества.
Заключение
В заключение хочется сказать, что экологические проблемы России и загрязнение воды волнуют, пожалуй, каждого. Бездумное расточительство водных ресурсов, захламление рек различным мусором привело к тому, что в природе осталось совсем немного чистых, безопасных уголков. Экологи стали намного бдительнее, принимаются множественные меры по восстановлению порядка в окружающей среде. Если каждый из нас задумается о последствиях нашего варварского, потребительского отношения, положение можно исправить. Только сообща человечеству удастся спасти водоемы, Мировой океан и, возможно, жизнь будущих поколений.
; выделить экологические проблемы и способы охраны воды; развивать речь, внимание; воспитывать бережное отношение к воде, к водоемам, желание экономить пресную воду.
Оборудование : схемы «Соотношение соленой и пресной воды», «Вода – важное для организма вещество», запись песни «Живи, родник!», пословицы и высказывания известных людей, ученых о воде.
Ход занятия
I. Сообщение темы занятия.
Учитель . Здравствуйте, ребята! Послушайте загадку и отгадайте:
Меня пьют, меня льют, всем нужна я. Кто я такая? (Вода.)
– Сегодня мы будем говорить о воде, о бережном отношении к ней. Тема нашего занятия – «Мать водица – всему царица. Почему воду нужно беречь?».
II. Вода и жизнь.
Учитель . Вы слыхали о воде? Говорят, она везде.
Первая капелька . В луже, в море, в океане,
И в водопроводном кране.
Как сосулька замерзает,
В лес туманом заползает.
Вторая капелька . Ледником в горах зовется,
Лентой серебристой вьется.
Средь высоких стройных елей
Рушится потоком селей.
Третья капелька . На плите у нас кипит ,
Паром чайника шипит,
Растворяет сахар в чае.
Учитель . Мы ее не замечаем,
Мы привыкли, что вода –
Наша спутница всегда.
Капельки (вместе) . Без меня вам не умыться,
Не наесться, ни напиться!
Учитель . Смею вам я доложить:
Без воды нам не прожить.
Благодаря повседневному обращению с водой мы так привыкли к ней и к ее разнообразным проявлениям в природе, что часто не замечаем отличительных свойств воды. А ведь именно этими свойствами объясняется то, что наши озера и реки не промерзают зимой до дна, что сильные весенние паводки сравнительно редки, что, замерзая, вода может производить большие разрушения и т. д. Многие привычные нам явления природы связаны именно с особенностями воды, выделяющими ее среди других веществ.
Велика роль воды и в технике. Невозможно представить такую отрасль промышленности, где бы в том или другом виде, для тех или иных целей не применялась вода. Вода служит источником энергии. Вода переносит тепло. Вода используется как прекрасный растворитель для многих веществ. Вода является той средой, в которой протекает огромное количество различных химических процессов.
В истории нашей планеты вода также имеет исключительно важное значение. Пожалуй, никакое другое вещество не может сравниться с водой по своему влиянию на ход тех величайших изменений, которые претерпела Земля за многие сотни миллионов лет своего существования.
Там, где есть жизнь, всегда есть вода. Жизнь без воды невозможна. Какое бы животное или растение мы ни взяли, в него входит вода как одна из главных составных частей. Обитатели водоемов, как правило, содержат в себе больше воды, чем жители суши. В теле рыб, например, до 70–80 % воды, а в медузе – больше 95 %. В травянистых растениях суши процент воды доходит до 85. Организмы млекопитающих животных и человека содержат воды меньше.
Если масса человека 60 кг, то в его теле содержится около 40 л воды. В течение года каждый организм потребляет количество воды, во много раз превышающее его массу.
Н а д о с к е вывешивается схема.
Вода – важное для организма вещество:
на 1 кг тела коровы – 600 г воды;
утки – 700 г воды;
у медузы на 100 г тела – 99 г воды.
Питательные вещества попадают в кровь через стенки пищеварительного канала. Через эти стенки могут проникать только вещества, растворенные в воде, только жидкости. Если бы кусок сахара не растворился в слюне и в желудочном соке, сахар не попал бы в кровь. Белок яйца, крахмал хлеба и картофеля не растворяются в воде, но желудочный и кишечный соки содержат особые вещества – ферменты, которые расщепляют белок и крахмал и переводят их в вещества растворимые . Это расщепление идет только в воде. Кровь, состоящая на четыре пятых из воды, разносит питательные вещества по всему организму. Таким образом, вода нужна для нашего организма как растворитель питательных веществ, и как переносчик их, и как среда, в которой протекают различные процессы, связанные с нашей жизнедеятельностью. Выделяясь потовыми железами и испаряясь с поверхности кожи, вода регулирует температуру нашего тела. Кроме того, вода необходима для удаления из организма различных вредных веществ, образующихся в результате обмена . Содержание воды в отдельных органах и тканях тела почти постоянно.
Потребность в воде у различных животных неодинакова. Некоторые из них довольствуются очень малыми количествами воды, другие же, наоборот, требуют воды в изобилии. Амбарный долгоносик, например, проводит жизнь в сухом ссыпанном зерне, в котором влаги всего около 12 %. Это насекомое, употребляя в пищу сухое зерно, вероятно, задерживает часть даже той воды, которая выделяется в его теле, как и во всяком другом, в процессе обмена веществ и при дыхании.
Иное дело, например, тли. Они питаются соками растений. Чтобы получить достаточное количество пищи, они должны пропустить через свой организм большую массу воды. Организм тли устроен так, что вода в нем долго не задерживается и покидает тело, уступая место новым порциям питательного сока.
Ни одно живое существо не может жить в абсолютно сухом пространстве и не может оставаться живым, лишившись воды. Каждый организм может потерять только вполне определенную часть содержащейся в нем воды. У человека потеря 10 % воды вызывает целый ряд расстройств, а потеря 20 % воды – смерть. Некоторые животные менее чувствительны к потере воды.
Почти такую же роль, как и в организмах животных, вода выполняет и в растениях. Вода доставляет растениям из почвы питательные вещества и в известной мере регулирует температуру растений; испаряясь с поверхности листьев , она предохраняет их от перегрева в летний зной.
Начиная с момента прорастания семени растение все время должно получать влагу; например, для одного растения подсолнечника за все время его роста нужно около 40 л воды, а люцерна, создавая один грамм сухого вещества, «выпивает» около 500 г воды.
Всю необходимую воду растения получают только из почвы. Корни растений высасывают воду из почвы с большой силой. Эта сила настолько велика, что, например, в крапиве ее было бы достаточно, чтобы поднять воду на высоту больше 4 м, а в виноградной лозе – на высоту 13 м. Таким образом, растительность суши, выкачивая воду из почвы, действует как мощный насос. Из корней вода поднимается в стебель и листья и с поверхности их испаряется.
IV. Значение воды в природе и в жизни человека.
Учитель . Как замечательно говорили о воде великие люди! Аксаков назвал ее красой природы, Менделеев – кровью природы.
Человек как-нибудь обойдется без нефти, алмазов, изобретет новые двигатели, но без воды он не сможет жить. Люди всегда обожествляли воду. Нет ни одного народа, у которого вода не считалась бы матерью всего живого, целебной и очистительной силой, источником плодородия. Известный французский писатель – летчик Антуан-де Сент-Экзюпери, самолет которого потерпел аварию в пустыне Сахара, – писал так: «Вода!.. У тебя нет ни вкуса , ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высокие родники нашего сердца. Ты самое большое богатство на свете...»
– Ребята, прочитайте высказывания великих людей о воде.
Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле. (Леонардо да Винчи.)
Капля воды дороже золота. (Д. Менделеев.)
Нет на земле напитка лучше, чем стакан холодной чистой воды. (В. Песков.)
Спаси себя, человече,
Сыне, родимый, спаси!
Чтоб реки текли, а не речи
По нашей великой Руси.
М. Рудаков
– Объясните данные высказывания. О чем они?
Учитель . Все народы заботливо и бережно относятся к воде. Прочитайте пословицы, придуманные разными народами. Они жили далеко друг от друга, но все ценили воду.
Вода – мать, а без матери не проживешь. (Китайская пословица.)
Мы не ценим воду до тех пор, пока не высохнет колодец. (Английская пословица.)
Капля за каплей – образуется озеро, а перестанет капать – образуется пустыня. (Узбекская пословица.)
Русские пословицы:
И мутную воду пьют в невзгоду.
Не плюй в колодец: случится напиться.
Без росы и трава не растет.
IV. Откуда пришла вода?
Учитель
. Если быстро раскрутить глобус, то покажется, что он одноцветный, голубой. Почему? Что изображено голубым цветом на глобусе? Где больше всего воды на Земле? (Водой заполнены моря и океаны.)
– Может ли человек использовать эту воду? (Нет.)
– Почему? Какая вода нам нужна? (Пресная.)
Ребятам или ребятне?
Вся живность счастлива вполне!
3-й ученик . Но что такое? Караул!
Нет, нет, никто не утонул,
Нет, нет, как раз наоборот,
На мель садится пароход
Средь бела дня, какой скандал!
Наверно, лоцман маху дал!
Да нет, далеко от буйка,
Тут глубока была река.
4-й ученик . Была. Вот именно – была.
Была, да, видимо, сплыла.
Ах, реку мы не узнаем…
Река становится ручьем!
Уже и лодки на мели…
Пловцы вдруг посуху пошли.
А рыбы? В горе и тоске
Б едняжки бьются на песке.
Так что же с ней стряслось, с рекой?
Увы, друзья, ответ такой:
Дошкольник Сидоров Иван
Забыл закрыть на кухне кран.
Вы скажете: какой пустяк.
Пустяк. Добро б ручей иссяк,
А то вон из-за пустяка
Пропала целая река!
Б. Заходер
– Почему в реке исчезла вдруг вода?
– Что случилось после того, как в реке стало меньше воды?
– О чем напоминает каждому из нас это стихотворение?
В ы в о д: Не расходуйте воду напрасно! Берегите ее!
VII. Итог занятия.
Учитель . Как должны вести себя ребята, взрослые, чтобы реки и ручьи не исчезали?
– Почему воду нужно беречь и охранять?
Вода входит в состав любого организма .
Вода – это жизнь, красота и здоровье.
Количество воды ограничено.
Вода – помощник человека.
Вода загрязняется.
Ученик . Воду попусту не лей, дорожить водой умей.
Закрывай покрепче кран, чтоб не вытек океан.
Учитель . О чем может попросить нас океан?
Ученик . Если бы океан умел мыслить, говорить, то сказал бы современному человеку: «Как ты неопрятен, какой же ты неряха! Ты даже меня ухитрился загрязнить. Теперь тебе придется меня чистить. Не знаю, как ты это сделаешь, но сделать обязан, иначе поплатишься сам: будет худо тебе и твоим потомкам».
Учитель
. Ведь не зря так сказал бы океан: он замусорен. В него сваливают, что попало. В северной части Тихого океана плавает около 5 млн старых резиновых сандалий, приблизительно
35 млн пустых пластмассовых бутылок и около 70 млн стеклянных поплавков. Все эти предметы не разлагаются. Если их не выловить, они будут плавать сотни лет. Прочитаем заповеди:
1. Наша планета – наш дом, и каждый из нас в ответе за ее будущее .
2. Если найдешь в лесу родник, сохрани его. Может быть, это начало большой полноводной реки.
3. Вслушайся в журчание реки. Может быть, она просит помощи от тебя и ей нужны твои заботливые руки.
Родничок пропах землей, травой и хвоей,
В жаркий полдень холоден всегда,
А опустишь руку в голубое –
Заласкает светлая вода.
У его задумчивого пенья
Я большой учился чистоте,
Первым, самым робким вдохновеньям,
Первой, самой радостной мечте.
Пусть вдали от низенького дома
Я, мужая, сделаюсь седым,
Я еще приду к нему, живому,
И еще напьюсь его воды.
В. Солоухин
Звучит песня «Живи, родник».
1. Водные ресурсы и их использование
2. Питьевое водоснабжение.
3. Классификация водопользований.
4. Источники загрязнения водоемов.
5. Загрязнение вод суши.
6. Водохранилища и гидротехнические сооружения.
7. Самоочищение водоемов.
8. Санитарные условия спуска сточных вод.
9. Водоохранные зоны.
10. Охрана водоемов.
11. Охрана малых рек.
12. Очистка бытовых сточных вод.
13. Очистка промышленных сточных вод.
14. Бессточное производство.
15. Мониторинг водных объектов.
16. Литература
Водные ресурсы и их использование. Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Известный русский и советский геолог академик А. П. Карпинский говорил, что нет более драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.
В настоящее время обеспеченность водой в расчете на одного человека в сутки в различных странах мира разная. В ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет в геометрической прогрессии. Однако существуют перспективные источники пресной воды – айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.
Без воды не может жить человек. Вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а очень часто и средство производства. Увеличение расходования воды промышленностью связано не только с ее быстрым развитием, но и с увеличением расхода воды на единицу продукции. Например, на производство 1 т хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют 250 м 3 воды. Много воды требуется химической промышленности. Так, на производство 1 т аммиака затрачивается около 1000 м 3 воды.
Современные крупные теплоэлектростанции потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м 3 /с, или более 300 млн. м 3 в год. Валовое потребление воды для этих станций в перспективе возрастет примерно в 9-10 раз.
Одним из наиболее значительных водопотребителей является сельское хозяйство. В системе водного хозяйства это самый крупный водопотребитель. На выращивание 1 т пшеницы требуется за вегетационный период 1500 м 3 воды, 1 т риса – более 7000 м 3 . Высокая продуктивность орошаемых земель стимулировала резкое увеличение из площади во всем мире – она сейчас равна 200 млн. га. Составляя около 1/6 всей площади посевов, орошаемые земли дают примерно половину сельскохозяйственной продукции.
Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление для нужд населения. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится около 10% водопотребления. При этом обязательными являются бесперебойность водоснабжения, а также строгое соблюдение научно обоснованных санитарно-гигиенических нормативов.
Использование воды для хозяйственных целей – одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.
По данным Государственного водного кадастра, суммарный забор воды из природных водных объектов в 1995 г. составил 96,9 км 3 . В том числе для нужд народного хозяйства было использовано свыше 70 км 3 , в том числе на:
Промышленное водоснабжение – 46 км 3 ;
Орошение – 13,1 км 3 ;
Сельскохозяйственное водоснабжение – 3,9 км 3 ;
Прочие нужды – 7,5 км 3 .
Потребности промышленности на 23% удовлетворялись за счет забора воды из природных водных объектов и на 77% - системой оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.
Питьевое водоснабжение. Основными принципами питьевого водо–снабжения являются
Государственные гарантии первоочередного обеспечения питьевой водой граждан в целях удовлетворения их жизненных потребностей и охраны здоровья;
Государственный контроль и регулирование вопросов питьевого водоснабжения, подотчетность организаций, ответственных за питьевое водоснабжение, органам исполнительной власти и местного самоуправления, а также органам государственного надзора и контроля, органам по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям в пределах их компетенции;
Обеспечение безопасности, надежности и управляемости систем питьевого водоснабжения с учетом их технологических особенностей и выбора источника водоснабжения на основе единых стандартов и нормативов, действующих на территории Украины, приоритетное использование для питьевого водоснабжения подземных источников;
Учет и платность питьевого водоснабжения;
Государственная поддержка производства и поставок оборудования, материалов для питьевого водоснабжения, а также химических веществ для очистки и обеззараживания воды;
Отнесение систем питьевого водоснабжения к важным объектам жизнеобеспечения.
Большое значение имеет удовлетворение потребностей населения в питьевой воде в местах его проживания через централизованные или нецентрализованные системы питьевого водоснабжения.
Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды, доля которых в общем объеме водозабора составляет 68%, и подземные воды – 32%.
Нарастают процессы деградации поверхностных водных объектов за счет сбросов в них загрязненных сточных вод предприятиями и объектами жилищно-коммунального хозяйства, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, мясной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, а также черной и цветной металлургии, сбора коллекторно-дренажных вод с орошаемых земель, загрязненных ядохимикатами и пестицидами.
Неблагополучным является состояние малых рек, особенно в зонах крупных промышленных центров. Значительный ущерб малым рекам наносится в сельской местности из-за нарушения особого режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах, приводит к загрязнению рек, а также смыву почвы в результате водной эрозии.
Возрастает загрязнения подземных вод, используемых для водоснабжения.
Суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Из-за повышенного загрязнения водоисточников традиционно применяемые технологии обработки воды в большинстве случаев недостаточно эффективны. На эффективность водоподготовки отрицательно влияет дефицит реагентов и низкий уровень оснащенности водопроводных станций, автоматикой и приборами контроля. Положение усугубляется тем, что 40% внутренних поверхностей трубопроводов поражены коррозией, покрыты ржавчиной, следовательно, при транспортировке качество воды дополнительно ухудшается.
Государственный контроль и надзор в области питьевого водоснабжения проводится органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы во взаимодействии с органами государственного экологического контроля и государственными органами управления использования и охраны водного фонда. Учет количества потребляемой воды из централизованных систем питьевого водоснабжения осуществляется органами жилищно-коммунального хозяйства.
Программы развития питьевого водоснабжения входят неотъемлемой частью в планы социально-экономического развития территорий. Проектирование, строительство и реконструкция централизованных и нецентрализованных систем питьевого водоснабжения осуществляется с расчетными показателями генеральных планов развития территорий, строительными нормами и правилами, государственными стандартами, санитарными правилами и нормами. При этом в обязательном порядке учитываются требования обеспечения надежности указанных систем при воздействии на них дестабилизирующих факторов природного (оползни, подтопления, истощение водоносного горизонта и др.) и техногенного происхождения.
Основным потребителем воды является население (81%), в промышленности используется 11%, остальная часть – в коммунально-бытовом секторе.
Классификация водопользований. Для водопользований устанавливаются следующие признаки классификации: цели водопользования; объекты водопользования; технические условия водопользования; условия предоставления водных объектов в пользование; характер использования воды; способ использования водных объектов; воздействие водопользований на водные объекты.
По целям водопользования разделяются на хозяйственно-питьевые, коммунальные нужды населения, на лечебные, курортные и оздоровительные цели, нужды сельского хозяйства, орошение и обводнение, промышленные нужды, нужды теплоэнергетики, территориальное перераспределение стока поверхностных вод и пополнение запасов подземных вод, нужды гидроэнергетики, нужды водного транспорта и лесосплава, нужды рыбного хозяйства, сброс сточных вод, прочие нужды, многоцелевое водопользование.
По объектам водопользования воды подразделяются на поверхностные, подземные, внутренние территориальные, морские.
По техническим условиям водопользования – на общее и специальное.
По условиям предоставления водных объектов в водопользование – на совместное и обособленное.
По характеру использования воду рассматривают как вещество с определенными свойствами, как массу и энергетический потенциал и как среду обитания.
По способу использования водных объектов – с изъятием воды (с возвратом и без возврата), без изъятия воды.
По воздействию водопользования на водные объекты – на количественные и качественные.
Источники загрязнения водоемов . Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.
Ресурсы пресной воды
В горах накапливается снег при одних и тех же температурах. Выпавший снег постепенно уплотняется и превращается в фирн (зернистый лед), а затем в глетчерный лед. Лед обладает способностью под влиянием силы тяжести перемещаться (течь) со скоростью от нескольких метров до 200 м в год.
Покровные ледники имеют значительную мощность, скрывают неровности рельефа и занимают большую площадь (напр., покровный ледник Антарктиды мощностью около 2 км, и ледник Гренландии). От края этих ледниковых покровов постоянно откалываются огромные глыбы льда - айсберги, сидящие на мели или свободно плавающие.
Горные ледники занимают вершины гор, различные углубления на их склонах (кары, цирки) и долины. Горные ледники значительно меньших размеров, чем покровные, и более разнообразны.
В ледниках законсервировано большое количество пресной воды. Частично она расходуется на питание рек (от интенсивности таяния ледников зависит водоносность горных рек). Для засушливых районов мира ледниковое питание рек имеет важное хозяйственное значение. Ныне разрабатываются интересные проекты использования айсбергов для снабжения пресной водой засушливых районов Австралии, Африки, Южной Америки и Аравийского полуострова.
6. Болота
Болота - избыточно увлажненные участки суши с влаголюбивой растительностью, при отмирании и разложении которой образуется торф. В зависимости от источников питания болота подразделяются на верховые и низинные.
Верховые болота питаются атмосферными осадками, бедны минеральными солями и обычно располагаются на водоразделах. Растительность этих болот бедна по видовому составу; преобладают сфагновые мхи.
Низинные болота возникают в местах выхода на поверхность или близкого залегания подземных вод. Значительно более богатое минеральное питание создает условия для произрастания здесь разнообразной растительности - зеленых мхов, осок, злаков, а из древесных пород - ольхи и березы. В результате накопления торфа поверхность низинных болот постепенно повышается. На определенной стадии поверхность болота может достигнуть такой высоты, при которой болотная растительность уже не может использовать подземные воды и переходит на питание атмосферными осадками: низинное болото сменяется верховым.
Болотам принадлежит важная роль в природе: они увлажняют воздух окружающих территорий, являются местами обитания многих видов животных и произрастания ценных видов растений.
Болота используются человеком. На них разрабатывают торф, который применяют как удобрение, топливо и химическое сырье, собирают ягоды, лекарственные растения, часть низинных болот осушивают и превращают в сельскохозяйственные угодья, отличающиеся высоким потенциальным плодородием. Следует, однако, помнить, что не все болота подлежат осушению, часть из них необходимо сохранить, чтобы не нарушить сложившихся в природе взаимосвязей.
7. Охрана пресных вод.
7.1. Вода как ценнейший природный ресурс. Это одна из наиболее жизнеобеспечивающих природных сред, сложившихся в процессе эволюции. Помимо другого хозяйственного значения, главная роль запасов пресных вод – снабжать человека водой, прежде всего для питья. Чистая пресная вода – лимитирующий фактор существования человека как биологического вида.
Вода – составная часть биосферы – имеет ряд аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы. К таким свойствам относят очень высокие и максимальные среди жидкостей теплоемкость, теплоту плавления и теплоту испарения; поверхностное натяжение, растворяющую способность и диэлектрическую сопротивляемость, прозрачность.
Для воды также характерная повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами. Из-за перечисленных свойств, вода потенциальной может накопить очень много загрязняющих веществ – химических элементов и патогенных микроорганизмов.
Большая часть потребляемой на земном шаре воды используется в сельском хозяйстве (70%), затем идет промышленность и хозяйственно-бытовые нужды. Во многих районах мира, ¾ населения Земли ощущают острый недостаток чистой пресной воды. Поэтому охрана пресных вод заключается в их бережном использовании: 1) экономным расходе воды с применением более совершенных технологий в промышленности и сельском хозяйстве; 2) введении оборотного водоснабжения на предприятиях; 3) предотвращении загрязнения вод, неукоснительном соблюдении правил очистки сточных вод.
Задача охраны вод - сложная и дорогостоящая. Затраты на охрану вод занимают первое место среди всех расходов на охрану природы. Поэтому ее, к сожалению, пока удается решать лишь только частично.
7.2. Сокращение и антропогенное загрязнение пресных вод. Практически на всех промышленных и урбанизированных территориях мира снижается качество и сокращаются запасы пресной воды. Поэтому обеспечение ею населения и народного хозяйства России стало одной из наиболее важных социально-экономических нужд.
Постановление № 862 от 18 октября 1992 «О неотложных мерах по обеспечению питьевого водоснабжения в РФ» обязало соответствующие министерства и ведомства провести мероприятия по улучшению качества питьевой воды и повышению надежности, устойчивости систем водоснабжения городов, поселков и других водопотребителей (Среднесрочная программа, 1991). В этой связи особую ценность имеют крупные резервуара пресной воды (напр., озеро Байкал).
Поверхностные воды, имеющие возможность самоочищаться, более защищены от загрязнений, чем подземные (Крайнов и др., 1991). В связи с нарастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от истощения и загрязнения стратегически важна.
Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что подземная гидросфера (особенно артезианские бассейны) – это конечный резервуар накопления загрязнителей поверхностного и глубинного происхождения (Крайнов, Швец, 1987). Наиболее опасным антропогенным процессом загрязнения вод является сброс стоков с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий; выпадение продуктов антропогенной деятельности с атмосферными осадками.
Загрязнение бессточных озер также бывает долговременным и часто необратимым. Усиленный и сосредоточенный водоотбор из подземной гидросферы приводит к образованию обширных и глубоких воронок с провалами грунтов, понижению уровня поверхностных вод.
Общая черта антропогенного загрязнения воды – высокая концентрация токсичных веществ в локальных участках среды обитания человека. В ряде регионов пресные воды приобрели аномальные геохимические свойства (концентрация хлоридов до 15 г/л, нитратов до 10 г/л, фторидов до 3-5 г/л; это уже экологически опасные концентрации). По органическим соединениям некоторые водные системы уже вошли в стадию необратимых изменений (эвтрофикации), возрастающих во времени. Такие системы способны долгое время удерживать высокие концентрации загрязнителей.
В последнее время резко возросло потребление минеральных, лечебных и столовых вод, а также геотермальной энергии. Необдуманное использование таких ресурсов без выяснения процессов протекающих в водных резервуарах, приводит к трагическим и дорогостоящим ошибкам. Например, в знаменитой Долине Гейзеров в Калифорнии из-за большого количества эксплуатационных скважин исчез пар и быстро нарушилось равновесие. На ликвидацию возникшего кризиса в 1970-х гг. было затрачено 3,5 млн. долларов.
Рассолы осадочных бассейнов привлекают внимание как важный источник гидроминерального сырья и биологически активных вод. Такие рассолы выявлены и в Тимано-Печорском осадочном бассейне. Практика показывает, что при добыче рассолов невосполнимый вред наносится вышележащим водоносным горизонтам.
Исследования в России и за рубежом доказывают прямую корреляционную связь между качеством (степенью загрязнения) питьевой воды и здоровьем человека. Широко распространенные кариес зубов и флюороз обусловлены соответственно недостатком и избытком фтора в питьевой воде. Недостаток F и кариес характерны для Карело-Кольского региона и большинства областей Европейской России. В 1960-е гг. было принято правительственное постановление о фторировании питьевой воды с содержанием F менее 0,5 мг/л. Избыток F и вспышки флюороза зафиксированы в Мордовии и Забайкалье.
При недостатке йода в воде (особенно у сельских жителей) развиваются заболевания щитовидной железы. Такие регионы известны на Крейнем Севере, Урале, Алтае, Северном Кавказе, Среднем Поволжье и на севере Русской Равнины. Длительный дефицит I в питьевой воде приводит к умственной и физической отсталости.
Выявлена связь рака мочевого пузыря и употребления воды с высоким содержанием хлора. К наиболее опасным загрязняющим веществам питьевых воды относятся хлорированные углеводороды и диоксины (высокотоксичные устойчивые хлорорганические соединения).
В сельскохозяйственных районах вода накапливает пестициды Список заболеваний человека при ее употреблении очень широкий. Особую опасность представляет загрязнение воды патогенными микроорганизмами, вызывающими вспышки эпидемических заболеваний у человека и животных. Причиной большинства эпидемий является употребление некачественной воды.
Отрицательно влияют на животных, рыб, птиц, планктон аварийные разливы нефти. В Республике Коми чаще всего случаются аварии на нефтепроводах. Нефть окрашивает воду в черный цвет, резко снижает количество растворенного кислорода, вызывая гибель организмов. Подземные воды не способны окислить огромное количество поступающей органики (нефти), загрязнение становится необратимым (вплоть до появления линз мазута).
При привносе метана, тяжелых углеводородов и сероводородов в природных водах создается восстановительная бескислородная среда, губящая гидробионтов.
Экологически опасными могут быть биологические процессы, связанные с жизнедеятельностью водорослей, планктона, бактерий и других микроорганизмов (эвтрофикация водоемов).
Водоросли, планктон и микроогранизмы играют роль как в процессе загрязнения, так и самоочищения природных вод. известны разнообразные грибки, дрожжи, галофильные сульфат-редуцирующие, метилотрофные, метаногенные и другие бактерии, присутствующие в воде различной температуры и солености.
Длительный монитринг качества поверхностных вод показывает, что в них во всем мире возросли концентрации соединений азота, углерода, в меньшей степени – фосфора и тяжелых металлов. Соединения азота обладают высокой растворимостью; их концентрация в воде может беспрепятственно увеличиваться. Азот трансформирует свои миграционные формы в зависимости от температурных, окислительно-восстановительных условий подземной гидросферы; одни его хорошо растворимые формы переходят в другие и накапливаются в новой геохимической обстановке. Эта приспособляемость азота к любым геохимическим ситуациям определяет чрезывычайно широкий диапазон его водной миграции.
Подземные воды не имеют буферности к азоту. Темпы же естественной денитрификации подземных вод бактериями очень низки. Поэтому в сельскохозяйственных районах Коми воды верхних водоносных горизонтов из гидрокарбонатных превращаются в нитратно-гидрокарбонатные (засоленные).
Также при внесении избыточных удобрений в поверхностных водах увеличивается содержание фосфора (благоприятный фактор для эвтрофикации озер и болот).
7.3. Контроль качества пресных вод. Качество природных вод оценивается путем сравнения присутствующих в них загрязняющих веществ с их ПДК или ОВОС для объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового водопользования.
Такие показатели разработаны не только для выявления избытка загрязняющих веществ, но и недостатка жизненно важных химических элементов (напр., Se). Нормативный подход – начальный шаг оценки состояния воды, позволяющий быстро и с небольшими затратами определить приоритетные загрязнители и выработать практические рекомендации по снижению негативных последствий загрязнения. Во всех странах существуют нормативы качества питьевой воды.
Однако нормативный подход не учитывает сочетанного воздействия (синергизма или антагонизма) веществ. Это особенно касается случаев, когда эти вещества присутствуют в концентрациях, близких к ПДК, и когда вода употребляется длительное время.
Установлено, что долговременный эффект низких доз может быть более губительным для популяции гидробионтов, чем острое кратковременное токсическое воздействие.
Кроме того, каждый водоем уникален из-за больших различий в химическом составе, скорости перемешивания, температурном режиме и вертикальной стратификации водных масс. Нормативный подход при установлении ПДК недостаточно опирается на эксперименты.
Надежный прогноз и оценка состояния водной системы осложнены одновременным воздействием на систему множества изменчивых природных и антропогенных факторов; сложными физико-химическими и микробиологическими процессами, происходящими в водной среде.
Для понимания таких процессов надо учитывать химическое взаимодействие «вода – донные отложения» (особенно в случае подтока в воду флюидов или накопления тяжелых металлов в озерных илах). Также установлена важная роль в водных химических реакциях соединений углерода, серы, азота и фосфора, окислительно-восстановительного потенциала.
Наилучшим способом получения эмпирических данных о процессах в водной среде является гидрогеохимическое картирование с последующим обоснованием сети мониторинга. Информация, собранная в ходе долгих режимных наблюдений, служит основой для прогноза состояния водной системы во времени.
В настоящее время для экологического прогнозирования используется компьютерное моделирование гидрогеохимических процессов загрязнения поверхностных и подземных вод, вовлекающее в сферу изучения огромные массивы данных и позволяющие получить качественно новую информацию.
Список литературы
Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. М.: недра, 1987.
Крайнов С.Р., Фойгт Г.Ю., Закутин В.П. Геохимические и экологические последствия изменений химического состава подземных вод под влиянием загрязняющих веществ // Геохимия. 1991. № 2.
Куренной В.В. , Пугач С.Л., Седов Н.В., Рачков М.М. Проблемы сосредоточенной эксплуатации подземных вод // Геол. вестник центр. районов России // 1999. №3.
Среднесрочная программа (1997 – 2001) рационального использования и охраны водных ресурсов Российской Федерации. М., 1991. Вып.1.
Руководство по контролю качества питьевой воды. Том 1. Рекомендации. ВОЗ, Женева, 1986.
Справочник предельно допустимых концентраций вредных веществ в пищевых продуктах и среде обитания. М., 1993.
Физическая география. М., 1991. С.56-65.
Небел Б. Наука об окружающей среде. М.: Мир, 1993.Т.1. С.229 – 248.
Похожие рефераты:
Исследованы зависимости между литологическими особенностями горных пород угленосной толщи Донбасса, установленные геофизическими методами, и их химическим составом.
Для районов нефтегазовых месторождений в качестве индикаторов техногенных нагрузок на природные среды нами исследуются газообразные сорбированные углеводороды и “прочие” газы.
Критерии оценки качества природных вод и методология его изучения.
На экологическое состояние окружающей среды, как известно, оказывают влияние как естественные, так и антропогенные факторы. К первым относятся интенсивность экзогенных процессов и явлений, а также естественная защищенность подземных и поверхностных вод.
Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) являются опасными источниками загрязнения окружающей среды. Особенно те из них, которые не оборудованы противофильтрационным экраном и эксплуатируются без должной изоляции.
При открытой добыче угля шахтами остаются участки земли, которые больше невозможно использовать, тем самым оставляя шрамы на поверхности земли. Реабилитация может смягчить некоторые из этих проблем.
Техногенное воздействие на геологическую среду, связанное с постоянно растущим объемом неперерабатываемой горной массы / около 100 млр. т. ежегодно/ создало в ряде регионов мира весьма напряженную экологическую обстановку.
Строение гидросферы. Взаимодействие поверхностных и подземных вод. Формирование гидрохимического состава подземных вод. Техногенное воздействие на подземные воды.
Водные ресурсы земли. 4
Пользователи и потребители водных ресурсов. 7
Охрана вод и предотвращение пагубного воздействия на них. 9
Рациональное использование природных вод. 9
Введение 3
Водоснабжение населения 4
Защита водных ресурсов 9
Заключение 12
1. Введение
Нельзя сказать что ты
необходима для жизни:
ты сама жизнь…
ты наибольшее богатство в мире…
Антуан де Сент-Экзюпери.
Вода – весьма распространенное на Земле вещество. Она обеспечивает жизнь всем организмам, и является единственным источником кислорода в главном жизненном процесса на Земле – фотосинтезе. Все живые существа на 80-90 % состоят из воды. Потеря 10-20 % Согласно современным представлениям само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций.
Ни одна сфера человеческой деятельности не обходится без использования воды, ведь она – это сама жизнь. Масса пресной воды на земном шаре составляет 31 млн. км 3 , основное количество которой (96%) сосредоточена в ледниках Гренландии, Антарктиды, горных массивов, в айсбергах и зоне вечной мерзлоты. Из всего количества пресной воды только около 1 % используется человечеством для удовлетворения своих потребностей.
Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м 3 воды в год (1780 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 л в день, т. е. около 1 м 3 в год. Большое количество воды требуется сельскому хозяйству (69 %) главным образом для орошения; 23 % воды потребляет промышленность; 6 % расходуется в быту.
Теперь возникает вопрос: почему же человеку так необходима качественная вода? Когда-то люди довольствовались водой, которую они находили в реках, озерах, ручьях и колодцах. Но с развитием промышленности и ростом населения появилась необходимость гораздо тщательнее управлять водоснабжением, чтобы избежать вреда для здоровья человека и ущерба окружающей среды. Загрязнению подвержены все категории вод: океанические, континентальные, подземные, хотя и в разной степени.
Качество вод (это совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, которые удовлетворяют требования потребителей), особенно пресных, стало одним из важнейших факторов здоровья населения. Всемирная организация охраны здоровья (ВООЗ) отмечает, что на планете от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 млн. человек (в основном детей), а получают различной степени отравления или заболевания от 500 миллионов до 1 миллиарда человек, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды. Проблема чистой воды стоит перед многими странами.
Истощая или загрязняя воды, человек не только лишает себя данного ресурса, но и разрушает среды жизни многих организмов, нарушает свойственные им связи.
2. Водоснабжение населения
2.1 Водные ресурсы земли.
Вода – самое распространенное вещество в природе. Она находится в свободном состоянии (океаны, моря, озера, реки, ледники), содержится в минералах, горных породах, почве и входит в состав живых организмов (50 – 90 % их массы, а в теле медузы и огурца – около 98 %). Планета Земля содержит около 16 млрд км 3 воды, что составляет 0,25 % ее массы. Основная часть воды находится в глубинных зонах (мантии) Земли. По месту размещения воду разделяют на атмосферную, поверхностную и подземную.
Все водные источники (океаны, моря, реки, озера, водоемы, ледники, болота, атмосферные и подземные воды) входят в состав Мирового океана и образуют гидросферу планеты Земля. Большая часть поверхности планеты (около 71 %) покрыта водами Мирового океана. Общий объем воды в нем составляет 1 370 323 тыс. км 3 – около 94 % всей воды планеты. Верхняя граница гидросферы проходит на высоте нижних слоев стратосферы до высоты озонового экрана (приблизительно на высоте 20 км). Вода в атмосфере находиться в парообразном состоянии и перемещается. Нижняя граница гидросферы проходит в литосфере на глубине 3 – 3,5 км от поверхности земли.
Кроме вод Мирового океана наибольшее количество воды находится в литосфере – подземные воды гидросферы (грунтовые, подгрунтовые, межпластовые безнапорные и напорные воды, воды трещин карстовых пустот). Подземные воды составляют 60 млн км 3 , или 4,12 % общего объема, и находятся на различных глубинах (до нескольких сотен метров). Однако в зоне активного водообмена их содержится меньше чем 4 млн км 3 . В ледниках находится 24 млн км 3 воды, в озерах и водохранилищах – 280 тыс. км 3 , в почвах – 85 тыс. км 3 , в атмосфере – 14 тыс. км 3 . Вода, находящаяся в руслах рек, составляет только 1,2 тыс. км 3 (таблица 2.1).
Таблица 1.1 Распределение массы воды гидросферы.
К поверхностным водам принадлежат воды океанов, морей, озер, рек, болот, ручьев и штучных озер. Океаны, моря и некоторые озера – соленые. В реках, большинства озер, прудах, штучных водохранилищах, болотах и ручьях вода пресная. Последнюю, как правило, используют для хозяйственного водообеспечения. Итак, на Земле большинство вод (почти 1.5 млрд км 3) содержит значительное количество растворенных солей. К ним принадлежат воды океанов, морей, некоторых озер и большинства подземных вод вне зоны активного водообмена.
Пресная вода составляет незначительную часть гидросферы (менее 4 %). Основная масса пресной воды (до 77 %) находится в снего-ледниковом покрове. Распределение воды в гидросфере достаточно неравномерно, про это свидетельствуют данные таблицы 1.1.
Наибольшие запасы пресной воды сосредоточены в снего-ледниковых покровах Антарктиды, Гренландии и Арктики. Вода в ледниках пребывает в твердом состоянии и характеризуется наименьшим содержанием солей среди известных водных источников в природе. Максимальная минерализация ледниковой воды составляет 3мг/л. Человечество, рассматривая водный баланс будущего, с надеждой смотрит на эту огромную «кладовую» пресной воды, где сосредоточено до 77 % всех запасов пресной воды нашей планеты. Уже существуют проекты буксирования айсбергов из ледников Антарктиды в Австралию, Южную Америку и другие регионы. По стоимости вода из ледников не будет превышать стоимости подземных или пресных вод.
В недрах Земли вода может существовать в жидком состоянии до глубины 5 км от поверхности, а отдельных случаях и до глубины 10 км. На большей глубине при высокой температуре вода превращается в пароводяную смесь. В критических условиях при температуре 374ºC для пресной воды и 425ºC для соленых насыщенных растворов и давлении 21,8 МПа она образует своеобразную водяную плазму, то есть исчезает отличия между паром и жидкой водой. При этих условиях молекулы жидкой воды приобретают скорости молекул газа, а ее плотность приближается к плотности жидкой воды.
Подземная вода может пребывать в свободном, парообразном и физически связном состоянии. К физически связной воде обычно принадлежит крепко связная гигроскопическая вода, которая удерживается молекулярными силами на поверхности частичек породы. На больших глубинах при высоком давлении, которое достигает сотен мегапаскалей, вода выдавливается из породы и переходит в свободное состояние. К физически связной воды принадлежит также капиллярная вода, которая под действием капиллярных сил перемещается в тонких порах и трещинах.
В мировых запасах пресной воды часть подземных и грунтовых вод составляет около 22,4 %.
Подземные воды заполняют поры, трещины и пустоты, тесно контактируют с почвой и породами земной коры. Для них характерно слоевое размещение водоносных горизонтов (рисунок 1), которые отделены водонепроницаемыми пластами пород, слабая связь с атмосферой, незначительное развитие биологических процессов, бедность форм жизни, повышенные температура и давление. Все это содействует меньшему загрязнению вод нечистотами и микроорганизмами, благодаря чему они по качеству приближены к питьевым водам. Находясь на значительных и различных глубинах, они характеризуются стабильным химическим составом, содержат больше полезных для здоровья человека веществ (соединений Кальция, Йода и др.). однако и подземные воды могут загрязняться, если фильтровального слоя пород недостаточно.
Рис.1 Схема залегания
подземных вод:
1 – верховодка;
2 – межпластовые безнапорные воды;
3 – грунтовые воды;
4 – межпластовые напорные воды
По глубине залегания подземные воды разделяют на три зоны. Верхняя зона, глубина которой в большинстве случаев составляет 2 – 6 м (см. рисунок 2.1), но может достигать 20 – 60 и даже 300м, имеет активный водообмен, и подвергается действию фильтрационных атмосферных осадков и, в некоторой мере, атмосферного воздуха.
С хозяйственно-питьевой целью используют преимущественно воду верхней зоны. Качество воды зависит от типов почв и пород, размещенных ниже. Почвы торфяно-тундровой зоны обогащают воду органическими соединениями растительного происхождения. Это относиться также и к болотным водам. Черноземы, каштановые и солончаковые почвы обуславливают появление в воде преимущественно минеральных веществ. С увеличением глубины залегания воды уменьшается число микроорганизмов и на глубине 6 м и более оно равняется нулю. Слой почвы толщиной 3,5 – 4 м на полях фильтрации задерживает до 90 % микроорганизмов.
Хозяйственная деятельность человека содействует загрязнению подземных вод. На химический состав этих вод наиболее влияет интенсивное развитие промышленных городов и химизация сельского хозяйства, которое сопровождается появлением значительного количества сточных вод и газовых выбросов. При этом в атмосферу, почвы и поверхностные воды попадают различные органические и неорганические вещества. Биологическое загрязнение подземных вод обуславливают различные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.). Наименее безопасным является загрязнение воды болезнетворными микроорганизмами, которые могут поступать в грунтовые воды с полей фильтрации, скотных дворов, выгребных ям и т. д.
Болота являются промежуточным звеном биосферы между озерами и подземными водами. Значительное их количество находится в умеренных и высотных широтах. В них нагромождается болотный торф, в состав которого входит углерод. К болотам принадлежат переувлажненные почвы, которые в большинстве своём распространены в тропических районах. В них торф не нагромождается, поскольку органические вещества разлагаются полностью. Общая площадь болот и переувлажненных почв составляет около 3 млн. км 2 . В прибрежных морских районах вода в болотах бывает соленой или солоноватой.
Грунтовые воды по интенсивности обмена с поверхностными водами и атмосферой подобны поверхностным водам, по действию капиллярных сил – к подземным водам, а по содержанию различных веществ (газов, органических соединений и организмов) – это среда, в которой интенсивно протекает биогеохимические процессы. Последние обеспечивают плодородность почв. Массу пресной озерной и болотной воды оценивают в 0,35 % от общей пресной воды на Земле.
Речки и ручьи – источники пресной воды, которая обновляется наиболее быстро в сравнении с другими составными биосферы. Имея небольшую мгновенную массу (около 1,2∙10 12 т), они в течении года доставляют воды в 37-38 раз больше (около 4,5∙10 13 т), нежели сами водоемы. Средняя минерализация этих вод ~ 90 мг/л. Соленые реки встречаются очень редко. Это в большинстве своём реки, которые питаются солеными подземными водами или имеют в своих руслах залежи солей. Химический состав речных вод определяется преимущественно особенностями почв, растительности, климата территорий, по которым они текут, и характеризуется средними показателями
2.2 Пользователи и потребители водных ресурсов.
Во многих сферах человеческой деятельности в той или иной мере используют воду. Причем преимущественно необходима не какая-нибудь, а чистая пресная вода с содержанием минеральных солей до 1 г/л. обобществленные данные про запасы воды в биосфере Земли свидетельствуют, что ресурсы пресной воды достаточно велики и целиком могут обеспечить потребности человечества при условии их рационального использования. Кроме того, этот природный ресурс, без которого невозможна жизнь, беспрерывно возобновляется.
Ныне годовая потребность человечества в воде составляет более 4 тыс. км 3 . Вследствие неравномерного распределения водных ресурсов на планете и развитие промышленности, сельского и коммунального хозяйства, неодинаковой демографической ситуации во многих странах проблема использования пресной воды встает наиболее остро.
Основными потребителями воды является промышленность, сельское и коммунальное хозяйство. В сельском хозяйстве ее используют для полива растений, поения и приготовления корма для домашних животных, в коммунальном хозяйстве – для питья и приготовления еды, удовлетворения санитарно-гигиенических потребностей, как теплоноситель для обогревания бытовых и хозяйственных помещений и т. д. Развитие промышленности и сельского хозяйства, ускоренные темпы жилищно-комунального строительства в нашей стране обусловили повышенное использование водных ресурсов и обусловили повышенное потребление водных ресурсов и содействовали повышению внимания к области водного хозяйства. Главное задание этой области – планомерное обеспечение населения и области экономики водой соответствующего качества и необходимого количества. Основные подобласти водохозяйственного комплекса – это водоснабжение населенных пунктов, промышленности, сельскохозяйственного производства, в том числе орошение земель и обводнение засушливых районов, гидроэнергетика, рыбное хозяйство, водный транспорт и рекреация.
По отношению к водным ресурсам все отрасли хозяйства подразделяют на пользователей и потребителей. Пользователи используют воду как среду или источник энергии и не изымают ее из источников (рыбная ловля, гидроэлектростанции, туризм, водный транспорт, спорт и др.). Потребители изымают воду из источников и используют ее по назначению (для питья и приготовления еды, выращивания сельскохозяйственной продукции, для осуществления технологических процессов на производстве, обогревания помещений, удаления отходов и т. п.).
Во многих случаях вода после использования частично или полностью возвращается к источникам, но совсем другого качества. Наибольшее количество (до 75 %) пресной воды потребляет сельское хозяйство. Особенно большое количество ее используют в оросительном земледелии. Ныне орошается более 15 % всей площади сельскохозяйственных угодий. По некоторым прогнозам орошаемые площади в ближайшее время возрастут до 120 млн га. Удельное потребление воды зависит от вида сельскохозяйственных культур, Физико-географических условий района, технического состава оросительных систем и способа полива. Так, для орошения зерновых необходимо воды 1500 – 3500 м 3 /га, сахарной свеклы – 2500 - 6000, многолетних трав – 2000 – 8000, риса – 8000 – 1500 м 3 /га воды.
Объем потребления воды в промышленности оценивают водоемкостью производства – количеством воды, необходимой для производства 1 тонны готовой продукции. Водоемкость производства различных видов продукции колеблется в очень широких рамках, м 3 /т: стали, чугуна – 15 – 20, синтетического волокна – 500, меди – 500, пластмасс – 500 – 1000, синтетического каучука - 2000 – 3000. для работы ТЭС мощностью 3 МВт необходимо около 300 км 3 воды в год. Средний химический комбинат ежедневно потребляет 1 – 2 млн м 3 воды.
Потребление воды населением характеризуют удельным водопотреблением – суточным объемом воды в литрах, необходимой для удовлетворения всех потребностей одного жителя города или деревни. Удельное водопотребление в городах больше, нежели в деревнях, и в значительной мере зависит от степени благоустройства (наявности водопровода, канализации, центрального водяного отопления и т. п.). Так, удельное водопотребление для некоторых городов составляет, л/сутки: Нью-Йорк – 600, Париж – 500, Москва – 400, Киев – 300, Лондон – 263. в больших городах с населением более 3 млн человек суточные затраты воды достигают 2 млн м 3 , а годовые – около 1 км 3 . При этом используется вода высокого качества, которая требует сложной технологической водоподготовки. Количество использования воды одним жителем деревни составляет от 20 до 80 л/сутки, причем тут используется пресная подземная вода без какой либо водоподготовки, даже простейшей.
Выбор источника водоснабжения осуществляется с учетом требований потребителя к качеству воды. Для промышленных целей позволяется использовать только поверхностные воды, в том числе воды морей и океанов. Подземные воды используют только по необходимости для выполнения технологических процессов ее с температурой до 15°C и при наивности запасов этих вод, который является достаточным для обеспечения хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения. В отдельных случаях допускается использование геотермальных вод.
3. Защита водных ресурсов
3.1 Охрана водных ресурсов и предотвращение пагубного воздействия на них.
Установление правовых норм охраны водных объектов от засорения, загрязнения и истощения, а также предотвращение вредного действия вод – одно из главных заданий водного законодательства. Потребность таких норм обусловлена развитием промышленности, сельского хозяйства и строительства городов. Они обуславливают резкое возрастание потребностей в использовании воды, приводят к ощутимому возрастанию сточных и дренажных вод, загрязненных различными веществами.
В основах водного законодательства все воды требуют охраны от загрязнения и истощения, которые могут наносить вред здоровью населения и другие нежелательные последствия вследствие изменения физических, химических и биологических качеств воды, ухудшения ее способностей к природному самоочищению, нарушения гидрологического и гидрогеологического режима. Кроме строгого ограничения использования водных объектов для сброса сточных вод устанавливаются также другие ограничения. Полностью запрещен сброс в водные объекты производственных и бытовых отходов. Не допускается загрязнение и засорение поверхности водозаборов и ледяного покрова водоемов отходами и сбросами, сливание которых может привести к ухудшению качества поверхностных и подземных вод.
Для охраны вод, которые используют для хозяйственно-бытового водоснабжения, лечебных, оздоровительных и курортных потребностей населения, устанавливают специальные зоны санитарной охраны. Важным является предотвращение истощения поверхностных и подземных источников водоснабжения. Нерациональное использование природных вод может нарушить процесс обновления их ресурсов в отдельных речных и подземных бассейнах. Особенно недопустимым является истощение ресурсов подземных вод вследствие чрезмерного выкачивания, что превышает возможность природного обновления запасов.
Для поддержания благоприятного водного режима рек, озер, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предотвращения водной эрозии грунтов и заиления водоемов, для уменьшения потерь и резкого колебания речного и подземного стока водным законодательством предусматривается установление водоохранных зон лесов, обязательное проведение лесомелиоративных, гидротехнических и других мероприятий. Главным мероприятием против истощения водных ресурсов является осуществление рационального режима эксплуатации водохозяйственных систем и сооружений. Результатом нерационального использования человеком поверхностных и поземных вод, недооценки законов природы или пренебрежение ими является водная эрозия почв, оврагообразование, заболачивание и засоление земель, периодическое затопление и подтопление населенных пунктов и т. п.
3.2 Рациональное использование природных вод.
В процессе регулирования отношений между водопользователями большое значение придается рациональному и комплексному использованию вод. Рациональное использование вод должно обеспечить оптимально полезный эффект для общества в этот период и расчетную перспективу при обязательном соблюдении законодательства. Вопросы рационального использования вод рассматривается во время размещения и проектирования, строительства и введения в эксплуатацию предприятий, сооружений и других объектов. Требования рационального использования вод установлены также для видов водопользования.
Рациональное водопользование предусматривает комплексность, то есть использование воды так, чтобы знать экономически оправданное использование всех полезных качеств того или иного водного объекта для удовлетворения различных потребностей заинтересованных водопользователей – населения и народного хозяйства. При комплексном использовании вод некоторым водопользователям предоставляется преимущество к местным хозяйственным и природным условиям. При этом обеспечение населения питьевой водой совершается в первоочередном порядке.
Водное законодательство рекомендует разработку генеральных и бассейновых схем комплексного использования и охраны вод. В них определяются водно-хозяйственные и другие меры, которые осуществляются для удовлетворения потребностей в воде населения и народного хозяйства.
Рациональное использование и воспроизведение водных ресурсов и экосистем направлено на обеспечение стойкого функционирования водных экосистем, защиту, сохранение и восстановление водных ресурсов. Использование водных ресурсов должно направляться на обеспечения здоровья населения и создания достаточного водно-ресурсного потенциала для потребностей сельского, коммунального и рыбного хозяйств, промышленности, энергетики, транспорта и т. д.
Большинство водоемов одновременно являются источниками хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения, источниками энергии, транспортными путями, производственной базой рыбного хозяйства, зонами рекреации и т. д. В их эксплуатации заинтересовано большое количество государственных, коммунальных, промышленных, транспортных, рыбохозяйственных, сельскохозяйственных, энергетических организаций, предприятий и учреждений, а так же население. Поэтому очень важным является согласование временами противоречивых интересов различных водопользователей, чтобы водные ресурсы использовались наиболее рационально, чтобы не создавалось помех использованию водных объектов другими водопользователями, не причинялся вред хозяйственным объектам и природным ресурсам – почвам, лесам, полезным ископаемым и т. д. При этом особенное значение придают планированию комплексного использования вод.
Стратегия развития производства и водоохранных мероприятий должна благоприятствовать как удовлетворению потребностей в продукции и услугах, так и экологической безопасности человека и водных экосистем. Этого можно достичь при эффективном развитии техники и технологий производства, применении передовых методов очищения сточных вод, переработке отходов и реализации мероприятий по предотвращению аварий и усовершенствования системы управления и мониторинга.
Для достижения поставленной цели необходимо сформировать эффективную организационно-правовую систему функционирования водных объектов, осуществить зонирование территорий по показателю экологического риска, формирование заповедных территорий и усовершенствование методов контроля и оценки состояния водных объектов, ввести платное водопотребление с учетом состава и свойств сточных вод и разработать нормативы качества природных вод для различных водопользователей.
Одновременно со структурной и технологической перестройкой промышленности, прежде всего в топливно-энергетическом комплексе, черной металлургии и химической промышленности, необходимо ввести высокоэффективные системы очищения сточных вод, системы оборотного и повторного использования воды, эффективные системы защиты от вредно влияния поверхностного стока. Кроме того, необходимо разработать и ввести новые технологии очищения поверхностного стока, промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод на основе применения модульно-цепной системы постепенного отбора и утилизации важных металлов и химико-токсических веществ с конечным водоочищением на общегородских или районных очистительных сооружениях.
4. Заключение.
Рассмотрев подробно вопрос водоснабжения, можно прийти к выводу, что проблема обеспечения надлежащего количества и качества воды является одной из наиболее важных и имеет глобальное значение.
Поскольку численность населения на Земле беспрерывно увеличивается, то неустанно возрастают и потребности в чистой пресной воде. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, ещё недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20 % городского и 75 % сельского населения планеты.
Ограниченный запас пресных вод ещё больше сокращается из-за их загрязнений. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые). Последние, попадая в поверхностные и подземные источники вод, загрязняют их вредными токсическими примесями, опасными для здоровья человека, вследствие чего сокращаются и без того ограниченные резервы пресной воды. Человеку необходима чистая высококачественная пресная вода.Для организма вода является «строительным» материалом, поддерживая его жизненные функции. Вода обеспечивает протекание всех жизненных процессов в организме. Синтез тканей, пищеварение, обмен веществ и другие жизненно важные процессы осуществляются при непосредственном участии воды. Она является растворителем для органических и неорганических веществ в организме, необходимых для поддержания его функций. Вода способствует выведению из организма различных шлаков, которые остаются после усвоения необходимых веществ, регулирует температуру тела, содержание солей в тканях и жидкостях, принимает участие во многих других процессах, без которых невозможно функционирование живых клеток, ведь практически все физиологические, химические и коллоидно-химические процессы протекают при непосредственном участии воды. Потеря организмом всего 10 – 20 % воды приводит к его гибели. Вот поэтому, так необходимо потреблять качественную воду, ведь некачественная вода может привести к сбою или полной остановке процессов необходимых для жизнедеятельности а, следовательно, не только к различным заболеваниям, но и к летальному исходу. Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений. 70% поверхностных вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности – «условно чистая» и «грязная».
В Украине каждая пятая проба водопроводной воды не соответствует санитарно-химическим нормам, каждая восьмая – микробиологическим, а 90% питьевой воды в стране не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам. Эту воду используют 70% городов и населенных пунктов. Больше всего нам портит жизнь хлор, используемый для дезинфекции воды. Хотя вначале он спасает от инфекций, однако потом его производные начинают медленно убивать нас, так как обладают канцерогенным, мутагенным эффектом, влияют на наследственность. По данным американских исследований, у людей, постоянно употребляющих хлорированную воду, вероятность рака мочевого пузыря на 21% и рака прямой кишки на 38% выше, чем у тех, кто пьет очищенную, но не хлорированную воду.
Растет цена на воду. Кларк (США) отмечает, что за последние 50 лет цены на нефть возросли в 10 раз, на воду для питьевых нужд – примерно в 100 раз, на питьевую воду – в 1000 раз. Обычным явлением стала продажа питьевой воды в бутылках. Природно-чистая вода становится важнейшим источником национального достояния.
Водных ресурсов ... 2,2 млн. рублей. В интересах защиты основных водоносных горизонтов проведено обследование...
Водные ресурсы . Нормирование водопотребления и водоотведения
Контрольная работа >> ЭкологияДеятельности, связанной с охраной вод и водных биологических ресурсов , защитой окружающей среды от вредного воздействия...
Загрузка...
