Новосибирский государственный технический университет
Факультет бизнеса
Кафедра экономики сервиса
Контрольная работа по географии
На тему: Мировые водные ресурсы.
Проблемы водообеспеченности.
Выполнил:
Студентка 3 курса ЗФ ИДО
Шифр: 34043336
Группа: ОТЗ-309а
Проверил:
Ст.преподаватель каф.экономики сервиса
Коломыцкая Е.Ю.
Новосибирск 2006
Содержание
1.Введение
2. Мировые водные ресурсы
- Понятие «мировые водные ресурсы»
- Структура водного баланса
- Значение водных ресурсов
3. Проблема водообеспеченности
- Основные потребители воды
- Оценка водообеспеченности
- Проблемы и пути их решения
4. Заключение
5. Список используемой литературы
6. Приложение
Введение
Среди природных ресурсов вода занимает особое место. На протяжении длительной геологической истории она создала на нашей планете среду, благоприятную для возникновения всего живого, в том числе и человека.
Проблема чистой воды и охрана водных ресурсов 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 вследствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды.
Целью данной работы является рассмотрение проблемы водообеспеченности.
Для достижения данной цели избираются следующие задачи:
- дать определение понятию «мировые водные ресурсы»
- рассмотреть классификации водопользований
- рассмотреть структуру водного баланса
- выявить значение водных ресурсов
- рассмотреть причины проблем водообеспеченности, а именно – источники и виды загрязнений водных ресурсов, истощение водных ресурсов и т.д.
-дать оценку водообеспеченности по регионам Земного шара
Для написания данной работы использовались труды отечественных ученых в области охраны окружающей среды и гидробиологии, а также учебные, научные, справочные источники информации.
При написании работы был использован метод анализа литературных источников по заявленной теме.
Понятие «мировые водные ресурсы».
Понятие «мировые водные ресурсы» включает все находящиеся в свободном состоянии воды нашей планеты: поверхностные и подземные воды, почвенную влагу, воды ледников, озер, искусственных водоемов, которые используются или могут быть использованы человечеством при данном уровне развития его производительных сил.
К мировым водным ресурсам относят:
Мировой океан – непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава. Занимает 70,8 % территории Земли.
Подземные воды – воды, находящиеся в толщинах горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии.
Ледники – движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности, образуются в тех районах, где твердых атмосферных осадков отлагается больше, чем стаивает и испаряется. Общая площадь ледников – 16,3 млн. км.² (10,9 % площади суши)
Озера – природные водоемы в углублениях суши, заполненные в пределах озерной чаши разнородными водными массами и не имеющие одностороннего уклона. Для озер характерно отсутствие непосредственной связи с Мировым океаном.
Озера занимают около 2,1 млн. км.² ( 1,4 % площади суши)
Почвенная влага – жидкая часть почвы с растворенными газами, минеральными и органическими веществами.
Воды атмосферы.
Болота – участки суши с избыточным застойным увлажнением грунта, заросшие влаголюбивой растительностью. Занимают 350 млн.га.
Водохранилища – искусственные водоемы значительной вместимости, образованные обычно в долине рек водоупорными сооружениями для регулирования в народном хозяйстве.
Общая площадь водохранилищ мира – 600-620 тыс. км.²
Реки – естественные водные потоки, текущие в выработанном ими русле и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов.
Вода наряду с воздухом – самый ценный ресурс Земли. Чтобы выжить, человеку требуется, по меньшей мере, полтора литра воды в день.
Большая часть пресной воды заключена в земной коре, однако эти ресурсы не всегда доступны, и люди вынуждены использовать свободную воду гидросферы.
Вода в гидросфере распространена неравномерно: 97,2 % воды Земли сосредоточено в Мировом океане, 2,2 % находится в полярных шапках и ледниках. Оставшиеся 0,6 % воды в гидросфере составляют ту часть, на которую люди могут рассчитывать.
Вода быстро бы закончилась на Земле, если бы не хорошо всем известный круговорот ее в природе. Цикл испарения под действием солнечного тепла и транспирация, сменяемые конденсацией и атмосферными осадками, обеспечивают запас воды и делают ее возобновляемым ресурсом. Следовательно, вопросы о наличии и потреблении воды мало связаны с их общими запасами, а зависят в существенной степени от местного ее распределения и местных норм потребления.
Ресурсы воды, более чем другой фактор, определяют численность населения того или иного региона.
Водные ресурсы в сравнении с другими видами природных ресурсов обладают рядом существенных отличий. Вода ничем не заменима, не знает административных границ, находится в постоянном движении в атмосфере, литосфере, биосфере. Ее количество и качество непрерывно меняются от сезона к сезону и от года к году.
Структура водного баланса.
Вода – химическое соединение водорода с кислородом, бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. В природных условиях всегда содержит растворенные соли, газы и органические вещества, их количество меняется в зависимости от происхождения воды и окружающих условий.
Классификация вод по уровню минерализации охватывает следующие категории: пресные, солоноватые, минерализованные, соленые, рапа (рассолы).
Пресные воды – воды основного потребления в хозяйственной деятельности человека. Содержат допустимые концентрации солей для питьевого и технического водоснабжения. Обычно для питьевого водоснабжения концентрация солей в воде ограничивается пределом 1 г/л. Уровень концентраций солей зависит от состава, степени растворимости вмещающих воду отложений и от источников питания подземных и поверхностных вод.
Ресурсы пресных вод составляют незначительную долю общего суммарного объема всей гидросферы, но именно они играют решающую роль в общей циркуляции воды, в связях гидросферы с экологическими системами, в жизнедеятельности человека и существовании других живых организмов, в развитии производства. На пресные воды приходится около
2 % гидросферы, используемая часть составляет менее 1% от общего объема вод гидросферы.
Распределение пресной воды по регионам зависит от крупнейших речных систем региона: в Азии – Янцзы, Ганга и Брахмапутры, в Южной Америке – Амазонки, Ориноко, Парны, в северной Америке – Миссисипи, в СНГ – Енисея и Лены, в Африке – Конго, Замбези. Это относится не только к регионам, но и странам в целом. (см. диаграмму 1)
Солоноватые воды- это поверхностные и подземные воды, содержащие повышенное количество солей и непригодные для питьевого водоснабжения. В процессе испарения формируют условия засоления почв, образования солончаков и т.д.
Минерализованные воды содержат в растворенном состоянии различные микроэлементы, соединения, определяющие применение их в бальнеологических целях.
К соленым водам относят все морские воды, которые не рассматриваются в балансе водопотребления, но входят в баланс круговорота воды в биосфере, а также воды некоторых открытых водоемов, подземных источников. Используются в качестве лечебных целей.
Рапа – это повышенный (иногда пересыщенный) соляной раствор, наблюдающийся в водоемах, пустотах, порах донных отложений, соленых озер. Используется для лечебных целей и добычи некоторых солей (хлоридов, сульфатов и т.д)
По химическому составу воду различают:
-сульфатно-натровую
-гидрокарбонатно-натровую
-хлормагниевую
-хлоркальциевую
Жесткость воды – совокупность свойств воды, обусловленных наличием в ней катионов кальция и магния. Сумма их концентрации называется общей жесткостью. Она складывается из карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости воды. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (устраняется кипячением) , вторая – наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов.
Различают воду мягкую, средней жесткости и жесткую.
По залеганию воды бывают поверхностные и поземные. Подземные подразделяются на напорные и безнапорные.
По температуре воды бывают холодные и термальные.
Термальные – подземные воды, имеющие повышенную температуру. За нижний предел температуры таких вод принимается температура человеческого тела. К собственно термальным относятся подземные воды с температурой 37-42 °С.
Гипотермальныминазываются подземные воды с температурой 42 -100 ° С.
Свыше температуры кипения (100°С) воды называют перегретыми.
Термальные воды используются не только в курортно-оздоровительных целях, но и в качестве теплоносителя для обогрева жизненных объектов (домов, теплиц).
Использование водных ресурсов на производстве осуществляется с возвратом их загрязненными или частично очищенными в гидросферу.
Сточные воды – воды, использованные на бытовые или производственные нужды, обогащенные дополнительными ингредиентами, поллютантами, которые меняют первоначальный состав забранной воды. К сточным водам относятся не только стоки промышленных, сельскохозяйственных предприятий, но и стоки с территорий населенных мест, транспортных систем, разрабатываемых месторождений полезных ископаемых, стоки обрабатываемых почв и т.д., образующиеся за счет плоскостного смыва атмосферными осадками.
Различают следующие виды стоков:
- бытовые ( хозяйственно-фекальные: стоки банно-прачечных комбинатов, туалетов, больниц и т.д.)
- производственные
- дождевые
Значение водных ресурсов.
Вода обеспечивает существование живых организмов на Земле и развитие процессов их жизнедеятельности. Она входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. В среднем вода составляет около 90 % массы всех растений и 75% массы животных. Сложные реакции в животных и растительных организмах могут протекать только при наличии водной среды. Тело взрослого человека содержит 60-80 % воды. Физиологическую потребность человека в воде можно удовлетворить только водой и ничем иным. Потеря 6-8 % воды сопровождается полуобморочным состоянием, 10 % - галлюцинацией, 12% - приводит к смерти.
Климат и погода на Земле во многом зависят и определяются наличием водных пространств и содержанием водяного пара в атмосфере. В сложном взаимодействии они регулируют ритм термодинамических процессов, возбуждаемых энергией Солнца. Океаны и моря благодаря большой теплоемкости воды служат аккумуляторами тепла и способны изменять погоду и климат на планете. Океан, растворяя газы атмосферы, является регулятором воздуха.
В деятельности человека вода находит самое широкое применение. Вода – это материал, используемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции и технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Сила падения воды приводит в действие турбины гидроэлектростанций. Водный фактор является определяющим в развитии и размещении ряда промышленных производств. К водоемким отраслям, ориентирующимся на крупные источники водоснабжения, относятся многие производства химической и нефтехимической промышленности, где вода служит не только вспомогательным материалом, но и одним из важных видов сырья, а также электроэнергетика, черная и цветная металлургия, некоторые отрасли лесной, легкой и пищевой промышленности.
Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды, прежде всего на орошаемое земледелие. Реки, каналы, озера – дешевые пути сообщения. Водные объекты – это и места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.
Проблема водообеспеченности.
Основные потребители воды.
По мере своего развития человечество расходует все большее количество воды для удовлетворения самых разнообразных нужд: водоснабжения населения, промышленности, выработки электроэнергии, орошения и обводнения земель, транспорта, рыбного хозяйства (см. Диаграмму 4). Нет ни одной отрасли народного хозяйства, развитие которой было бы возможно без использования воды.
В настоящее время для всего мира основным вопросом становится проблема обеспечения человечества чистой водой, так как имеющиеся пресные водные ресурсы во многих регионах оказываются недостаточными для удовлетворения нужд быстро растущего населения, бурно развивающейся промышленности.
Для рационального использования водных ресурсов необходимо прежде всего знать, какое количество воды требуется для удовлетворения всех ее потребителей не только на сегодняшний день, но и на перспективу.
Все отрасли хозяйства по их отношению к водным ресурсам подразделяются на 2 категории: водопотребители и водопользователи.
Водопотребители забирают воду из источника, используют для выработки промышленной продукции или бытовых нужд населения, а затем возвращают в водный объект, но уже в другом месте, в меньшем количестве и в другом качестве.
Водопользователи не забирают непосредственно воду из источника, а используют ее как среду (водный транспорт, рыболовство, спорт и т.д.) или как источник энергии (гидроэлектростанции).
Однако и они могут изменять качество воды.
Следует иметь в виду, что при современном комплексном использовании водных ресурсов грань между водопотребителями и водопользователями стирается. Например, при создании крупных водохранилищ для выработки электроэнергии коренным образом меняется не только гидрологический режим и качество воды, но и происходит увеличение потерь воды на испарение, т.е. само водохранилище выступает в качестве водопотребителя.
В связи с этим при рассмотрении влияния различных видов деятельности на количественные и качественные изменения водных ресурсов целесообразно применять термин «водопотребитель»
Рассмотрим подробнее виды водопотребления.
Водоснабжение населения связано с использованием воды для питья и коммунально –бытовых нужд. К последним относится система централизованного водоснабжения для обеспечения нормальной работы предприятий бытового обслуживания, поливки улиц, зеленых насаждений, противопожарных целей и т.д. Суммарный объем воды, используемый на нужды населения, определяется удельным водопотреблением и численностью населения.
Водоснабжение промышленности. Потребности промышленности в воде колеблются в широких пределах и зависят не только от отрасли, но и от применяемой технологии производственного процесса, принятой системы водоснабжения, климатических условий.
При прямоточной системе водоснабжения промышленного предприятия вода из водного источника подается к отдельным объектам производственного комплекса, используется в процессе производства продукции, затем по канализационным линиям поступает на очистные сооружения, после чего сбрасывается в водоток или водоем на соответствующем расстоянии от водозабора. При прямоточной системе водоснабжения расходуется большое количество воды, однако безвозвратное водопотребление мало.
При оборотной системе водоснабжения отработанная вода после очистки не сбрасывается в водоем, а многократно используется в процессе производства, подвергаясь регенерации после каждого производственного цикла. Расходы воды при этой схеме водоснабжения невелики и определяются расходом, необходимым для восполнения безвозвратного водопотребления в процессе производства и регенерации, а также периодической замены воды в оборотных циклах.
Зависимость объемов промышленного водопотребления от климатических условий следующая: предприятия одной и той же отрасли, расположенные в северных районах, потребляют значительно меньше воды, чем предприятия, расположенные в южных районах с высокой температурой воздуха.
Водопотребление сельским хозяйством.
Сельское хозяйство является одним из основных потребителей воды, что связано с увеличением площадей орошаемого земледелия. Его развитие диктуется необходимостью обеспечения человечества продуктами питания.
Площадь орошаемых земель в мире постоянно возрастает: если в начале ХХ века она составляла 40 млн.га, к 1970 г. она достигла 235 млн.га, то по данным 2000 г. достигла 420 млн.га.
Суммарные затраты воды на орошение зависят от площади орошаемых земель, удельного водопотребления, вида сельскохозяйственных культур и количества возвратных вод.
Водохранилища.
Создание водохранилищ приводит к коренному преобразованию распределения речного стока во времени, к увеличению водных ресурсов района в лимитирующие периоды и в маловодные годы. Вместе с тем в результате затопления больших территорий водохранилища значительно увеличивают испарение с водной поверхности, что приводит к уменьшению суммарных водных ресурсов региона. В данном случае водохранилища выступают в качестве одного из потребителей воды. Число водохранилищ в нашей стране и во всем мире, непрерывно растет.
Суммарное водопотребление.
Поскольку основным источником для водообеспечения многочисленных нужд человечества являются поверхностные воды, главным образом возобновимые водные ресурсы, т.е. сток рек, интересно сопоставить современные и перспективные объемы водопотребления с суммарным стоком рек.
Оценка водообеспеченности.
Мировой океан занимает около 71% всей площади планеты(361 млн. км2), а на озера, реки, ледники, водохранилища и прочие источники пресной воды приходится всего 15%(20 млн. км2). При этом большая часть пресной воды «законсервирована» в ледниках Антарктиды, Арктики, Гренландии, подземных водах и льдах, использование которых очень ограничено. Отсюда вытекает, что главным источником обеспечения человечества пресной водой являются речные (русловые) воды, доля которых чрезвычайно мала (всего 0,3% от общего количества воды), а общий объем составляет всего 2000 км3.
Этого количества уже сегодня не хватало бы для удовлетворения потребности в пресной воде. Однако благодаря тому, что продолжительность условного влагооборота для рек составляет 16 суток, в течение года объем воды в них возобновляется в среднем 23 раза и, следовательно, ресурсы речного стока чисто арифметически могут быть оценены в 46 тыс. км3/год. Тем не менее, в литературе преобладает цифра 41 тыс. км3/год. Нельзя не учитывать, что более половины русловых вод стекает в море, так что реально доступные для использования ресурсы таких вод составляют всего 15 тыс. км3/год.
Распределение пресной воды по регионам зависит от крупнейших речных систем региона: в Азии – Янцзы, Ганга и Брахмапутры, в Южной Америке – Амазонки, Ориноко, Параны, в Северной Америке – Миссисипи, в СНГ – Енисея и Лены, в Африке – Конго, Замбези. Это относится не только к регионам, но и к странам в целом (см. диаграмму).
Однако эта диаграмма не отражает реальной картины водообеспеченности, т.к. обеспеченность суммарным стоком выражается в удельных показателях (на 1 км2 или на 1 жителя страны). Такая водообеспеченность показана на диаграмме 2.
Анализ этой диаграммы показывает, что при среднемировом показателе 8000 м3/год показатели выше этого уровня имеют Австралия и Океания, Южная Америка, СНГ и Северная Америка. Такие данные объясняются не только размерами их водных ресурсов, но и численностью населения.
Из 10 стран с наибольшей водообеспеченностью 7 находятся в пределах экваториального, субэкваториального и тропического климатических поясов. В этих же поясах находятся и страны с наименьшей водообеспеченностью.
При рассмотрении водообеспеченности необходимо также учитывать такой фактор как водопотребление. Без него все вышеприведенные данные правильнее называть потенциальной водообеспеченностью. Мировое потребление воды по годам отображено на диаграмме 3. Больше всего пресной воды уходит на коммунальное и сельское хозяйство (около 60%), на промышленность приходится почти в три раза меньше – 21-22%. Общая тенденция для всего мира и отдельных его регионов заключается в постепенном уменьшении водообеспеченности, поэтому ведутся поиски различных путей экономии водных ресурсов и новых путей водоснабжения.
Проблемы и пути их решения.
Около 60% площади суши приходится на зоны, где нет достаточного количества воды. ¼ населения мира ощущают недостаток воды, около 500 млн. человек страдает от плохого качества воды. Это связано с быстрым ростом населения и производства, загрязнением гидросферы, из-за которого снижается способность водных источников к регенерации.
Одним из средств решения проблемы обеспечения региона (страны, города и пр.) является строительство водохранилищ. Они подразделяются на долинно-речные, озерные, располагающиеся у выходов подземных вод и другие. Водохранилища представляют собой «склады» воды, которые используют для водоснабжения, орошения, получения гидроэнергии, судоходства, рекреации и т. д. Большинство крупных водохранилищ расположено в умеренном поясе Северного полушария в высокоразвитых странах. В тропическом и экваториальном поясах количество водохранилищ относительно невелико, но т.к. большинство из них являются крупными и крупнейшими, то доля их составляет более 1/3 от мировой.
Вторым путем решения проблемы нехватки пресной воды являются проекты использования ледниковых запасов пресной воды. Наибольший интерес в этом отношении составляют ледники Антарктиды, т.к. в них содержится наибольший запас пресной воды. Особую проблему составляют пути транспортировки ледников в наиболее нуждающиеся в воде регионы. Наиболее целесообразной считается транспортировка айсбергов на ближайшие к Антарктике материки: Южную Америку, Австралию, Африку. Однако при транспортировке айсбергов придется использовать исключительно холодные течения, чтобы избежать преждевременного таяния льдов. А это в свою очередь осложняет этот процесс. Значительно дороже обойдется транспортировка айсбергов в Северное полушарие. Из-за высокой стоимости таких проектов они все еще остаются проектами, хотя интерес к ним проявляют уже многие страны – США, Франция, Канада, Саудовская Аравия, Египет, Австралия и другие.
Третьим, практически применяемым сегодня путем увеличения запасов пресных вод, является опреснение морских вод. Этот способ заключается в выпаривании воды под давлением с последующей конденсацией водяных паров. Но наряду с этим методом сегодня используются другие, более совершенные методы опреснения соленых вод.
Опреснение засоленных речных вод имеет наибольшее значение для районов искусственного орошения. Соленость речных вод в Азии постоянно возрастает. В последнее время предпринимаются попытки опреснения хотя бы части этих вод. То же относится и к опреснению подземных вод, которые откачивают на поверхность при добыче угля и других полезных ископаемых.
Опреснение морской воды получило большее распространение. Основные регионы, потребляющие такую воду, находятся в пределах тропического пояса (Тунис, Ливия, Египет, Саудовская Аравия, Кувейт, ОАЭ, Катар, Ирак, Иран, Мексика, Куба, Венесуэла).
При прогнозировании развития индустрии опреснения нужно иметь в виду возможные экологические последствия ее деятельности, поскольку отходы опреснения, которые складируют на суше или сбрасывают в море в виде рассолов, негативно воздействуют на экосистему.
Особую проблему составляет также загрязнение водных ресурсов.
Загрязнение воды и методы ее очистки.
Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.
В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.
В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.
Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды. В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, составлял от 3 до 700 л на одного человека, в Москве, например, на каждого жителя приходится около 650 л, что является одним из самых высоких показателей в мире.
Из анализа водопользования за 5-6 прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный |прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.
Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно вчитавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.
Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8%, а у таких рек, как Дон, Терек, Урал - на 1 1-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение. Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.
Загрязнение поверхностных вод.
Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности и числа случаев экстремально высокого содержания загрязняющих веществ в водных объектах.
Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод.
Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.
Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.
Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.
Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка. Огромное количество загрязняющих веществ вносился в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий.
Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения.
Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.
Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.
Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».
Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.
Эвтрофизация - обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. 0т этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.
Загрязнение подземных вод.
Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения.
Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнения нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров. Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота,
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 промстоки, 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 очистки 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, затем 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. Все больше 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. 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.
Определение мировых водных ресурсов можно давать в широком и узком смысле, в зависимости от возможности их использования:
В широком смысле: весь объем вод гидросферы, заключенных в реках, озерах, морях, океанах, ледниках, а также в подземных горизонтах и атмосфере.
В узком смысле: пригодные для употребления пресные воды.
Основными потребителями воды являются:
1. Население
2. Промышленность
3. Сельское хозяйство
4. Водохранилища
Около 60% площади суши приходится на зоны, где нет достаточного количества воды. ¼ населения мира ощущают недостаток воды, около 500 млн. человек страдает от плохого качества воды. Это связано с быстрым ростом населения и производства, загрязнением гидросферы, из-за которого снижается способность водных источников к регенерации.
Выявлены основные пути решения проблемы водообеспеченности:
1. Строительство водохранилищ
2. Проекты использования ледниковых запасов пресной воды
3. Опреснение морских вод
4. Борьба с загрязнением вод.
Список используемой литературы
Авакян А.Б., Широков В.М.: Рациональное использование водных ресурсов: Учебник для геогр., биол. и строит. спец. вузов — Екатеринбург, изд-во «Виктор», 1994.
И.Ф. Ливчак, Ю.В. Воронов «Охрана окружающей среды»,-М, 1996
Максаковский В.П. Географическая картина мира: в 2 кн. Кн. 1: Общая характеристика мира. – М.: Дрофа, 2004.
Ю. В. Новиков «Экология, окружающая среда и человек.» Москва 1998г.
Охрана окружающей среды / А.М.Владимиров, Ю.И.Ляхин, Л.Т.Матвеев, В.Г.Орлов, - Л, 1991г.
Родионова И.А., Бунакова Т.М. Экономическая география: Учебное пособие для учителей. – М.: Московский лицей, 1998.
Родионова И.А. Политическая карта мира: Учебно-справочное пособие по географии. – М.: Московский лицей, 2002.
Социально-экономическая география зарубежного мира: Учебник для вузов/ Под общей ред. В.В. Вольского. – М.: Дрофа, 2001.
Страны и народы: Научн.попул.геогр.-этнограф. Изд.
Земля и человечество. Глобальные проблемы. / отв.ред.И.Т.Фролов, - М, 1985г.
10. Экология и экономика: Справ./ О.Ф.Балацкий, П.Г.Вакулюк, В.М.Власенко и др.,- К, 1986г. | |
Скачать 184.28 Kb.