Экология. Проблема пресной воды
 Скачать 129.5 Kb.
|
|
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Владимирский государственный университет» имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых Кафедра биологии и экологии РЕФЕРАТ по дисциплине «Экология» на тему «Проблема пресной воды» Выполнил: студент группы ЗАуд-121 Шкунков А.С. Проверил: к. п.н, доцент Любишева А.В. В  ладимир 2023СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ______________________________________________________3 ВОДНАЯ СРЕДА _________________________________________________4 Пресная вода_________________________________________________6Загрязнение поверхностных вод_________________________16Загрязнение подземных вод______________________________19Возможные пути решения проблемы___________________20 ЗАКЛЮЧЕНИЕ_________________________________________________23СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ________________________________25ВВЕДЕНИЕ 20-е столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн. человек. Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер. Согласно оценкам специалистов, общие запасы воды на планете составляют приблизительно 1 386 млн. куб. км. 97,5% этих запасов составляет вода соленая и минерализованная. На мировой океан приходится 96,5% водной массы. Объем же пресных вод куда меньше, он составляет 2,5% общих запасов воды на Земле (3,5 млн. куб. км). Из этих 3,5 млн. куб. км 85% сосредоточено в ледниках и снежном покрове, из них основные запасы находятся в Антарктиде. Как полагают эксперты ООН, запасы пресной воды небезграничны, и они уже подходят к концу. Ученые тем временем бьют тревогу: через 30 лет, считают они, мировые запасы пресной воды будут и вовсе исчерпаны. Это объясняется тем, что за прошлое столетие население земного шара выросло втрое, а потребление пресной воды – в 17 раз. Вода незаменима, она источник всей жизни на Земле. Природные ископаемые, животные и растительные белки – все это можно заменить искусственными заменителями, но воду заменить нельзя. Без нее любые другие обесцениваются. Ведь для производства одной тонны стали требуется 20 м³ воды, одной тонны бумаги – 200м³, одной тонны химического волокна – порядка 4000м³. Чтобы произвести 1 млн кВт-ч электроэнергии требуется не менее 1 км³ воды в год, а аналогичный по мощности блок атомной станции потребляет уже 1,6 км³ в год. Причем и в атомной, и в тепловой энергетике не менее 30 % потребляемой воды теряется безвозвратно. Для производства тонны зерна необходимо затратить 1000 тонн воды. На тонну картофеля воды требуется 500-1500 тонн, хлопка – 15000 тонн. Список можно продолжать до бесконечности. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, приведенные цифры наглядно подтверждают сакраментальный тезис о том, что вода – одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты. ВОДНАЯ СРЕДА Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержанием 1 млрд. 375 млн. км³ - около 98 % всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. квадратных километров. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши территории, занимающей 149 млн. квадратных километров. Вода в океане соленая, причем большая ее часть (более 1 млрд. Кубических километров) сохраняет постоянную соленость около 3,5 % и температуру, примерно равную 3,7ºС. Заметные различия в солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенно в средиземных морях. Содержание растворенного кислорода в воде существенно уменьшается на глубине 50-60 м. Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида и сульфата натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также "обогащают" химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения кислотных дождей. Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и микроорганизмов. Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество грунтовых вод влияют следующие факторы: Качество дождевой воды Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет. Характер слоев, через которые проходит вода. Геологическая природа водоносного слоя. В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержатся, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами – карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами – они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее старых глубоких водах концентрация солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относится большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и добуриться до них – удовольствие не из дешевых. Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов. Пресная водаВсего 2 % гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод — 85 % — сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10-12 суток, обновляются воды рек. Сегодня используется 55% доступного стока поверхностных пресных вод; ожидается, что через 20-25 лет этот показатель достигнет 70%. Ежегодно население планеты увеличивается на 85 млн человек, причем одновременно растет и потребление воды на душу населения – например, в развитых странах оно удваивается каждые два десятилетия. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), к 2030 г. мировые потребности в пресной воде возрастут на 60%. Между тем запасы воды, пригодной для питья, сокращаются ввиду сброса в водоемы жидких отходов, общего загрязнения окружающей среды, вырубки лесов и т.п. Таким образом, не исключено, что уже нынешние поколения столкнутся с ситуацией, когда мировые потребности в чистой пресной воде превысят ее абсолютные запасы. В первую очередь речь идет о таких регионах, как Ближний и Средний Восток, север и юг Африки, полуостров Сомали (Африканский Рог), северный Китай, Средняя Азия, Мексика... На личное потребление (включая стирку, мытье посуды и т.д.) человеку необходимо 100-200л воды в день, или 36-72м³ в год. С учетом же потребностей промышленности, сельского хозяйства, сферы соцкультбыта минимальная норма на душу населения оценивается приблизительно в 1000м³ воды в год, достаточная – в 1700м³. Всего в странах, где показатель обеспеченности водой ниже уровня достаточности, проживает 2,3 млрд человек; питьевая вода нормального качества недоступна более чем 1 млрд человек; серьезно страдают от нехватки воды 400 млн человек, ежегодно в буквальном смысле слова от жажды умирают 3,4 млн человек. Наиболее тяжелое положение в Кувейте (всего 11м³ воды в год на душу населения), Египте (43м³) и Объединенных Арабских Эмиратах (64м³); восьмое место в этом списке занимает Молдова (225м³), девятое – Туркменистан (232м³). Проблемы дефицита качественной пресной воды испытывают и развитые страны. Такой воды не достает каждому третьему горожанину мира. По оценке Всемирной организации здравоохранения, 15% жителей Европы вообще не имеют доступа к воде, которая могла бы считаться питьевой. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. В отличие от подземных пресных вод водные ресурсы рек возобновляемы и неисчерпаемы. Количество ежегодно возобновляемых водных ресурсов оценивается размером речного стока, зависящим от соотношения между осадками, выпадающими в виде дождя и снега на поверхность речного бассейна, и испарением накопившейся влаги. Водные ресурсы рек оцениваются в 47 000 км³ в год, а среднемировой сток на душу населения составляет около 8 000 м³ в год. Более половины ресурсов пресной воды с речного стока планеты приходится на Азию (13 190 км³ в год), где текут такие крупные реки, как Янцзы, Иравади, Меконг, Ганг, Брахмапутра, и Южную Америку (10 380 км³ в год) с ее величайшей рекой Амазонкой. Другую половину суммарного объема стока рек распределяют между собой Северная Америка (5960), Африка (4225), Европа (3110), Австралия и Океания (1965 км³ в год). Хотя Австралия и Океания занимают в этом списке последнее место, в них на одного жителя приходится 83 000м³ в год. А в лидирующей по запасам пресной воды Азии среднее водообеспечение на душу населения самое низкое – всего 4500м³ в год. В Южной Америке этот показатель составляет 34 000 м³ в год, в Северной – 15, в Африке – 6,5, в Европе – 6 000м³ в год. Россия располагает значительными ресурсами пресной воды. Суммарный объем ее речного стока оценивается в 4 270км³ в год, что составляет около 10% суммарного стока всех рек мира. По этому показателю, вслед за Бразилией, Россия превосходит все страны мира. Водообеспеченность России в расчете на душу населения (28 500м³ в год) более чем в три раза выше среднемировой. Водные ресурсы внутри страны распределены крайне неравномерно – около 70% ее суммарного поверхностного стока приходится на слабозаселенные, хозяйственно слабоосвоенные области Сибири и Дальнего Востока и лишь 30% - на густонаселенные и наиболее нуждающиеся в воде районы Европейской части и Урала. Хуже всех обеспечены водой центральные и южные районы Европейской части. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года, построено 1500 водохранилищ (они регулируют до 9 % всего стока). На сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страны хозяйственная деятельность человека пока почти не повлияла. Однако в наиболее обжитых районах он сократился на 8 %, а у таких рек, как Терек, Дон, Днестр и Урал, — на 11-20 %. Заметно уменьшился водный сток в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовскому морю — на 23 %, к Аральскому — на 33 %. Уровень Арала упал на 12,5 м. Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10 % органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200км³ воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20 % ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 — 35000км³ пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1км³ очищенной сточной воды "портит" 10км³ речной воды, а не очищенной — в 3-5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления. В настоящее время очень остро стоит вторая проблема: загрязнение окружающей среды, в том числе и пресной воды. Уже сейчас из-за диоксинового загрязнения водоемов каждый год в РФ погибает 20 000 человек. Повышение эффективности мер по охране окружающей среды связано прежде всего с широким внедрением ресурсосберегающих, малоотходных и безотходных технологических процессов, уменьшением загрязнения воздушной среды и водоемов. Охрана окружающей среды представляет собой весьма многогранную проблему, решением которой занимаются, в частности, инженерно-технические работники практически всех специальностей, которые связаны с хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и на промышленных предприятиях, которые могут являться источником загрязнения в основном воздушной и водной среды. Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод. Суммарный сток рек СНГ (СССР) за год составляет 4720 км. Но распределены водные ресурсы крайне неравномерно. В наиболее обжитых регионах, где проживает до 80 % промышленной продукции и находится 90 % пригодных для сельского хозяйства земель, доля водных ресурсов составляет всего 20 %. Многие районы страны недостаточно обеспечены водой. Это юг и юго-восток европейской части СНГ, Прикаспийская низменность, юг Западной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, юг Забайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные районы СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и Дальнего Востока. Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмешательство человека в естественные процессы затронуло уже и речной сток. В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а расходуется на испарение и образование растительной массы, так как при фотосинтезе водород из молекул воды переходит в органические соединения. Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресных вод значительно сокращаются из-за загрязнения. Обычно загрязняющие вещества разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, химического строения и происхождения. Россия – великая водная держава К сожалению, большая часть речного стока в России, составляющая около 5000 кубических километров, приходится на малоплодородные и малозаселенные северные территории. При отсутствии пресной воды используют соленую поверхностную или подземную воду, производя ее опреснение или гиперфильтрацию: пропускают под большим перепадом давлений через полимерные мембраны с микроскопическими отверстиями, задерживающими молекулы соли. Оба эти процесса весьма энергоемки, поэтому представляет интерес предложение, состоящее в использовании в качестве источника пресной воды пресноводных айсбергов (или их части), которые с этой целью буксируют по воде к берегам, не имеющим пресной воды, где организуют их таяние. По предварительным расчетам разработчиков этого предложения, получение пресной воды будет примерно вдвое менее энергоемки по сравнению с опреснением и гиперфильтрацией. Значительное место на "большом" водяном рынке может занять Россия, на долю которой приходится треть всех мировых запасов пресной воды (суммарный сток российских рек составляет в среднем 4270 куб. км в год). По прогнозам специалистов, прибыли на новом рынке будут гораздо выше, чем на рынке углеводородного сырья. К тому же, в отличие от нефти и газа, на продажу пойдут самовозобновляющиеся ресурсы. Важно, однако, не опоздать и вовремя застолбить свою нишу. Российский премьер Михаил Касьянов уже заявлял, что Россия могла бы, например, поставлять танкерами воду в Африку. Между тем во многих регионах самой России ситуация с водоснабжением тоже далека от благополучия (упомянем хотя бы Владивосток, Калининград, Воронеж, Томск, Ульяновск). Необходимы значительные капиталовложения в реконструкцию и строительство гидротехнических сооружений. В рамках федеральной программы "Вода России – ХХI век" на содержание и модернизацию водного хозяйства до 2015 г. планируется израсходовать 807 млрд рублей. Сумма, конечно, немаленькая, но не факт, что достаточная. Вновь встает вопрос и о межбассейновом использовании водных ресурсов, иначе говоря, о пресловутом "перебросе рек". Речь не идет о механической реанимации гигантских проектов двадцатилетней давности, тем не менее, вновь разрабатываются планы вовлечения вод северных рек (Оби и Иртыша) в хозяйственный оборот южных районов Урала и Тюменской области, а также Казахстана и среднеазиатских республик. Так, на рассмотрении в правительстве РФ находится проект сооружения канала от Ханты-Мансийска для переброски на юг 5-7% стока Оби (до 29 куб. км в год). Споры вокруг подобных планов бушуют с новой силой: проблему дефицита Таблица №1. Суммарные водные ресурсы Российской Федерации
воды в ряде российских регионов решать как-то надо, но нельзя просто отмахнуться от мнения экологов, предостерегающих от масштабного вмешательства в дела Природы. Что касается наших южных соседей, то они, естественно, были бы рады утолить жажду сибирскими водами, но готовы ли они платить за это реальную цену – еще вопрос. По сравнению с рытьем огромных каналов, танкерная или трубопроводная транспортировка, разумеется, более привлекательна. В частности, для межрегиональных и экспортных поставок могут быть использованы воды Ладожского озера. Хотя в Ладогу впадает немало загрязненных рек и ручьев, в их устьях образуется своего рода защитный барьер из колоний микроорганизмов, перерабатывающих всю органику; поэтому ближе к центру водоем остается чистым. (Кстати, ладожские воды можно использовать и для поставок на "малый" рынок: в северной части озера существуют, не смешиваясь с донными и поверхностными слоями, гигантские линзы из особо чистой, уникальной по своим характеристикам воды – их природа еще не изучена, но они стабильны.) Ладога – это 900 куб. км пресной воды. Еще в советские годы была обоснована экологическая безопасность изъятия, по меньшей мере, 15 куб. км в год (пятая часть стока Невы). Эту воду можно было бы направлять танкерами, например, в Калининградскую область, крайне обедненную пригодными для потребления водными ресурсами. При этом Калининград мог бы стать первым шагом на пути экспорта воды в Европу. В общем, России есть, что предложить миру, помимо "традиционного" сырья. И как знать, может, в недалеком будущем мы с таким же придыханием будем следить за биржевыми сводками цен на воду, как сегодня – на нефть. Таблица №2. Удельная водообеспеченность экономических районов Российской Федерации
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВПод 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. 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 считавшиеся 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 11-20%. 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 водКачество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого содержания (Свыше 100 ПДК) 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 том числе и в Новосибирске. 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. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК — 0,1 мг/л. 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, а в отдельных регионах страны — аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится 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. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски. Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами. Загрязнение подземных водЗагрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. Вцелом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опаснуютенденцию дальнейшего ухудшения. Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносныхгоризонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытываютзагрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные водыстрадают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающейпромышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургическихзаводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческихкомплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшениекачества 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. Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод. Повышение эффективности мер по охране окружающей среды связано прежде всего с широким внедрением ресурсосберегающих, малоотходных и безотходных технологических процессов, уменьшением загрязнения воздушной среды и водоемов. Охрана окружающей среды представляет собой весьма многогранную проблему, решением которой занимаются, в частности, инженерно-технические работники практически всех специальностей, которые связаны с хозяйственной деятельностью в населенных пунктах и на промышленных предприятиях, которые могут являться источником загрязнения в основном воздушной и водной среды. Возможные пути решения проблемы Огромные резервы скрыты в повышении эффективности ирригационных систем – ведь в среднем 40-50% питьевой воды теряется при ее добыче и транспортировке. Один из способов опреснения воды - это вымораживание. При медленном замораживании соленой морской воды вокруг ядер кристаллизации образуется пресный лед игольчатой структуры. Незамерзший соляной раствор в межигольчатых каналах становится более концентрированным, более плотным и постепенно оседает вниз. При таянии игольчатого льда получается пресная вода с минерализацией от 0,5 до 1 грамм на литр. Почти во всех материалах и справочниках указывается, что этот способ опреснения не находит широкого применения. Однако, именно с помощью вымораживания в мире образуется наибольший объем пресной воды. Правда, это не искусственное, а природное опреснение. Арктика и Антарктика работают как огромные по мощности опреснители воды. Во льдах Арктики и Антарктики сосредоточено 68,7% мировых запасов пресной воды, тогда как в традиционных источниках водоснабжения, реках и озерах, - всего 0,26%. Запасы воды во льдах составляют колоссальную величину - 24-25 млн. куб. км. При годовом потреблении воды в мире в размере около 1000 куб. км, запасов во льдах хватит на 25 тысяч лет. Если есть такие запасы пресной воды, в твердом, удобном для перевозок виде, то в каком глобальном водном кризисе и дефиците идет речь? Вопрос стоит только в том, чтобы лед доставить из арктических морей в страны-потребители. Так что пока в Арктике и Антарктике есть современный климат, то недостаток питьевой воды человечеству не грозит. Столько пресной воды, сколько вымораживается в этих двух полярных регионах, человечеству не израсходовать и за тысячи лет. Арктика не только имеет огромные запасы пресной воды во льдах, но и позволяет развернуть масштабное опреснение воды методом вымораживания, причем до очень высокого качества. Технология опреснения воды в Арктике очень проста. Нужно выбрать подходящее ледовое поле, установить на нем дождевальные установки, через которых соленая вода распыляется над ледником. После намороженный лед режется на блоки, которые складываются в танкеры, и могут развозиться по всему миру. Метод испытан в России, на Полярном Урале, где сотрудники лаборатории инженерной гляциологии Института географии РАН всего за 19 часов создали ледник из 1200 тонн плотного зернистого фирна. Разработанная учеными установка позволяет получить до 1500 тонн льда в сутки. Если создать целую индустрию опреснения методом вымораживания, то можно опреснять воду десятками кубокилометров. Потому, в отличие от той же нефти и вопреки представлениям паникеров, пресная вода является возобновляемым ресурсом. Для добычи пресной воды можно использовать как естественные ледники и торосы, так и намораживать ледники в наиболее удобных местах для их разрезки и погрузки на суда (например, на островах, рядом с удобной бухтой). В сущности, для добычи пресной воды в арктическом регионе не нужно никакой новой техники. Все можно сделать на основе давно существующего оборудования. Потребуются суда арктического класса, например, танкеры, дооборудованные поворотными деррик-кранами для погрузки ледовых блоков. Для разрезки и перетаскивания ледовых блоков потребуются мотопилы и тракторы. Можно при желании разработать и начать производить мощную установку по разрезке льда на базе вездехода. Лед можно резать не только пилами, но и сильной концентрированной струей горячей воды или пара. Дооборудовать водопроводные системы в странах-потребителях припортовыми цистернами, куда постоянно сливается привезенная из арктических морей вода, или даже не растаявший лед, также не столь сложно, и не потребует каких-то астрономических расходов. Если оказалось возможным создать в глобальном масштабе системы перераспределения нефти, то создание системы перераспределения воды – это куда более простая задача, особенно в свете накопленного обширного опыта в области международной логистики. Тем более, что пресная воды, это полностью безопасный груз, в отличие от той же нефти. В мире есть четыре страны, которые могут стать крупными поставщиками пресной воды: Россия, Канада, США и Дания. Эти страны обладают наибольшими территориями в Арктике, контролируют арктические акватории. У Дании в распоряжении огромный остров, занятый ледниками – Гренландия. Снабжение водой крупных промышленных предприятий подобным образом пока еще требует расчетов и обоснований, но вот к поставкам воды питьевого качества можно приступать уже сейчас, поскольку по стоимости питьевая бутилированная вода уже мало отличается от бензина. К примеру, в столице Турции Анкаре уже сейчас в целях экономии воду запасают впрок. Власти города сокращают подачу воды в учреждения и в жилые здания. Для школьников введена специальная учебная программа, обучающая экономить воду. В дополнение к этим мерам власти Турции собираются построить водохранилища (затраты составят около 250 000 000 долларов), которые смогут обеспечить водой Стамбул и Анкару на ближайшие 15 лет. Израильское правительство решило пойти иным путем – экономией. В итоге власти предложили не поливать газоны и на 10% сократить водоснабжение всех предприятий. Аналитики все же предупреждают - одной из главных причин военных конфликтов XXI века будет борьба за пресную воду. ЗАКЛЮЧЕНИЕМиру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся". 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 сильноувлажненных 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«Свет» №6 – июнь 2009г. Полеванов В. «Битвы за воду» стр 2 - 7 Правда-5 / кандидат геогр. наук С. Голубчиков «Журчание лесного ручья заменить будет нечем» / 28 марта – 4 апреля (стр. 6), 1997. Е. М. Сергеев, Г. Л. Кофф. ”Рациональное использование и охрана окружающей среды городов. ” 7. «Экология, здоровье и природопользование в России» / Под. ред. Протасова В.Ф. - М. 1995/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||