Проблемы использования водных ресурсов кратко. Экологические проблемы водных ресурсов

Введение

Заключение

Список литературы

Введение

Организация рационального использования вод - одна из наиболее важных современных проблем охраны и преобразования природы. Интенсификация промышленности и сельского хозяйства, рост городов, развитие экономики в целом возможны лишь при условии сохранения и умножения запасов пресной воды. Затраты на сохранение и воспроизводство качества воды занимают первое место среди всех расходов человечества на охрану природы. Суммарная стоимость пресной воды намного дороже любого другого вида используемого сырья.

Успешное преобразование природы возможно лишь при достаточном количестве и качестве воды. Обычно любой проект преобразования природы в большой степени связан с тем или иным воздействием на гидроресурсы.

В связи с развитием мирового хозяйства потребление воды растет стремительными темпами. Оно удваивается каждые 8-10 лет. Одновременно увеличивается степень загрязнения вод, т. е. происходит их качественное истощение. Объем воды гидросферы очень велик, но человечество непосредственно использует лишь небольшую часть пресных вод. Все это, вместе взятое, и обусловливает остроту задач охраны вод, их первостепенное значение во всем комплексе проблем использования, охраны и преобразования природы.

Водные ресурсы суши и их распределение на планете. Водообеспечение стран мира

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. Вода является главным условием существования живой природы на нашей планете. Без воды не может жить человек. Вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а очень часто и средство производства. Водные ресурсы – это основной живительный ресурс Земли; воды, пригодные для их использования в народном мировом хозяйстве. Воды делятся на две большие группы: воды суши, воды Мирового океана. Водные ресурсы размещены по территории нашей планеты неравномерно, обновление происходит благодаря всемирному круговороту воды в природе, а также вода используется во всех отраслях мирового хозяйства. Следует отметить главную особенность воды – это использование её непосредственно на «месте», что и ведёт к дефициту воды в других местностях. Трудности перевозки воды в засушливые районы планеты связаны с проблемой финансирования проектов. Общий объём воды на Земле составляет примерно 13,5 млн. км куб., то есть на одного человека приходится в среднем 250-270 млн. м куб. Однако 96,5 % - это воды Мирового океана и еще 1% - соленые подземные и горные озера и воды. Запасы пресной воды составляют всего лишь 2,5 %. Основные запасы пресной воды содержатся в ледниках (Антарктика, Арктика, Гренландия). Эти стратегические объекты используются незначительно, т.к. перевозка льдов дорогостоящая. Около 1/3 территории суши занимают аридные (засушливые) пояса:

· Северный (пустыни Азии, пустыня Сахара в Африке, Аравийский полуостров);

· Южный (пустыни Австралии – Большая Песчаная пустыня, Атакама, Калахари).

Наибольший объем речного стока приходится на Азию и Южную Америку, а наименьший – на Австралию.

При оценке водообеспеченности в расчете на душу населения ситуация другая:

· наиболее обеспеченными ресурсами речного стока являются Австралия и Океания (около 80 тыс. м 3 в год) и Южная Америка (34 тыс. м 3);

· наименее обеспечена Азия (4,5 тыс. м 3 в год).

Среднемировой показатель составляет около 8 тыс. м 3 . Страны мира, обеспеченные ресурсами речного стока (на душу населения):

· избыток: 25 тыс. м 3 в год – Новая Зеландия, Конго, Канада, Норвегия, Бразилия, Россия.

· средне: 5-25 тыс. м 3 - США, Мексика, Аргентина, Мавритания, Танзания, Финляндия, Швеция.

· мало: менее 5 тыс. м 3 - Египет, Саудовская Аравия, Китай и др.

Пути решения проблемы водообеспечения:

· проведение политики водоснабжения (сокращение потерь воды, уменьшение водоемкости производств)

· привлечение дополнительных ресурсов пресной воды (опреснение морских вод, строительство водохранилищ, транспортировка айсбергов и др.)

· строительство очистных сооружений (механические, химические, биологические).

Три группы стран наиболее обеспеченных водными ресурсами:

· более 25 тыс. м 3 в год – Новая Зеландия, Конго. Канада, Норвегия, Бразилия, Россия.

· 5- 25 тыс. м 3 в год – США, Мексика, Аргентина, Мавритания, Танзания, Финляндия, Швеция.

· менее 5 тыс. м 3 в год - Египет, Польша, Алжир, Саудовская Аравия, Китай, Индия, Германия.

Функции воды:

· питьевая (для человечества как жизненно важный источник существования);

· технологическая (в мировом хозяйстве);

· транспортная (перевозки речные и морские);

· энергетические (ГЭС, ПЭС)

Структура водопотребления:

· водохранилища – около 5%

· коммунальное и бытовое хозяйство – около 7 %

· промышленность – около 20 %

· сельское хозяйство – 68 % (используется практически весь водопотребляемый ресурс безвозвратно).

Наибольшим гидроэнергетическим потенциалом обладает несколько стран: Китай, Россия, США, Канада, Заир, Бразилия. Степень же использования в странах мира различна: например, в странах Северной Европы (Швеция, Норвегия, Финляндия) – 80 -85 %; в Северной Америке (США, Канада) – 60%); в Зарубежной Азии (Китай) – около 8-9 %.

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.

Мировой океан – кладезь минеральных, биологических, энергетических ресурсов. Мировой океан – богатейшая часть планеты в природно-ресурсном отношении. Значимыми ресурсами являются:

· минеральные ресурсы (железо-марганцевые конкреции)

· энергетические ресурсы (нефть и природный газ)

· биологические ресурсы (рыбные)

· морская вода (поваренная соль)

Минеральные ресурсы дна Мирового океана подразделяют на две группы: ресурсы шельфа (прибрежная часть океана) и ресурсы ложа (глубоководные территории океана).

Нефть и природный газ – основные виды ресурсов (более половины всех мировых запасов). Разработано более 300 месторождений и ведётся их интенсивное использование. Главными районами добычи нефти и природного газа на шельфе являются 9 основных морских акваторий:

· Персидский залив (Кувейт, Саудовская Аравия)

· Южно-Китайское море (Китай)

· Мексиканский залив (США, Мексика)

· Карибское море

· Северное море (Норвегия)

· Каспийское озеро

· Берингово море (Россия)

· Охотское море (Россия)

Богат Мировой океан запасами столь удивительного минерала как янтарь, который добывается на побережье Балтийского моря, имеются месторождения драгоценных и полудрагоценных камней: алмазов и циркония (Африка - Намибия, ЮАР; Австралия).Известны места добычи химического сырья: серы (США, Канада), фосфоритов (США, ЮАР, КНДР, Марокко). В глубоководных территориях (ложе океана) добывают железо-марганцевые конкреции (Тихий океан, Индийский океан).

Энергетические ресурсы Мирового океана выражаются в использовании морских приливов и отливов. Приливные электростанции построены на побережье тех стран ежедневно осуществляется режим «прилив-отлив». (Франция, Россия - Белое, Охотское, Баренцево моря; США, Великобритания).

Биологические ресурсы Мирового океана разнообразны по видовому составу. Это различные животные (зоопланктон, зообентос) и растения (фитопланктон и фитобентос). К наиболее распространённым относятся: рыбные ресурсы (более 85% используемой биомассы океана), водоросли (бурые, красные). Более 90 % добывается рыбы в зоне шельфа в высоких (Арктика) и умеренных широтах. Наиболее продуктивными морями являются: Норвежское море, Берингово, Охотское и Японское моря. Запасы морской воды велики. Их объём составляет 1338 млн. км куб. Морская вода – уникальный ресурс нашей планеты. Морская вода богата химическими элементами. Основными являются: натрий, калий, магний, сера, кальций, бром, йод, медь. Всего их более 75. Главный ресурс – это поваренная соль. Ведущими странами являются: Япония и Китай. Кроме химических элементов и микроэлементов, в глубинах морских вод и на шельфе ведётся добыча серебра и золота, урана. Главным является и тот факт, что морская вода успешно опресняется и потребляется в тех странах, которые испытывают недостаток в пресных внутренних водах. Надо отметить тот факт, что не все страны мира могут позволить себе такую роскошь. Интенсивно используется опреснённая морская вода Саудовской Аравией, Кувейтом, на Кипре, Японии.

Заключение

Ошибочно считается, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Это было глубоким заблуждением. Человечеству не угрожает недостаток воды. Ему грозит нечто худшее – недостаток чистой воды.

Проблема недостатка пресной воды возникла по следующим основным причинам:

· интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов.

· потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек и других причин.

· загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных сильно увлажненных земель будут уничтожены. Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается ее нехватка, в других районах эту проблему еще можно решить, если соответствующие политика и стратегии будут сформулированы, согласованы и реализованы в самое ближайшее время. Международное сообщество уделяет повышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, и целый ряд организаций предоставляют финансовые средства и помогают управлять предложением и спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с традиционной нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают общественные системы управления водными ресурсами и переходят к режимам управления водосборными и речными бассейнами. Между тем, число и масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены.

Список литературы

1. Охрана окружающей среды: учебник для вузов/ автор – составитель А.С. Степановских – М: ЮНИТИ - ДАНА

2. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды М.: Аспект-пресс

Шерстюк Валерия

Аннотация к проекту

Вступление: Здравствуйте уважаемая аудитория! Я Шерстюк Валерия студентка 311 группы, рада представить вашему вниманию свой проект по экологии на тему: Проблемы водных ресурсов и способы их решения.

3 слайд

Цель моей проектной работы: выявить наиболее эффективные способы решения проблем водных ресурсов.

Задачи:

1. Познакомиться с историей загрязнения водных ресурсов.

2. Познакомиться со способами решения проблем водных ресурсов.

3. Составить классификатор проблем водных ресурсов.

4. Разработать памятку о способах решения проблем водных ресурсов.

4 слайд

Введение. Вода - одно из самых распространённых на Земле и необычных по своим свойствам химическое соединения. Без воды невозможно существование живых организмов. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве; общеизвестна необходимость её для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Решение проблем завит в первую очередь от нас самих, ведь если мы не будим беречь водные ресурсы, а всё также продолжать загрязнять водоёмы у нас на Земле не останется чистых вод.

5-8 слайд

В нашей страны почти все водоёмы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинство из них не отвечает нормальным требования.

Основными источниками загрязнения водоёмов служат предприятия чёрной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, целлюлозно-бумажной, лёгкой промышленности.

Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоёмы патогенных микроорганизмов. Имеет место также тепловое загрязнение вод в результате поступления нагретых сточных вод.

Загрязняющие вещества условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворимые примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические.

Так же распространенным загрязняющим веществом является нефть и нефтяные продукты. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти.

Так же источником загрязнения могут быть сточные воды.Загрязненные производственные сточные воды подразделяются на три группы:

1. Загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности; заводы по производству кислот, строительных изделий и мате­риалов, минеральных удобрений и др.).

2. Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности; заводы по производству каучука, пласт­масс и др.).

3. Загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и др.)

8-12 слайд

Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путём в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам (рекам, озерам и т. п.) для восстановления требуется значительно больше времени.

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путём хлорирования.

13 слайд:

Заключение. Я пришла к выводу, что в настоящее время проблема загрязнения водных объектов является наиболее актуальной, т.к. всем известно - выражение "вода - это жизнь". Без воды человек не может прожить более трёх суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жёстко эксплуатировать водные объекты.

В данной работе мною было выявлены проблемы водных ресурсов и способы их решения.

Цель достигнута – мною были определены способы решения проблем водных ресурсов и источники загрязнения.

Источники загрязнения - загрязнения предприятиями, поступления в водоёмы патогенных микроорганизмов, тепловые загрязнения вод в результате поступления нагретых сточных вод, Тепловое загрязнение вод в результате поступления нагретых сточных вод, Биологические загрязнения появляются в результате увеличения количества несвойственных ему видов, производственные, атмосферные.

Способы решения - очищение естественным путём, механические способы отчистки, химические способы отчистки, физико-химические способы отчистки, комбинированным.

Поставленные задачи, реализованы. Я познакомилась с основными проблемами водных ресурсов, с их историей загрязнения и способами решения проблем, а также составила классификатор проблем водных ресурсов и разработала памятку о проблемах и способах решения водных ресурсов.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!!!

Скачать:

Предварительный просмотр:

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

Степное Озеро

2017

ВВЕДЕНИЕ

Вода - одно из самых распространённых на Земле и необычных по своим свойствам химическое соединения. Без воды невозможно существование живых организмов. Вода - носитель механической и тепловой энергии, играет важнейшую роль в обмене веществом и энергией между геосферами и географическими районами Земли. Этому во многом способствуют и её аномальные физические и химические свойства. Один из основоположников геохимии, В.И. Вернадский, писал: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты». Решение проблем завит в первую очередь от нас самих, ведь если мы не будим беречь водные ресурсы, а всё также продолжать загрязнять водоёмы у нас на Земле не останется чистых вод.

Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве; общеизвестна необходимость её для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, чёрная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после её использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит чистой пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде нуждаются все страны, учёные всего мира ищут разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоёмов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Цель: выявить наиболее эффективные способы решения проблем водных ресурсов.

Задачи:

1. Познакомиться с историей загрязнения водных ресурсов.
2. Познакомиться со способами решения проблем водных ресурсов.
3. Составить классификатор проблем водных ресурсов.
4. Разработать памятку о способах решения проблем водных ресурсов.

1 ИСТОРИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

1.1 Общая характеристика источников загрязнения

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.

Охрана водных объектов от загрязнения осуществляется по средствам регулирование деятельности как стационарных, так и других источников загрязнения.

В нашей страны почти все водоёмы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинство из них не отвечает нормальным требования.

Основными источниками загрязнения водоёмов служат предприятия чёрной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, целлюлозно-бумажной, лёгкой промышленности.

Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоёмы патогенных микроорганизмов. Имеет место также тепловое загрязнение вод в результате поступления нагретых сточных вод.

Загрязняющие вещества условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворимые примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические.

Степень опасности сноса пестицидов в период обработки сельскохозяйственных угодий зависит от способа применения и формы препарата. При наземной обработке опасность загрязнения водоёмов меньше. При авиа обработке препарат может сноситься потоками воздуха на сотни метров и осаждаться на необработанной территории и поверхности водоёмов.

1.2 Проблема загрязнения Мирового океана

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространёнными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде плёнки, образуя слои различной мощности. Нефтяная плёнка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими плёнками сырой нефти составляет.
При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду), к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды.

1.3. Загрязнение пресноводных водоёмов

Круговорот воды, этот долгий путь её движения, состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения. На всем своём пути вода сама способна очищаться от попадающих в неё загрязнений - продуктов гниения органических веществ, растворённых газов и минеральных веществ, взвешенного твёрдого материала.

В большинстве случаев загрязнение пресных вод остаётся невидимым, поскольку загрязнители, растворённые в воде. Но есть и исключения: пенящиеся моющие средства, а также плавающие на поверхности нефтепродукты и неочищенные стоки. Есть несколько природных загрязнителей. Находящиеся в земле соединения алюминия попадают в систему пресных водоёмов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов соединения магния, которые наносят огромный ущерб рыбным запасам. Однако объём естественных загрязняющих веществ ничтожен по сравнению с производимыми человеком. и. Они способны растворять в грунте минералы, что приводит к увеличению содержания в воде ионов тяжёлых металлов. С атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы. Сброс неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробиологическим загрязнениям воды. По оценкам Всемирной организации здравоохранения 80% заболеваний в мире вызваны неподобающим качеством и антисанитарным состоянием воды. В сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро - около 90% всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой.

1.4 Кислородное голодание как фактор загрязнения водоёмов

Как известно, круговорот воды состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения. На всем своим пути вода сама способна очищаться от попадающих в неё загрязнений - продуктов гниения органических веществ, растворённых газов и минеральных веществ, взвешенного твёрдого материала.

В местах большого скопления людей и животных чистой природной воды обычно не хватает, особенно если её используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населённых пунктов. Если нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создаётся так называемая биохимическая потребность в кислороде. Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остаётся в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое. Вода становиться биологически мёртвой - в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, которые начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20тыс. лет. Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, или интрофикацию, и уменьшает срок жизни озера, делая его к тому же мало привлекательным. В тёплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной. Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и ещё больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и даёт преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды.

1.5 Факторы, препятствующие развитию водных экосистем

Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся ещё более уязвимыми для других вредных воздействий

1.6 Сточные воды

Водоотводящие системы и сооружение - это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населённых пунктов, жилых, общественных и производственных, обеспечивающих необходимых санитарно-гигиенические условия труда, быта и отдыха населения. Системы водоотведение и очистки состоят из комплекса оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для приёма и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоём или утилизация.

Объектами водоотведения здания различного назначения, а также вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города, посёлки, промышленные предприятия, санитарно - курортные комплексы и т.п.

Сточные воды - это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязнённые различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населённых пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.

В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории:

1. Бытовые (от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц; они поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений и промышленных предприятий);
2. Производственные (воды, использованные в технологических процессах, не отвечающие более требованиям, предъявляемым к их качеству - к этой категории вод относят воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых);
3. Атмосферные (дождевые и талые - вместе с атмосферными отводятся воды от полива улиц, от фонтанов и дренажей).

Сточные воды представляют собой сложные гетерогенные смеси, содержащие примеси органического и минерального происхождения, которые находятся в нерастворённом, коллоидном и растворённом состоянии. Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией. Состав сточных вод регулярно анализируется. Проводятся санитарно химические анализы по определению величины ХПК. Наиболее сложны по составу сточные воды промышленных предприятий. Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования сточных вод изучается состав и режим водоотведения не только общего стока промышленного предприятия, но также сточных вод от отдельных цехов и аппаратов.

Производственные сточные воды делятся на две основные категории: загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Загрязненные производственные сточные воды подразделяются на три группы:

1. Загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, угледобывающей промышленности; заводы по производству кислот, строительных изделий и материалов, минеральных удобрений и др.).
2. Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической, химической промышленности; заводы по производству каучука, пластмасс и др.).
3. Загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству сахара, консервов, продуктов органического синтеза и др.)

Кроме вышеуказанных 3 групп, загрязненных производственных сточных вод, имеет место сброс нагретых вод в водоём, что является причиной, так называемых тепловых загрязнений.

Производственные сточные воды могут различаться по концентрации загрязняющих веществ, по степени агрессивности и т.д. Состав производственных сточных вод колеблется в значительных пределах, что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора надёжного и эффективного метода очистки в каждом конкретном случае. Получение расчётных параметров и технологических регламентов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований, как в лабораторных, так и полупроизводственных условиях.

Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления - это целесообразное количество воды, необходимого для производственного процесса, установленная на основании научно обоснованного расчёта или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии.

В составе инженерных коммуникаций промышленного предприятия, как правило, имеется несколько водоотводящих сетей. Незагрязненные нагретые сточные воды поступают на охладительные установки, а затем возвращаются в систему оборотного вод обеспечения.

Загрязненные сточные воды поступают на очистные сооружения, а после очистки часть обработанных сточных вод подаётся в систему оборотного водообеспечения в те цеха, где её состав удовлетворяет нормативным требованиям.

Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями, как количество использованной оборотной воды, коэффициентом её использования и процентом её потерь. Для промышленных предприятий составляется баланс воды, включающий расходы на различные виды потерь, сбросы и добавление компенсирующих расходов воды в систему.

1.7 Последствия попадания сточных вод в водоёмы

Общие условия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоёмы определяются народнохозяйственной их значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качества воды в водоёмах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоёма в качестве источника водоснабжения, для культурных и спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Наблюдение за выполнением условий спуска производственных сточных вод в водоёмы осуществляется санитарно - эпидемиологическими станциями и бассейновыми управлениями.

Нормативы качества воды водоёмов хозяйственно-питьевого и культурно - бытового водопользования устанавливают качество воды для водоёмов по двум видам водопользования: к первому виду относятся участки водоёмов, используемые в качестве источника для централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второму виду - участки водоёмов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населённых пунктов.

Отнесение водоёмов к тому или иному виду водопользования проводится органами Государственного санитарного надзора с учётом перспектив использования водоёмов.

Приведённые в правилах нормативы качества воды водоёмов относятся к створам, расположенным на проточных водоёмах на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования, а на непроточных водоёмах и водохранилищах на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Большое внимание уделяется вопросам предупреждения и устранения загрязнений прибрежных районов морей. Нормативы качества морской воды, которые должны быть обеспечены при спуске сточных вод, относятся к району водопользования в отведённых границах и к створам на расстоянии 300 м в стороны от этих границ. При использовании прибрежных районов морей в качестве приёмника производственных сточных вод содержание вредных веществ в море не должно превышать ПДК, установленные по санитарно - токсикологическомму, обще санитарному и органолептическому лимитирующим показателям вредности. При этом требования к спуску сточных вод дифференцированы применительно к характеру водопользования. Море рассматривается не как источник водоснабжения, а как лечебный оздоровительный, культурно бытовой фактор.

Поступающие в реки, озера, водохранилища и моря, загрязняющие вещества вносят значительные изменения в установившийся режим и нарушают равновесное состояние водных экологических систем. В результате процессов превращения загрязняющих водоёмы веществ, протекающих под воздействием природных факторов, в водных источниках происходит полное или частичное восстановление их первоначальных свойств. При этом могут образовываться вторичные продукты распада загрязнений, оказывающих отрицательно влияние на качество воды.

2 МЕРЫ ПО БОРЬБЕ С ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

2.1 Естественная очистка водоёмов

Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путём в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам (рекам, озерам и т. п.) для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все ещё предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.

В своём нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворённых или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождём или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождём оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесённые в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям дренажным канавам и канализационным трубам.

Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды. Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение.

2 .2 Методы очистки сточных вод

В реках и других водоёмах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоёмы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве, имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода, в каждом конкретном случае, определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных - до 95%, многие из которых, как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод:

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

Физико-химический метод:

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворённые неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизёрах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путём хлорирования.

Биологический метод:

Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоёмов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная.

Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять.

В данной работе мною было выявлены проблемы водных ресурсов и способы их решения.

Цель достигнута – мною были определены способы решения проблем водных ресурсов и источники загрязнения.

Источники загрязнения - загрязнения предприятиями, поступления в водоёмы патогенных микроорганизмов, тепловые загрязнения вод в результате поступления нагретых сточных вод, Тепловое загрязнение вод в результате поступления нагретых сточных вод, Биологические загрязнения появляются в результате увеличения количества несвойственных ему видов, п роизводственные, атмосферные.

Способы решения - о чищение естественным путём, м еханические способы отчистки, химические способы отчистки, физико-химические способы отчистки, комбинированным.

Поставленные задачи, реализованы. Я познакомилась с основными проблемами водных ресурсов, с их историей загрязнения и способами решения проблем, а также составила классификатор проблем водных ресурсов и разработала памятку о проблемах и способах решения водных ресурсов.

Я пришла к выводу, что в настоящее время проблема загрязнения водных объектов является наиболее актуальной, т.к. всем известно - выражение "вода - это жизнь". Без воды человек не может прожить более трёх суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жёстко эксплуатировать водные объекты

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Новиков,Ю.В.Экология,окружающая среда и человек /Ю.В.Новикова:Москва,[б.и],1998,-235 с.
2. Жуков,А.И.Методы очистки производственных сточных вод /А.И.Жуков,И.Л.Монгайт,И.Д.Родзиллер, Стройиздат,1999,-158 с.
3. Мамедов,Н.М.Экология:Учебное пособие для 9-11 классов общеобразовательной школы,-М.: «Школа-Пресс»,1996,-464
4. Хорунжая,Т.А. «Методы оценки экологической опасности.»/ Т.А.Хорундая:Москва,-3-е изд.,1998,246 с

Предварительный просмотр:

краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Благовещенский медицинский техникум»

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Информационный лист

ПРОБЛЕМЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И СПОСОБЫ ИХ РЕШЕНИЯ

Степное Озеро

2017

Предварительный просмотр:

Предварительный просмотр:

Министерство здравоохранения Алтайского края

Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Благовещенский медицинский техникум»

ЗАДАНИЕ

на подготовку индивидуального проекта

Студенту______________________________________________________________

1.Тема проекта _________________________________________________________

2. Срок сдачи проекта ___________________________________________________

3. Перечень вопросов, подлежащих разработке

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

4. Контрольные сроки представления разделов проекта на проверку:

А) _____________________Б) _____________________В) ______________________

5. Дата выдачи задания ___________________________________________________

Руководитель ___________________________ /Телегина А.С./

Подпись

Задание принял __________________________ /Шерстюк В.Г./

Подпись студента

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минобрнауки России

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

УГС (код, наименование) 080000 Экономика и управление

Направление подготовки (код, наименование) 080100.62 Экономика

Профиль(наименование) Экономика предприятий и организаций

Факультет «Экономики и менеджмента»

Кафедра __Экономики и организации производства___

Учебная дисциплина Экологический менеджмент

Доклад

Тема: Экологические проблемы водных ресурсов

Студент Штанько И.П.

Санкт-Петербург 2013

Введение

Вода - одно из самых распространенных на Земле и необычных по своим свойствам химических соединений. Без воды невозможно существование самой жизни. Вода - носитель механической и тепловой энергии играет важнейшую роль в обмене веществом и энергией между геосферами и географическими районами Земли. Этому во многом способствуют и ее аномальные физические и химические свойства. Один из основоположников геохимии, В.И. Вернадский, писал: "Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества - минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не заключало. Все земное вещество - под влиянием свойственных воде частных сил, ее парообразного состояния, ее вездесущности в верхней части планеты - ею проникнуто и охвачено".

Гидрология - комплекс наук, изучающих природные воды на Земле и гидрологические процессы. Термин "гидрология" (гидрос - вода, логос - наука) впервые упомянут в 1694 году в книге, содержащей "начала учения о водах", изданной Мельхиором во Франкфурте-на-Майне, а первые гидрологические наблюдения, по мнению американского гидролога Раймонда Найса, 5000 лет назад проводили на р. Нил египтяне, которые ежегодно фиксировали высоту паводков на скалах, стенах зданий, ступенях береговых лестниц. Но в самостоятельную науку гидрология оформилась лишь в начале XX столетия и продуктивно развивалась, опираясь на фундаментальные науки: физику, химию, математику. Наиболее тесно связана она с метеорологией и климатологией, а также с геологией, биологией, почвоведением и геохимией.

Наибольшее развитие в последние 50 - 60 лет получил раздел гидрологии - гидрология суши. Это является следствием быстро возрастающего использования пресной воды, ее возросшей роли в развитии экономики и жизни человеческого общества. Важнейшей задачей гидрологии суши является оценка изменений водных ресурсов как источника водоснабжения и водопотребления. Особое место занимает количественная оценка изменений во времени и пространстве стока воды рек, который составляет основные, ежегодно возобновляемые водные ресурсы и обеспечивает основной объем возможного водопотребления на хозяйственные нужды. Современные исследования водных ресурсов, особенно в части прогнозирования их на будущее, тесно связаны с учетом глобального изменения климата и влияния на водные объекты хозяйственной деятельности человека.

Результатом не всегда разумной хозяйственной деятельности человека стало увеличение безвозвратного водопотребления (до полного истощения водных источников) и угрожающее загрязнение природных вод, что вносит нередко необратимые изменения в водный баланс и экологические условия обширных районов. Это обусловило возникновение нового направления гидрологической науки - гидролого-экологического, которое является одновременно важной составной частью геоэкологии - науки, изучающей необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникающие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдаленные во времени последствия этих воздействий.

Основное внимание в статье уделено ежегодно возобновляемым ресурсам пресных вод - речному стоку, так как запасы воды, сосредоточенные в озерах и подземных горизонтах, используются еще слабо. На территории России используют менее 1% общих запасов озерных вод (около 25 000 км3), а из подземных горизонтов ежегодно извлекают менее 10% потенциальных эксплуатационных запасов подземных вод. Это объясняется главным образом особенностями географического расположения озер и запасов подземных вод: их большая часть сосредоточена в районах избыточного и достаточного увлажнения, например 23 000 км3 озерных вод находится в озере Байкал, где мало водопользователей и много более доступных речных вод.

1. Водообеспеченность и основные водные проблемы

Мировые запасы пресной воды составляют 34 980 тыс. км3, а ежегодно возобновляемые (суммарный годовой сток рек) - 46 800 км3 в год. Современное полное водопотребление в мире составляет 4130 км3 в год, а безвозвратное - 2360 км3 в год. Запасы пресных поверхностных и подземных вод на территории Российской Федерации составляют более 2 млн. км3, а ежегодно возобновляемые водные ресурсы - 4270 км3 в год. Средняя обеспеченность водой речного стока каждого жителя России - около 31 тыс. м3 в год, а удельные водные ресурсы, отнесенные на единицу территории (1 км2), превышают 250 тыс. м3 в год. Но в наиболее густонаселенных южных и центральных районах европейской части России водообеспеченность очень мала: в Северо-Кавказском и Центрально-Черноземном районах суммарные водные ресурсы составляют около 90 км3 в год, а воды местного формирования - всего 60 км3 в год.

Всемирные водные ресурсы распределены по территории Земли еще более неравномерно, они не беспредельны и становятся основным фактором, ограничивающим устойчивое экономическое развитие во многих регионах. Повсюду увеличивается потребность в пресной воде для удовлетворения нужд растущего населения, урбанизации, промышленного развития, ирригации с целью получения продовольствия и т.д. Эта ситуация, несомненно, ухудшается при росте народонаселения, загрязнении поверхностных и подземных вод и угрозе изменений климата. Существуют даже прогнозы, что при удвоении народонаселения мира к середине следующего столетия и при стремительно растущих запросах через несколько лет наступит всемирный водный кризис. При этих обстоятельствах мировые ресурсы пресной воды могут стать источником конфликтов на некоторых из 200 международных речных бассейнов. Кроме того, рост населения, концентрирующегося вокруг рек как основных источников воды, неминуемо приведет к существенному увеличению жертв наводнений, количество которых и теперь составляет 25% общего количества жертв всех стихийных бедствий на Земле, а количество людей, ежегодно страдающих от наводнений, равновелико количеству страдающих от засух (32 и 33%). Поскольку страдания от засух усугубляются нехваткой воды, то, следовательно, бедствия, вызванные временным избытком или недостатком воды, составляют в сумме 65% всего пострадавшего населения.

В последние десятилетия во многих странах мира наблюдается ухудшение экологического состояния водных объектов суши (рек, озер, водохранилищ) и прилегающих к ним территорий. Это связано в первую очередь со значительно возросшим антропогенным воздействием на природные воды. Оно проявляется в изменении водных запасов, гидрологического режима водотоков и водоемов, и особенно в изменении качества воды. По характеру воздействия на ресурсы, режим и качество водных объектов суши факторы хозяйственной деятельности объединяются в три группы.

1. Факторы, непосредственно воздействующие на водный объект путем прямых изъятий воды и сбросов природных и сточных вод или за счет преобразования морфологических элементов водотоков и водоемов (создание в руслах рек водохранилищ и прудов, обвалование и спрямление русел рек).

2. Факторы, воздействующие на водный объект посредством изменения поверхности речных водосборов и отдельных территорий (агротехнические мероприятия, осушение болот и заболоченных земель, вырубка и посадка лесов, урбанизация и т.п.).

3. Факторы, воздействующие на основные элементы влагооборота в пределах конкретных речных водосборов и отдельных территорий посредством изменения климатических характеристик в глобальном и региональном масштабах.

2. Изъятие речного стока

Проблема учета количественных изменений водных ресурсов под влиянием хозяйственной деятельности возникла в 50-х годах XX века, когда резко повысилось водопотребление во всем мире. Если за период с 1900 по 1950 год среднее увеличение водопотребления за десятилетие составляло 156 км3, то с 1950 по 1960 год - 630 км3, то есть возросло в 4 раза, а в последующие годы возрастало на 800 - 1000 км3 за десятилетие. Наиболее интенсивно используется речной сток в Европе и Азии (около 13% суммарного годового объема), несколько меньше - в Северной Америке (около 8%) и значительно меньше - в Африке, Австралии и Южной Америке (от 1 до 3% объема водных ресурсов). Вместе с тем на всех континентах есть крупные регионы, где интенсивность использования речного стока достигает 30 - 65% общего объема водных ресурсов рек.

В России наиболее интенсивно используется сток рек в южных районах европейской части территории. Поэтому если годовой сток р. Волги уменьшился на 10% по сравнению с естественной нормой стока, то сток рек Дона, Кубани, Терека - на 25 - 40%. В целом в странах СНГ ежегодное снижение суммарного стока рек составляет примерно 150 км3, что равно всего 3 - 5% суммарных водных ресурсов. Но наибольшее снижение стока за счет антропогенного фактора, достигающее 30%, приходится тоже на реки южных районов, где естественные водные ресурсы составляют 490 км3 в год, или 11% суммарного стока рек СНГ (4500 км3 в год). Вместе с неблагоприятной экологической ситуацией в речных бассейнах южных районов СНГ в результате чрезмерного изъятия стока рек неблагоприятная экологическая обстановка сложилась на многих естественных водоемах, которые они питают, - озера Балхаш, Иссык-Куль, Севан, а Аральское море и все Приаралье объявлены зоной экологического бедствия, так как изъятие стока из питающих его рек Амударьи и Сырдарьи превышает 90% нормы годового стока.

Малые реки

Факторы, воздействующие на водные объекты посредством изменения поверхности речных водосборов, особенно ощутимо сказываются на экологическом состоянии малых рек. К малым относятся реки длиной от 26 до 100 км, что соответствует рекам с площадями водосборов от 150 до 1500 км. Малые реки играют решающую роль в формировании водных ресурсов, на их долю в европейской части России приходится около 80% среднего многолетнего стока. В отдельных районах ресурсоформирующая роль малых рек еще более существенна.

Одна из основных особенностей малых рек - тесная связь формирования стока с ландшафтом бассейна. Это обусловливает необычайную уязвимость рек при интенсивном освоении водосбора. Увеличение распаханности земель, отставание почвозащитных мероприятий и распашка до уреза воды, вырубка лесов и осушение болот на их водосборах, строительство крупных животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик без проведения сопутствующих природоохранных мероприятий и сброс в реки сточных вод без надлежащей очистки быстро приводят к нарушению экологической обстановки, ускорению старения малых рек. Рациональное комплексное использование ресурсов малых рек, их охрана от загрязнения и истощения требуют безотлагательных мер. Без разумного регулирования возрастающей водохозяйственной нагрузки на малые реки становится все труднее управлять рациональным использованием и охраной больших территорий, больших рек.

Загрязнение вод

Острейшей гидрологической проблемой стало изменение качества природных вод и состояния водных экосистем под влиянием хозяйственной деятельности. Стремительное распространение веществ антропогенного происхождения привело к тому, что на поверхности Земли практически не осталось пресноводных экосистем, качество воды которых не изменилось бы в той или иной степени. Следствием химических и физических воздействий антропогенного происхождения является изменение состава донных отложений и живого вещества водных объектов.

Наибольшее количество загрязнителей поступает в водные объекты от предприятий нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной, металлургической, текстильной отраслей промышленности. Формирование химического состава поверхностных и подземных вод в условиях антропогенного воздействия характеризуется: 1) повышением (или понижением) концентрации тех компонентов природных вод, которые обычно присутствуют в незагрязненной воде; 2) изменением направленности естественных гидрохимических процессов; 3) обогащением вод веществами, чуждыми природной воде. Например, если поверхность воды покрыта пленкой нефти, жирных кислот или других плавающих загрязнителей, поступающих со сточными водами, то многие химические и биохимические процессы существенно изменяются, так как ограничивается поступление в воду кислорода, света, уменьшается испарение воды, меняется состояние карбонатной системы.

Проблема самоочистки и очистки водных систем, охраны вод от загрязнения стала не только гидрологической. В ее решении принимают участие химики, биологи, физики, математики, гидрогеологи.

Изменения климата

В 1979 году в Женеве Всемирной метеорологической организацией (ВМО), специализированным учреждением ООН, и другими международными организациями была созвана конференция экспертов, посвященная взаимосвязям климата и деятельности человека. Собравшиеся на конференции специалисты в разных областях знаний пришли к заключению, что наряду с естественными колебаниями климата, связанными с изменением поступления энергии от Солнца, перераспределением ее между основными резервуарами Земли (атмосферой, океанами и ледниками), с выбросами вулканов, существенное влияние на климат стала оказывать деятельность человека. Сжигание ископаемого топлива, сведение лесов и изменения в землепользовании, выбросы двуокиси углерода, метана, окиси азота привели к возрастанию концентрации парниковых газов в атмосфере, что является чрезвычайно важным фактором, определяющим температуру атмосферы Земли. Это обусловливает дополнительные изменения в распределении температуры, осадков и других метеорологических параметров атмосферы, что, сказываясь на локальных изменениях климата, может оказаться благоприятным или неблагоприятным для жизни и хозяйственной деятельности человека.

Анализ стационарных наблюдений и многочисленные научные исследования в последние 15 лет подтверждают антропогенное влияние на изменение климата в XX столетии. Поэтому внимание к влиянию парниковых газов на климат и последствиям его изменений в последние годы настолько усилилось, что стало необходимо принять Международное соглашение об ограничении выбросов отходов производства в атмосферу - рамочную конвенцию по изменению климата.

Достигнуты успехи в разработке прогнозов изменений климата. Они основываются на гипотезе изменения температурного градиента между экватором и полюсами, что обусловливает изменения в циркуляции атмосферы. Если северный полярный район будет охлаждаться сильнее, чем экваториальная область, то пояса муссонов в Азии и Африке и бароклинные зоны умеренных широт, в которых преобладают западные ветры, сместятся к экватору. При относительном повышении температуры на полюсах будет наблюдаться обратная картина. Эта гипотеза подтверждается палеоклиматическими данными и численным моделированием. Изменения зон переноса влажных воздушных масс неизбежно отражаются на количестве и сезонном распределении атмосферных осадков, а следовательно, на стоке воды рек и суммарных водных ресурсах, так как в естественных условиях ежегодное формирование водных ресурсов определяется разностью основных элементов водного баланса - суммы осадков и испарения с водосборов рек.

Глобальное потепление с начала XX столетия к настоящему времени составило около 0,5?С, а локальные изменения количества атмосферных осадков достигают существенных величин. Очевидно, в последующие 50 лет климат Земли будет эволюционировать под влиянием непрерывных естественных вариаций в сочетании с постоянно сохраняющейся тенденцией к потеплению вследствие накопления в атмосфере парниковых газов. Эта тенденция к потеплению замедляется из-за термической инерции океанов, но она будет сохраняться еще длительное время после того, как состав атмосферы стабилизируется. Независимо от того, насколько решительными окажутся действия, предпринимаемые для контроля изменения концентрации в атмосфере газов, вызывающих парниковый эффект, некоторое глобальное потепление в следующем столетии, по-видимому, неизбежно. Поэтому климатические изменения водных ресурсов за последнее столетие и в будущем интересуют водохозяйственные и другие организации.

Методика статистических исследований

Оценка последствий влияния изменений климата на водные ресурсы основывается на детерминистическом моделировании изменения составляющих водного баланса и комплексном статистическом анализе данных многолетних (не менее 30 лет) непрерывных наблюдений за стоком воды рек. С использованием, созданного при участии автора банка гидрологических данных по пунктам наиболее продолжительных гидрологических наблюдений (150 - 60 лет) на реках земного шара, сток которых не искажен непосредственной хозяйственной деятельностью, произведен комплексный статистический анализ величин среднего месячного и годового стока воды. Основными показателями изменения стока под влиянием климата или хозяйственной деятельности являются нарушения стационарности рядов данных наблюдений - существенные изменения (переломы) в направленности изменений, наличие устойчивых трендов - односторонних отклонений величин от среднего их значения.

Для оценки пространственных закономерностей направленности и интенсивности изменений стока использованы результаты расчетов только за 35-летний (1951 - 1985 годы) период наблюдений по несколько упрощенной методике, которая основывается на специальном испытании на тренд. Выделение тренда и его анализ осуществлены методом наименьших квадратов. Необходимые для анализа статистические параметры получены после предварительного функционального сглаживания временных рядов.

Результаты комплексного анализа изменений стока

Комплексный статистический анализ позволил установить, что в различных широтно-климатических условиях континентов Евразии, Америки, Африки, Австралии в XX столетии отмечаются изменения стока рек. В некоторых районах климатические изменения стока в определенные периоды были настолько велики, что отмечены нарушения стационарности рядов. Так, на реках северо-западной части территории России, Северной Украины и стран Прибалтики существенные изменения водности рек в сторону уменьшения произошли в 30-е годы, а в северо-восточных районах европейской территории России (бассейн р. Камы) в сторону увеличения - в 60-е годы (табл. 1). На азиатской части территории России в бассейне р. Амура в 60-е годы произошло нарушение стационарности рядов вследствие существенных отрицательных изменений, а на реках Сибири и остальной части Дальнего Востока, хотя и отмечались изменения, они не привели к нарушению стационарности рядов. На реках Средней Азии, где учет изменений водных ресурсов имеет особенно важное значение, наибольшие изменения в сторону уменьшения стока отмечены в 60-е годы. На реках Западной и Центральной Европы переломы направленности в сторону отрицательных изменений наблюдались в конце прошлого столетия, а в 80-х годах XX века - в сторону положительных изменений. Переломы в рядах наблюдений за стоком на реках Северной Америки и Западной Африки приходятся на начало 70-х годов, а в Австралии - на конец 60-х годов. При этом направленность изменений во второй половине XX столетия была неодинакова. Например, в стоке рек Атлантического побережья Северной Америки отмечаются положительные тенденции, во внутриконтинентальных районах нет изменений, а на Тихоокеанском побережье преобладают отрицательные тренды. В стоке рек субэкваториальной зоны Австралии отмечены положительные тенденции, а в юго-восточной оконечности острова - отрицательные. водный ресурс экологический

Направленность изменений годового и сезонного стока

Более детальное изучение направленности изменений стока по данным наблюдений почти на 450 реках за 1951 - 1985 годы позволило оценить причины и территориальные закономерности их пространственного распределения. Наиболее подробные исследования проведены на территории Евразии. Изменения стока воды рек Западной и Центральной Европы во второй половине XX столетия характеризуются преобладанием положительных тенденций, вероятность которых возрастает с запада на восток и с юга на север. Исключение составляют реки Альпийского региона, где отмечаются отрицательные тенденции или изменения несущественны. В стоке рек Восточных Карпат, на территории Польши, Румынии, Украины, наоборот, отмечается повышенная вероятность положительных изменений среднего годового, весеннего и летнего стока.

На европейской территории России в стоке большинства рек бассейнов Волги (кроме Камы и ее притоков), Дона, Днепра отсутствуют значимые изменения среднего годового стока. Но сток в период весеннего половодья уменьшается, а в летне-осенний и зимний периоды увеличивается. На реках бассейна р. Камы и других реках, стекающих с западных склонов Северного Урала, отмечаются положительные изменения стока, а на реках Среднего и Нижнего Поволжья изменения среднего годового и сезонного стока несущественны, с некоторым увеличением в зимние месяцы. На реках севера европейской части России наблюдается уменьшение стока в многоводный период весеннего половодья и его увеличение в зимние месяцы. На рис. 3 показан многолетний ход среднего годового стока на реках Волга (в верхнем течении), Северная Двина и Большой Нарын (Средняя Азия).

На реках Сибири в пределах 50 - 60? с. ш. отмечаются положительные изменения среднего годового стока и многоводного весеннего периода, что свидетельствует об увеличении количества осадков в зимние месяцы. К северу от 60? с. ш. и южнее 40? с. ш. изменения стока или несущественны, или отрицательны. На реках Дальнего Востока, формирующих сток в условиях муссонного климата, отмечается его увеличение в зимний и весенний периоды, но уменьшение в многоводные летние периоды.

Для выяснения причин изменений стока воды во второй половине XX столетия произведены испытания на тренд сумм средних годовых и сезонных атмосферных осадков по 150 метеостанциям на территории СНГ. Анализ результатов свидетельствует о том, что в годовых и зимних суммах осадков на большей части территории в пределах 50 - 60? с. ш. наблюдались положительные изменения, кроме северо-западной части территории. А севернее и южнее изменения либо несущественны, либо отрицательны (в Казахстане, Средней Азии, Приморье, Прибалтике). Учитывая то обстоятельство, что для большинства рек рассматриваемой территории основным источником формирования стока являются накапливаемые за зиму осадки в виде снежного покрова, вполне можно объяснить, почему положительные изменения стока воды приходятся на территорию в пределах 50 - 60? с. ш., а отрицательные наблюдаются на юге Дальнего Востока, северо-западе европейской территории СНГ и в Средней Азии, где количество годовых и сезонных осадков во второй половине столетия имело тенденцию уменьшения.

Заключение

Проблема обеспечения питьевой водой растущего народонаселения и предупреждения о катастрофических наводнениях и паводках становится одной из наиболее важных не только для гидрологической науки. Глобальное потепление климата Земли и увеличивающаяся антропогенная нагрузка на водные объекты усложняют разработку систем водоснабжения и гидрологических прогнозов изменения возобновляющихся водных ресурсов - речного стока воды. По мере развития хозяйственной деятельности возрастает зависимость водных ресурсов от изменений климата. Результаты комплексного статистического анализа данных наблюдений за стоком воды рек разных континентов земного шара свидетельствуют о наличии направленных изменений стока в XX столетии, которые в отдельных районах настолько существенны, что поддаются количественным оценкам и прогнозам. Направленность этих изменений зависит в основном от широтного перераспределения годовых и сезонных сумм осадков. Наблюдающееся в некоторых районах России увеличение количества атмосферных осадков и повышение температуры воздуха в холодный и переходные периоды года благоприятно отражаются на стоке воды рек. Но в ряде районов (северо-запад и юг России, Казахстан, Средняя Азия, внутриконтинентальные районы Америки), наоборот, наметилась тенденция к уменьшению количества ежегодно возобновляющихся водных ресурсов.

Продолжающееся увеличение забора воды из рек и пресноводных водоемов, загрязнение водных объектов усиливают опасность водного кризиса в районах неблагоприятных изменений стока рек. Для предотвращения водного кризиса кроме усиления административных мер по охране природных ресурсов необходима организация широкого геоэкологического образования населения, особенно молодежи. Это будет способствовать целостности восприятия изменений в ландшафтной оболочке Земли, необходимости сохранения от разрушения природных связей между ее компонентами: атмосферой, гидросферой, литосферой и биосферой.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Общая характеристика водных ресурсов в Республике Молдова и Кагульском районе. Озера и пруды, реки и ручьи, подземные воды, минеральные воды. Экологические проблемы, связанные с состоянием водных ресурсов, проблемы водоснабжения Кагульского района.

курсовая работа , добавлен 01.09.2010


Водные объекты. Нормирование в области охраны вод. Охрана водных ресурсов. Дефицит водных ресурсов. Поверхностные водные объекты. Внутренние морские воды и территориальное море Российской Федерации. Статистика водных ресурсов.

доклад , добавлен 20.04.2007


Водообеспеченность планеты и основные водные проблемы мира. Изъятие речного стока. Малые реки, их значение и основные особенности. Загрязнение и изменение качества природных вод. Оценка и анализ последствий влияния изменений климата на водные ресурсы.

реферат , добавлен 20.11.2010


Характеристика водных ресурсов мира. Определение расходов воды на коммунально-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные нужды. Изучение проблем высыхания Арала и сокращения естественного стока в него воды. Анализ экологических последствий усыхания моря.

реферат , добавлен 06.10.2010


Круговорот воды в природе, поверхностные и грунтовые воды. Проблемы водоснабжения, загрязнение водных ресурсов. Методические разработки: "Водные ресурсы планеты", "Исследование качества воды", "Определение качества воды методами химического анализа".

дипломная работа , добавлен 06.10.2009


Исследование целей и задач проведения всемирного дня воды и водных ресурсов. Привлечение внимания всего человечества к вопросам освоения и сбережения водных ресурсов. Физические свойства и интересные факты о воде. Проблема дефицита пресной воды в мире.

презентация , добавлен 07.04.2014


Роль и значение воды в природе, жизни и деятельности человека. Запасы воды на планете и ее распределение. Проблемы питьевого водоснабжения и его качества в Украине и в мире. Снижение самовосстановительной и самоочистительной способности водных экосистем.

контрольная работа , добавлен 21.12.2010


Эколого-экономическое значение водных ресурсов. Основные направления использования водных ресурсов. Загрязнение водоемов в связи с их использованием. Оценка состояния и нормирование качества воды. Основные направления охраны.

контрольная работа , добавлен 19.01.2004


Химическое, биологическое и физические загрязнения водных ресурсов. Проникновение загрязняющих веществ в круговорот воды. Основные методы и принципы очистки воды, контроль ее качества. Необходимость защиты водных ресурсов от истощения и загрязнения.

курсовая работа , добавлен 18.10.2014


Главные цели экологического аудирования видов деятельности, связанных с использованием водных ресурсов. Экологические последствия деятельности предприятия, оценка их воздействия на водные ресурсы. Обеспечение экологической безопасности производства.

Современные проблемы водных ресурсов

Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем становятся все более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно- техническим прогрессом.

Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользования в следствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды.

Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико, что произошла их полная деградация как источников водоснабжения.

Небольшое количество загрязнений не может вызвать значительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет способность биологического очищения, но проблема состоит в том, что, как правило, количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может справиться с их обезвреживанием.

Водоснабжение и водопользование часто осложняется биологическими помехами: зарастание каналов снижает их пропускную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды, ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навигации и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому разработка мер с биологическими помехами приобретает большое практическое значение и становится одной из важнейших проблем гидробиологии.

Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах создается серьезная угроза значительного ухудшения экологической обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологического равновесия в биосфере.

Проблема загрязнения Мирового океана

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.

Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм).

Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую - "нефть в воде" - и обратную - "вода в нефти". При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду), к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды.

Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т. ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.

Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.

Загрязнение пресноводных водоемов

Круговорот воды, этот долгий путь ее движения, состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения, На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений - продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала.

В местах большого скопления людей и животных природной чистой воды обычно не хватает, особенно если ее используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населенных пунктов. Если нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создается так называемая биохимическая потребность в кислороде. Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое. Вода становиться биологически мертвой в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород - ядовитый газ со специфическим запахом тухлых яиц. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, водоросли начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20 тыс. лет. Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, и уменьшает срок жизни озера. В теплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной. Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды. Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий. Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам-рекам, озерам и т. п. - для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.

В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям - дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды.

Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение. За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700 куб. км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150 куб. км, а около 500 куб. км отработанных, так называемых сточных вод сбрасывается в реки, озера и моря.

Методы очистки воды

Важное место в предохранении гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружения бывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот. При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для очистки промышленных стоков. Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляют механическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей. Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промышленные стоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций. У нас в стране в городе Минске целая группа заводов с помощью этого метода добилась очень высокой степени очистки стоков. При очистке бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях. В первом случае хозяйственно-бытовые стоки подаются на поля орошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходят бактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количество органических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи. Сложную систему биологической очистки загрязненных рейнских вод для целей водоснабжения ряда городов страны разработали и применяют голландцы. На Рейне построены насосные станции с фильтрами частичной очистки. Из реки вода закачивается в неглубокие канавы на поверхность речных террас. Через толщу аллювиальных отложений она фильтруется, пополняя грунтовые воды. Грунтовые воды подаются по скважинам на дополнительную очистку и затем поступают в водопровод. Очистные сооружения решают проблему сохранения качества пресных вод лишь до определенной стадии развития экономики конкретных географических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсов уже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогда начинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов, наступает их качественное истощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встает проблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временное решение местных задач охраны вод от загрязнения. Кардинальные пути защиты от загрязнения и разрушения природноаквальных и сопряженных с ними природных территориальных комплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса в водоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числе предприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в ряде отраслей промышленности. Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера и водохранилища, возможно только в условиях сложившихся территориально-производственных комплексов. В пределах производственных комплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями. В будущем, очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических, физико- и экономико-географических условий при планировании и формировании территориально-производственых комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды, превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые. Все чаще для пополнения ресурсов пресных вод используются другие части гидросферы. Так, разработана достаточно эффективная технология опреснения морских вод. Технически проблема опреснения морской воды решена. Однако для этого требуется много энергии, и поэтому опресненная вода еще очень дорога. Значительно дешевле опреснять солоноватые подземные воды. С помощью гелиоустановок эти воды опресняют на юге США, на территории Калмыкии, Краснодарском крае, Волгоградской области. На международных конференциях по проблемам водных ресурсов обсуждаются возможности переброски пресной воды, законсервированной в виде айсбергов.

Впервые предложил использовать айсберги для водоснабжения засушливых районов земного шара американский географ и инженер Джон Айзекс. По его проекту от берегов Антарктиды айсберги должны транспортироваться судами в холодное Перуанское течение и далее по системе течений к берегам Калифорнии. Здесь они прикрепляются к берегу, и пресная вода, образующаяся при таянии, будет подаваться по трубам на материк. Причём за счёт конденсации на холодной поверхности айсбергов количество пресной воды окажется на 25% большим, чем содержится в них самих.

Заключение

В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно - выражение "вода - это жизнь". Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода "законсервирована" в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях.

Потребность в воде у организмов очень велика. Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять.

Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, особенно лесами, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца.

Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение Мирового океана, и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Более частыми становятся засухи, возникают очаги экологических бедствий. Кроме того, и сама пресная вода, которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена, практически не пригодной для питья стала вода многих рек России.

Прежде неисчерпаемый ресурс - пресная чистая вода - становится исчерпаемым. Сегодня воды, пригодной для питья, промышленного производства и орошения, не хватает во многих районах мира. На сегодня нельзя не обращать внимания на эту проблему, т.к. если не на нас, то на наших детях скажутся все последствия антропогенного загрязнения воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Вследствие проживания в опасно отравленной среде обитания распространяются раковые и другие экологически зависимые заболевания различных органов. Следовательно, эту проблему надо решать как можно скорее и радикально пересмотреть проблему очищения промышленных сбросов.

Реферат

По экологии

На тему: «Современные проблемы водных ресурсов»

Выполнила: Сафина Рената 10 «В»

Введение

Вода является ценнейшим природным ресурсом. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве; общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км 3 . При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит чистой пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых всего мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

Целью курсовой работы является комплексное исследование экологических проблем водных ресурсов на территории России, а также разработка методов улучшения качества водных объектов.

1) выявление степени загрязненности водных объектов на территории России.

2) разработка мероприятий по очистке загрязненных водных объектов.

3) рассмотреть федеральные программы, направленные на улучшение качества водных ресурсов.

Объектом исследования являются все водные ресурсы и объекты, располагающиеся на территории России. А предметом исследования являются федеральные программы и другие нормативные акты, направленные на развитие водоснабжения, водоотведения и очистке загрязненных вод.

Экологические проблемы водных объектов на территории России

Водные ресурсы и их использование

водоем экологический загрязнение

Водная оболочка земли в целом именуется гидросферой и представляет собой совокупность океанов, морей, озер, рек, ледяных образований, подземных и атмосферных вод. Общая площадь океанов Земли в 2,5 раза превышает территорию суши.

Общие запасы воды на Земле составляют 138,6 млн. км 3 . Около 97,5% воды - соленая или в значительной мере минерализованная, то есть требующая очистки для целого ряда применений. На Мировой океан приходится 96,5% объема водной массы планеты.

Для более ясного представления о масштабах гидросферы следует сопоставить ее массу с массой других оболочек Земли (в тоннах):

Гидросфера - 1,50х10 18

Земная кора - 2,80x10»

Живое вещество (биосфера) - 2,4 х10 12

Атмосфера - 5,15х10 13

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.

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.

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.

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 России, 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 .

Если говорить о России, то основой водных ресурсов является речной сток, составляющий в среднем по водности года 4262 км 3 , из которых около 90% приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего объема речного стока.

Российская Федерация в целом богата ресурсами пресной воды: на одного жителя приходится 28,5 тыс. куб. м в год, но ее распределение по территории крайне неравномерное.

Суммарный объем забора воды из природных водных объектов составил 117 куб. км, в том числе 101,7 куб. км пресной воды; потери равны 9,1 куб. км, использовано в хозяйстве 95,4 куб. км, в том числе:

На промышленные нужды - 52,7 куб. км;

На орошение -16,8 куб. км;

На хоз. питьевые -14,7 куб. км;

Нас/х водоснабжение - 4,1 куб. км;

На прочие нужды - 7,1 куб. км.

В целом по России суммарный объем забора свежей воды из водоисточников составляет около 3%, однако по ряду бассейнов рек, в т.ч. Кубани, Дона, величина водозабора достигает 50% и более, что превышает экологически допустимый отбор.

В коммунальном хозяйстве водопотребление составляет в среднем 32 л в сутки на одного человека и превышает нормативное на 15-20%.

Зaпaсы и кaчество природных вод крaйне нерaвномерно рaспределены по территории России.

Нaиболее обеспечены водными ресурсaми низовья Оби, Обско-Енисейское междуречье, Низовья Енисея, Лены и Aмурa. Повышенный уровень водообеспеченности хaрaктерен для Европейского Северa, Средней Сибири, Дaльнего Востокa и зaпaдного Приурaлья. Из Субъектов Федерaции нaибольшие покaзaтели имеют Крaсноярский крaй и Кaмчaтскaя облaсть (без aвтономных округов), Сaхaлинскaя облaсть, Еврейскaя aвтономнaя облaсть. В центре и нa юге Европейской чaсти стрaны, где сосредоточено основное нaселение России, зонa удовлетворительной водообеспеченности огрaничивaется долиной Волги и горными рaйонaми Кaвкaзa.