Реферат на тему Гидросфера. Реферат гидросфера

Реферат - Гидросфера - География

Гидросфера — совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических и атмосферных. Иногда воды океанов и морей объединяют в своеобразную часть гидросферы — океаносферу. Это логично, ибо подавляющая часть воды сосредоточена в океанах и морях.

Возникновение воды на Земле обычно связывают с конденсацией водяных паров вулканических извержений, происходивших с начала формирования планеты. Доказательством наличия воды в геологическом прошлом являются осадочные горные породы, имеющие горизонтальную слоистость, которая отражает неравномерное осаждение минеральных частиц в водной среде. Такие породы известны и их возраст датируется 3,8—4,1 млрд лет. Однако появление капельной воды могло быть и раньше — в воздухе, на поверхности планеты, в пустотах горных пород. Для того, чтобы вода могла сконцентрироваться в понижениях земной поверхности и образовать бассейны, должно было произойти обводнение изначально обезвоженных горных пород. Первичные воды были сильно минерализованы, что связано с растворением в них различных веществ, выделявшихся вместе с водяным паром при вулканических проявлениях. Пресные воды появились позднее. Возможно, что дополнительным источником воды на Земле были ледяные кометы, вторгавшиеся в атмосферу. Такой процесс наблюдается и в настоящее время, как и образование воды при конденсации паров вулканических извержений.

Несмотря на многообразие природных вод и их разное агрегатное состояние, гидросфера едина, ибо все ее части связаны потоками океанических и морских течений, русловым, поверхностным и подземным стоком, а также атмосферным переносом. Структурные части гидросферы приведены в табл. 5.3.

Физико-химические свойства воды.Вода — самое удивительное вещество на свете. Несмотря на то что А. Цельсий использовал для температурной шкалы точку таяния воды как 0° и точку ее кипения как 100°, эта жидкость может замерзать при температуре 100 °С и оставаться в жидком состоянии при -68°С в зависимости от содержания кислорода и атмосферного давления. Она обладает многими аномальными свойствами.

Пресная вода не имеет запаха, цвета и вкуса, тогда как морская вода обладает вкусом, цветом и может иметь запах. В естественных условиях только вода встречается в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (водяной пар).

Присутствие солей в воде изменяет ее фазовые превращения. Пресная вода на поверхности суши при давлении в одну атмосферу имеет температуру замерзания 0°С и температуру кипения 100°С. Морская вода при давлении в одну атмосферу и при солености 35‰ имеет температуру замерзания около -1,9°С и температуру кипения 100,55°С. Температура кипения зависит от атмосферного давления: чем больше высота над землей, тем она меньше. Вода — универсальный растворитель: она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любое другое вещество. Это химически стойкое вещество, которое трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые стойкие горные породы.

Таблица 5.3 Объем воды и активность водообмена различных частей гидросферы

При замерзании вода расширяется, увеличивая свой объем примерно на 10%. Плотность пресной воды составляет 1,0 г/см3, морской — 1,028 г/см3 (при солености 35‰), пресного льда — 0,91 г/см3 (поэтому лед плавает в воде). Плотность же других тел (кроме висмута и галлия) при переходе из жидкого состояния в твердое увеличивается. Вода обладает большой удельной теплоемкостью, т.е. способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. Это свойство чрезвычайно важно, так как вода стабилизирует климат планеты.

Аномальные свойства воды объясняются строением ее молекулы: атомы водорода прикрепляются к атому кислорода не «классически», а под углом 105°. Вследствие асимметрии одна сторона молекулы воды имеет положительный заряд, а другая — отрицательный. Поэтому молекула воды представляет собой электрический диполь.

Процессы, где участвует вода, чрезвычайно многогранны: фотосинтез растений и дыхание организмов, деятельность бактерий и организмов, генерирующих из воды (главным образом морской) для строительства своих скелетов или аккумулирующих в себе химические элементы (Са, J, Со), процессы питания и антропогенное загрязнение и многие другие.

Мировой океан (океаносфера)— единая непрерывная водная оболочка Земли, которая включает океаны и моря. В настоящее время выделяют пять океанов: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый (Арктический по зарубежным классификациям) и Южный (Антарктический). Согласно международной классификации, насчитывается 54 моря, среди которых выделяют внутренние и окраинные.

Объем вод Мирового океана составляет 1340—1370 млн км3. Объем суши, поднимающейся над уровнем моря, составляет 1/18 объема океана. Если бы поверхность Земли была совсем ровной, океан покрывал бы ее слоем воды в 2700 м.

Воды Мирового океана составляют 96,5% объема гидросферы и покрывают 70,8% поверхности планеты (362 млн км2). Благодаря огромной водной массе Мировой океан оказывает большое влияние на тепловой режим земной поверхности, выполняя функции планетарного терморегулятора.

Химический состав вод Мирового океана. Морская вода — особый тип природных вод. Формула воды Н2О верна и для морской воды. Однако помимо водорода и кислорода в морской воде содержатся 81 из 92 встречающихся в естественных условиях элементов (теоретически в морской воде могут быть найдены все существующие в природе элементы таблицы Менделеева). Большинство из них находится в чрезвычайно малых концентрациях.

В 1 км3 морской воды содержится около 40 т растворенных твердых веществ, которые определяют ее важнейшее свойство — соленость. Соленость выражается в промилле (0,1%) и ее средняя величина для океанских вод равна 35‰. Температура воды и соленость определяют плотность морской воды.

Основные из них, входящие в состав морской воды, приведены ниже.

1. Твердые вещества, составляющие в среднем 3,5% (по массе). Больше всего в морской воде содержится хлора (1,9%), т.е. более 50% всех растворенных твердых веществ. Далее следуют: натрий (1,06%), магний (0,13%), сера (0,088%), кальций (0,040%), калий (0,038%), бром (0,0065%), углерод (0,003 %). Главные растворенные в морской воде элементы образуют соединения, основные из которых: а) хлориды (NaCl, MgCl) — 88,7%, которые придают морской воде горьковато-соленый вкус; б) сульфаты (MgSO4, CaSO4, K2SO4) — 10,8%; в) карбонаты (СаСО3) — 0,3%. В пресной воде наоборот: больше всего карбонатов (60,1%) и меньше всего хлоридов (5,2%).

2. Биогенные элементы (питательные вещества) — фосфор, кремний, азот и др.

3. Газы. В морской воде содержатся все атмосферные газы, но в иной пропорции, чем в воздухе: преобладает азот (63%), который в силу своей инертности не участвует в биологических процессах. Далее следуют: кислород (около 34%) и углекислый газ (около 3%), присутствуют аргон и гелий. В тех морских районах, где отсутствует кислород (например, в Черном море), образуется сероводород, который в атмосфере при нормальных условиях отсутствует.

4. Микроэлементы, присутствующие в малых концентрациях.

Географические закономерности распределения температуры воды и солености. Общие закономерности горизонтального (широтного) распределения температуры и солености на поверхности Мирового океана показаны на рис. 5.9 и 5.10. Очевидно, что температура воды понижается в направлении от экватора к полюсам, а для солености характерны выраженный минимум в приэкваториальной области, два максимума в тропических широтах и пониженные значения у полюсов. Чередование очагов пониженной и повышенной солености у экватора и в тропиках объясняется обилием атмосферных осадков в экваториальной полосе и превышением испарения над количеством осадков у северного и южного тропиков.

Температура воды с глубиной понижается, что видно на рис. 5.11 для северной части Тихого океана. Эта закономерность свойственна для Мирового океана в целом, однако изменения температуры воды и солености различаются в его отдельных частях, что объясняется рядом причин (например, временем года). Наибольшие изменения происходят в верхнем слое до глубины 50—100 м. С глубиной различия стираются.

Водные массы — это большой объем воды, формирующийся в определенном районе Мирового океана и обладающий относительно постоянными физическими, химическими и биологическими свойствами.

Согласно В.Н.Степанову (1982), по вертикали выделяют следующие водные массы: поверхностные, промежуточные, глубинные и придонные.

Среди поверхностных водных масс выделяют экваториальные, тропические (северные и южные), субтропические (северные и южные), субполярные (субарктические и субантарктические) и полярные (арктические и антарктические) водные массы (рис. 5.12).

Границами различных типов водных масс являются пограничные слои: гидрологические фронты, зоны дивергенций (расхождения) или конвергенции (схождения) вод.

Поверхностные воды наиболее активно взаимодействуют с атмосферой. В поверхностном слое происходит интенсивное перемешивание вод, он богат кислородом, углекислым газом и живыми организмами. Их можно назвать водами «океанической тропосферы».

Наряду с поверхностными течениями (см. рис. 7.11) в Мировом океане существуют противотечения, подповерхностные и глубинные движения вод, а также вертикальное перемешивание, приливоотливные течения, колебания уровня.

Рис. 5.9. Среднегодовая температура (°С) поверхности Мирового океана (по В. Н. Степанову 1982): 1 — изотермы; 2 — области максимальной температуры воды; 3 — области температуры воды ниже среднего значения (средняя температура воды 18,56°С)

Рис. 5.10. Среднегодовая соленость (‰) поверхности Мирового океана (по В.Н.Степанову, 1982): 1 — изогалины; 2 — области максимальной солености; 3 — области солености ниже среднего значения; 4 — области минимальной солености (среднее значение солености 34,7 8‰)

Рис. 5.11. Графики вертикального распределения температуры, характерные для арктического (1), субарктического (2), субтропического (3), тропического (4) и экваториального (5) типов вод

Рельеф дна Мирового океана. В рельефе дна Мирового океана выделяют следующие структуры: шельф (материковая отмель), обычно ограниченный изобатой 200 м, материковый (континентальный) склон до глубины 2000—3000 м и ложе океана. Согласно другой классификации, выделяют: литораль (и сублитораль), батиаль, абиссаль (рис. 5.13). Участки сглубиной свыше 6000 м составляют не более 2% площади океанского дна с глубиной менее 200 м — примерно 7%.

Рис. 5.12. Океанические фронты и поверхностные водные массы Мирового океана (по В.Н.Степанову, 1982): типы водных масс: Ар — арктические; СбАр — субарктические; СбТс — субтропические Северного полушария; Тс — тропические Северного полушария; Э — экваториальные; Тю — тропические Южного полушария; СбТю — субтропические Южного полушария; СбАн — субантарктические; Ан — антарктические; Тар — Аравийского моря; 715 — Бенгальского залива. Названия океанических фронтов указаны на рисунке

Рис. 5.13. Схематическое подразделение дна океана

Роль океаносферы. Разнообразные (тепловые, механические, физические, химические и др.) процессы, протекающие на огромной (более 70% поверхности Земли) акватории Мирового океана оказывают существенное влияние на процессы, происходящие на суше и в атмосфере. Химические элементы, входящие в состав морской воды, участвуют в процессах газо-, массо- и влагообмена на границах гидросфера — литосфера — атмосфера. Гидрохимические процессы влияют на животный и растительный мир не только океана, но и планеты в целом. Постоянный газообмен с атмосферой регулирует газовый баланс Земли: содержание диоксида углерода в морской воде в 60 раз больше, чем в атмосфере.

Воды суши,несмотря на сравнительно небольшой объем, играют огромную роль в процессах функционирования географической оболочки и жизнедеятельности организмов. Следует заметить, что не все воды суши пресные, есть соленые озера и источники. Ионный состав пресной и морской воды приведен в табл. 5.4.

Реки — наиболее активный представитель пресных вод суши. К рекам относят постоянные и относительно крупные водотоки. Водотоки меньших размеров называют ручьями. Рельеф, геологическое строение, климат, почвы, растительность влияют на режим рек и формируют их природный облик. Река имеет исток — место, откуда она начинается, и устье — место непосредственного впадения реки в приемный водоем (озеро, море, река). Устье может разветвляться, образуя дельту реки. Участок суши, по которому протекает река, называется руслом. Главная река и ее притоки составляют речную систему. Реки, впадающие в Мировой океан, образуют эстуарии — обширные пространства смешения речной и морской воды. Эстуарии в значительной степени находятся под влиянием океанических вод.

Таблица 5.4. Ионный состав речной и морской воды (по П.Вейлю, 1977)

Характер стока рек связан с их питанием, которое бывает дождевым, снеговым, ледниковым и подземным, и определяется климатическими условиями в речном бассейне. Реки преимущественно снегового питания имеют ярко выраженное весеннее половодье и летнюю межень (Волга, Днепр, Дунай, Северная Двина, Амур и др.). Подземное питание сглаживает годовой сток. У рек с дождевым питанием максимум стока часто приходится на разные сезоны года. Участки земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда река получает питание, называется водосбором.

Реки производят значительную работу, размывая русло, транспортируя и отлагая продукты размыва — аллювия. Они не только механически разрушают, но и растворяют горные породы. Речные отложения образуют порой обширные аллювиальные равнины площадью в миллионы километров (Амазонская, Западно-Сибирская низменности и др.). Подсчитано, что в реках одновременно находится 2100 км3 воды, в то время как в океан стекает ежегодно 47 000 км3. Значит, объем воды в реках обновляется приблизительно каждые 16 дней. Для сравнения укажем, что воды Мирового океана осуществляют большой круговорот примерно за 2500 лет.

Озера — естественный водоем суши с замедленным водообменом, не имеющий прямой связи с океаном. Для его образования необходимо наличие замкнутого понижения земной поверхности (котловины). Озера занимают общую площадь приблизительно в 2 млн км2, а суммарный объем их вод превышает 176 тыс. км3. По условиям образования котловины, размерам, химическому составу вод, термическому режиму озера очень разнообразны. Немало создано и искусственных озер — водохранилищ (около 30 тыс.), объем воды в которых составляет более 5 тыс. км3. Примерно половина озерных вод — соленые, причем основная их часть сосредоточена в самом большом бессточном озере — Каспийском море (76 тыс. км3). Из пресных озер крупнейшими являются Байкал (23 тыс. км3), Танганьика (18,9 тыс. км3), Верхнее (16,6 тыс. км3). Режим озер характеризуется притоком тепла, колебаниями уровня воды, течениями, условиями водообмена, ледовитостью и др. Крупные озера во многом определяют климатические условия прилегающих территорий (например, Ладожское оз.).

Болота — это области суши, характеризующиеся избыточным увлажнением, застойным или слабо проточным режимом вод и гидрофитной растительностью. Они занимают площадь 2,7×106 км2, или около 2% поверхности суши. Объем болотных вод мира составляет около 11,5 км3, что в 5 раз превышает разовый объем воды в реках. Возникновение болот связано как с климатическими условиями (избыток влаги), так и с геологическим строением территории (близость водоупорного горизонта), которые способствуют заболачиванию суши или зарастанию водоемов. В некоторых районах умеренных и субполярных широт роль водоупора выполняет вечная мерзлота. Специфическим образованием болот является торф.

Подземные воды — это воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом или газообразном состоянии. Согласно последним исследованиям, содержание воды в горных породах в пределах литосферы превосходит данные, указанные в табл. 5.3, и составляет около 0,73 — 0,84 млрд км3. Это всего лишь вдвое меньше, чем ее содержится в морях, океанах и поверхностных водоемах, включая и мировые запасы льда. Вода скапливается во всевозможных пустотах — каналах, трещинах, порах. Установлено, что ниже уровня грунтовых вод до глубины 4 — 5 км и более почти все пустоты горных пород заполнены водой. По данным глубокого бурения, вода в пустотах горных пород находится на глубине более 9,5 км, т. е. ниже среднего уровня дна Мирового океана.

Совокупность водотоков (рек, ручьев, каналов), водоемов (озер, водохранилищ) и других водных объектов (болот, ледников) составляет гидрографическую сеть.

Воды суши сильно преобразованы человеком за счет ирригации, мелиорации, распашки земель и других урбанистических процессов, в связи с чем остро обозначилась проблема питьевой воды.

Сложность ее решения заключается в том, что потребности в чистой воде растут, а ее запасы остаются прежними. Используемая вбыту, в промышленных и сельскохозяйственных циклах пресная вода чаще всего возвращается в речную сеть в виде сточных вод, по-разному очищенных или неочищенных вовсе.

www.ronl.ru

Реферат - Гидросфера - Экология

План

1. Введение…………………………………………….3

2. Использованиеводных ресурсов…………………..5

3. Загрязнениеводных ресурсов…………….………..9

4. Список литературы………………………………..15

Введение

Гидросфера – водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды иледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера Земли на94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды (табл.1).

Табл. 1. Распределениеводных масс в гидросфере Земли

Часть гидросферы

Объем воды, тыс. км3

Доля в общем объеме вод, %

Вода на Земле присутствует во всех трехагрегатных состояни­ях, однако наибольший объем ее приходится нажидкую фазу, ко­торая весьма значима для формирования других особенностей планеты. Весь природный водный комплексфункционирует какединое целое, находясь всостоянии непрерывного движения, развития и обновления. Поверхность Мирового океана, зани­мающая около 71% земной поверхности,расположена между ат­мосферойи литосферой. Поперечник Земли, т.е. ее экваториаль­ный диаметр, составляет 12 760 км, асредняя глубина океана в его современном ложе – 3,7 км. Следовательно, толщина слоя воды в жидком состоянии в среднем составляет лишь 0,03%земного диаметра. В сущности, это тончайшая водяная пленка на поверх­ности Земли, но, как озоновый защитный слой,играющая ис­ключительно важную рольв биосферной системе.

Без воды не могло бы бытьчеловека, животного и раститель­ного мира, так как большинство растений иживотных состоит в основном из воды. Кроме того, для жизни необходимы темпера­туры в диапазоне от 0 до 100° С, что соответствуеттемпературным пределам жидкой фазы воды. Для многих живых существ вода служит средой обитания. Таким образом, главнейшейособенно­стью гидросферы является изобилие жизни в ней.

Велика роль гидросферы в поддержании относительнонеиз­менного климата на планете, посколькуона, с одной стороны, выступает какаккумулятор тепла, обеспечивая постоянство сред­ней планетарнойтемпературы атмосферы, а с другой – за счет фитопланктона продуцируетпочти половину всего кислорода ат­мосферы.

Водная среда используетсядля лова рыбы и других морепро­дуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (мар­ганца,никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной ихозяйственной деятельности человек при­меняет воду для очистки, мытья,охлаждения оборудования и ма­териалов,полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработкиэлектроэнергии и т.п.

Важным обстоятельством,присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаютсяинфекционные заболе­вания (примерно 80% всех заболеваний). Простота процесса за­топленияпо сравнению с другими видами захоронения, недос­тупность глубин для человека и кажущаяся изолированность воды привели к тому, что человечество активноиспользует водную среду для сбросаотходов производства и потребления. Интенсив­ное антропогенное загрязнение гидросферы ведет к серьезным изменениямее геофизических параметров, губит водные экоси­стемы и потенциально опасно длячеловека.

Экологическая угрозагидросфере поставила перед междуна­родным сообществом задачу принятия срочных мер поспасению среды обитания человечества. Ихособенностью является то, что ни одно государство в отдельности даже с помощьюстрогих мер не способно справиться с экологической угрозой. Поэтому необ­ходимо международное сотрудничество в этойобласти, принятие оптимальнойэкологической стратегии, включающей концепцию и программу совместных действий всех стран. Эти меры должнысоответствовать принципам современного между­народногоправа.

Использование водных ресурсов

В зависимости от того, каким образом используют водныересурсы, все отрасли народного хозяйства подразделяют на две категории:

1) водопользователи – это отрасли, которые используют водоемыдля различных целей, но безвозвратный водозабор не ведут. К ним относятсягидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, местные органы,использующие воду для целей и нужд населения, т.е. службыхозяйственно-питьевого потребления.

2) водопотребители – это отрасли, которые берут воду изводоемов, причем часть ее используется безвозвратно. Крупнейшимиводопотребителями являются теплоэнергетика (особенно АЭС), сельское хозяйство,а из промышленности — химическая и металлургическая.

Современный город с населением 1 млн человек потребляет всутки 300 тыс.м3 воды, из которых 75-80% превращаются в сточныеводы.

Существует следующая классификация пресных вод по целевомуназначению (рис. 1).

/>

Рис 1. Классификацияприродных вод  по целевому назначению

Вода питьевая – вода, в которой бактериологические,органолептические показатели и показатели токсических химических веществнаходятся в пределах норм питьевого водоснабжения.

Вода минеральная – вода, компонентный состав которой отвечаетлечебным требованиям.

Вода промышленная – вода, компонентного состава и ресурсовкоторой достаточно для извлечения этих компонентов в промышленных масштабах.

Вода теплоэнергетическая – термальная вода,теплоэнергетические ресурсы которой могут быть использованы в любой отраслинародного хозяйства.

Вода техническая – любая вода, кроме питьевой, минеральной ипромышленной, пригодная для использования в народном хозяйстве. При этомразличают:

— хозяйственно-бытовые воды – воды, используемые для бытовыхи санитарно-гигиенических целей населением, а также прачечными, банями,столовыми, больницами и т.д.;

— поливную воду, используемую для орошения земель и поливасельскохозяйственных растений.

— энергетическую воду, используемую для получения пара инагревания помещений, оборудования и сред, а также для охлаждения жидких игазообразных продуктов в теплообменных аппаратах, а твердых тел –непосредственно; может быть оборотной и подпиточной (добавочной).

Воду весьма часто используют для охлаждения жидких игазообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она несоприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается. Впромышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения.

Технологическую воду подразделяют на средообразующую,промывочную и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения иобразования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктови отходов производства; промывочную – для промывки газообразных (абсорбция),жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий, а также реакционную – всоставе реагентов, при отгонке и аналогичных процессах. Таким образом,технологическая вода непосредственно контактирует с продуктами и изделиями.

Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежейводы – это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в10-50 раз уменьшить потребление природной воды.

Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:

-    очистка сточнойводы от загрязнений;

-    очистка преснойводы, поступающей к потребителю;

-    обеспечениережима и регулирование качества воды в водных объектах.

Последствиянерационального использования водных ресурсов:

1.Перерасход поверхностных вод.

Придолгосрочном планировании следует учитывать неизбежные засушливые годы, когдаречной сток падает до аномально низкого уровня. Считается, что нельзяиспользовать больше 30% среднегодового речного стока без риска испытатьнедостаток воды. На ряде рек потребности в воде превышают 90% среднегодовогостока.

Экологическиепоследствия перерасхода поверхностных вод затраги­вают не только саму реку, авесь биоценоз связанный с рекой (пересыхание болот, гибель растительности иживотных и т.д.).

2.Перерасход грунтовых вод.

Подземныеводохранилища, как любые другие, истощаются, если потребление из них воды идетбыстрее пополнения. Проблема стоит особенно остро в регионах с низкимколичеством осадков, где скорость пополнения очень невелика, а потребность вводе высока из-за недостатка поверхност­ных водоемов.

Падениеуровня грунтовых вод влияет на поверхностные водоемы, т.к. это падение приводитк сокращению родников и связанных с ними по­верхностных водоемов, чтоусугубляет их экологические проблемы.

3.Просадка грунта.

Грунтовыеводы вымывают в недрах земли полости, которые запол­няются водой. Вода самаотчасти поддерживает вышележащие породы и почвы. Когда уровень грунтовых водпадает, эта опора исчезает, и может происходить постепенное опусканиеповерхности суши называемое просад­кой грунта. Скорость ее может составлять15-30 см в год.

Особыйвид просадки грунта – образование карстовых воронок – может быть внезапным ивести к катастрофическим последствиям.

4.Подток соленой воды.

Из-заистощения запасов грунтовых вод возникает еще одна проблема — подток соленойводы. Понижение уровня грунтовых вод или большая ско­рость их потребления могутснизить давление в водоносном горизонте, что позволит проникать в него, а,следовательно, и в колодцы и артезианские скважины соленой воде.

5.Загрязнение вод.

Загрязнение водных ресурсов

Наиболееугрожают чистоте водоемов нефтяные масла. Для очистки от нефти требуетсяулавливание не только  плавающей по поверхности   пленки, но и осаждениенефтяной эмульсии.

Весьмаопасны как загрязнители сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Стокиэтих предприятий поглощают кислород за счет окисления органических веществ,засоряют воду нерастворимыми веществами и волокнами, придают воде неприятныйвкус и запах, изменяют цвет, способствуют развитию грибных обрастаний по дну иберегам.

Особеннозагрязняют водоемы и губительно отражаются на развитии водных организмовсточные воды разнообразных химических заводов. Сбросы ТЭЦ обычно бываютподогреты на 8-10° С выше в сравнении с водой водоемов. При повышениитемпературы водоемов в них происходит усиление развития микро- имакропланктона, «цветение» воды, изменяются ее запах и цвет.

Сильнозагрязняет и засоряет реки молевой сплав леса. Массы плывущего леса наносятрыбе ранения, преграждают путь к нерестилищам, рыба большей частью покидаетобычные места нереста. Кора, сучья, ветки засоряют дно водоемов. Из бревен идревесных отходов выделяется в воду смола и другие вредные для рыбногонаселения продукты. Экстрагированные из древесины вещества разлагаются в воде,поглощая кислород, вызывая гибель рыб. Особенно в первые сутки сплава отнедостатка кислорода гибнут икра и мальки рыб, а также кормовые беспозвоночные.

Усиливаетзасорение рек сброс в них отходов лесозаводов – опилки, кора и др.,скапливающиеся большей частью в заводях и протоках. Часть леса тонет, числобревен увеличивается из года в год. Гниющая древесина и кора отравляют воду,она становится «мертвой».

Источникомзагрязнения вод во многих случаях являются коммунальные сточные воды(канализация, бани, прачечные, больницы и др.).

Растетчисленность населения, расширяются старые и появляются новые города. Ксожалению, не всегда постройка очистных сооружений успевает за темпамижилищного строительства.

Положениеосложняется тем, что за последние годы в составе сточных вод резко увеличилосьсодержание биологически активных и стойких примесей, таких, как новые видымоющих средств, продуктов органического синтеза, радиоактивных веществ и др.

В рядерайонов наблюдается загрязнение подземных вод, связанное с просачиванием вводоносные горизонты загрязнений с поверхности. Наибольшую же угрозу жизниводоемов и здоровью людей представляют радиоактивные отходы атомнойпромышленности. Источником радиоактивного загрязнения водоемов являются заводыпо очистке урановой руды и по переработке ядерного горючего для реакторов,атомные электростанции, реакторы.

Внастоящее время сточные воды повышенной радиоактивности порядка 100 кюри/л ивыше подвергаются захоронению в подземные резервуары или закачиваются вподземные бессточные бассейны.

Установлено,что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимоераспространяется в воде. Последствия радиоактивного загрязнения от неправильногозахоронения отходов сказались в Ирландском море, где радиоактивными изотопамибыли заражены планктон, рыбы, водоросли, а также пляжи.

Спускрадиоактивных отходов в моря и реки, как и захоронение их в верхнихводонепроницаемых слоях земной коры, нельзя считать разумным решением этойважной современной проблемы. Требуются дополнительные научные исследованияспособов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.

Ворганизмах растений и животных происходят процессы биологической концентрациирадиоактивных веществ на протяжении цепей питания. Концентрированные мелкимиорганизмами эти вещества затем попадают к другим животным, хищникам, гдеобразуют опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмовможет в 1000 раз превышать радиоактивность воды.

Некоторыепресноводные рыбы, представляющие собой одно из высших звеньев в цепи питания,в 20-30 тыс. раз радиоактивнее воды, в которой они живут.

Загрязнениясточных вод делят в основном на две группы: минеральные и органические, в томчисле – биологические и бактериальные.

Кминеральным загрязнениям относятся сточные воды металлургических имашиностроительных предприятий, отходы нефтяной, нефтеобрабатывающей игорнодобывающей промышленности. Эти загрязнения содержат песок, глинистые ирудные включения, шлак, растворы минеральных солей, кислот, щелочей,минеральные масла и др.

Органическиезагрязнения вод производятся городскими фекально-хозяйственными стоками, водамибоен, отходами кожевенных, бумажно-целлюлозных, пивоваренных и других производств.Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. Крастительным относятся остатки бумаги, растительные масла, остатки плодов,овощей и др. Основным химическим веществом этого рода загрязнений являетсяуглерод. К загрязнениям животного происхождения относятся: физиологическиевыделения людей, животных, остатки жировых и мускульных тканей, клеевыевещества, и пр. Они характеризуются значительным содержанием азота.

Бактериальныеи биологические загрязнения представляют собой различные живые микроорганизмы:дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе –возбудители тифа, паратифа, дизентерии, яйца гельминтов, поступающие свыделениями людей и животных и пр. Бактериальную загрязненность сточных водхарактеризуют величиной коли-титра, т. е. наименьшим объемом воды вмиллиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка (бактерия«коли»). Так, если коли-титр равен 10, это значит, что в 10 млнайдена 1 кишечная палочка. Этот вид загрязнений свойствен бытовым водам, атакже сточным водам боен, кожевенных заводов, шерстомоек, больниц и др. Общийобъем бактериальной массы достаточно велик: на каждые 1000 м3сточных вод – до 400 л.

Загрязнениябольшей частью содержат около 42% минеральных веществ и до 58% органических.

Прирассмотрении вопроса о составе сточных вод одним из важных понятий являетсяконцентрация загрязнения, т. е. количество загрязнений в единице объема воды,исчисляемом в мг/л или г/м3.

Концентрациюзагрязнений сточных вод определяют химическими анализами. Большое значение имеет рН сточных вод, особенно при процессах их очистки. Оптимальной средой длябиологических процессов очистки являются воды с рН около 7-8. Бытовые сточныеводы имеет слабощелочную реакцию, производственные – от сильнокислой до сильнощелочной.

Загрязнениеводоемов характеризуется следующими признаками: появление плавающих веществ наповерхности воды и отложение на дне осадка; изменение физических свойств воды,как-то: прозрачности и цветности, появление запахов и привкусов; изменениехимического состава воды (реакции, количества органических и минеральныхпримесей, появление ядовитых веществ и др.), уменьшение растворенного в водекислорода; изменение видов и количества бактерий и появление болезнетворныхбактерий за счет поступления их со сточными водами.

Водаобладает чрезвычайно ценным свойством непрерывного самовозобновления подвлиянием солнечной радиации и самоочищения. Оно заключается в перемешиваниизагрязненной воды со всей ее массой и в дальнейшем процессе минерализации органическихвеществ и отмирания внесенных бактерий. Агентами самоочищения являютсябактерии, грибы и водоросли. Установлено, что в ходе бактериальногосамоочищения через 24 ч остается не более 50% бактерий, через 96 ч – 0,5%.Процесс бактериального самоочищения сильно замедляется зимой, так что через 150ч сохраняются еще до 20% бактерий.

Чтобыобеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократноеразбавление чистой водой.

Если жезагрязнения настолько велики, что самоочищение воды не происходит, существуютспециальные методы и средства для ликвидации загрязнений, поступающих состочными водами.

Впромышленности – это главным образом строительство цеховых и общезаводскихсооружений по очистке сточных вод, совершенствование технологического процессапроизводства и строительство утилизационных установок для извлечения ценныхвеществ из сточных вод.

Наречном транспорте наибольшее    значение имеет борьба с потерями нефтепродуктовпри погрузке, выгрузке и транспортировке на судах речного флота, оборудованиесудов емкостями для сбора загрязненных вод.

Прилесном сплаве основными методами борьбы с засорением рек является строгоесоблюдение технологии сплава леса, очистка русел рек от затонувшей древесины,прекращение молевого сплава леса на реках, имеющих рыбохозяйственное значение.

Список литературы

1.Воронцов А.И., Харитонова Н.З. Охрана природы. – М.: Высшая школа, 1971, с. 68-108.

2.Инженерная экология и экологическийменеджмент/Под ред. Иванова Н.И., Фадина И.М.– М.: Логос, 2003, с. 124-179.

3.Инженерная экология/Под ред.Медведева В.Т. – М.: Гардарики, 2002, с. 59-84.

4.Константинов В.М. Охрана природы –М.: Академия, 2000, с. 75-99.

5.Константинов В.М., Челидзе Ю.Б.Экологические основы природопользования. – М.: Академия, 2001, с. 58-76.

6.Проблемы охраны окружающей природнойсреды и природопользования/Под ред. Буркова Н.А., Ширяева В.В.– Киров, 1998, с.98-118.

7.Родзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана ипреобразование природы. – М.: Просвещение, 1986, с. 117-144.

www.ronl.ru

Реферат на тему Гидросфера

bukvasha.ru

Реферат - Гидросфера - Биология

Водная оболочка Земли представлена на нашей планете Мировым океаном, пресными водами рек и озер, ледниковыми и подземными водами. Общие запасы воды на Земле составляют 1,5 млрд. км3. Из этого количества 97% приходится на соленую морскую воду, 2% составляет замерзшая вода ледников и 1% — пресная вода.

Гидросфера — это сплошная оболочка Земли, так как моря и океаны переходят в подземные воды на суше, а между сушей и морем идет постоянный круговорот воды, ежегодный объем которого оценивается в 100 тыс. км3. Большая часть воды, испаренной с поверхности морей и океанов, выпадает в виде осадков над ними же,

около 10% — уносится на сушу, падает на нее, а затем или реками уносится в океан, или уходит под землю, или консервируется в ледниках. Круговорот воды в природе не является абсолютно замкнутым циклом. Сегодня доказано, что наша планета постоянно теряет часть воды и воздуха, которые уходят в мировое пространство. Поэтому с течением времени встанет проблема сохранения воды на нашей планете.

Вода — вещество, обладающее многими уникальными физическими и химическими свойствами. В частности, вода имеет высокую теплоемкость, теплоту плавления и испарения и в силу этих качеств является важнейшим климатообразующим фактором на Земле. Вода — хороший растворитель, поэтому в ней содержится множество химических элементов и соединений, необходимых для поддержания жизни. Не случайно именно Мировой океан стал колыбелью Жизни на нашей планете.

Мировой океан.Большую часть поверхности Земли занимает Мировой океан (71% поверхности планеты). Он окружает материки (Евразию, Африку, Северную и Южную Америку, Австралию и Антарктиду) и острова. Океан делится материками на четыре части: Тихий (50% площади Мирового океана), Атлантический (25), Индийский (21) и Северный Ледовитый (4%) океаны. Мировой океан часто называют «печкой планеты». В теплое время года вода согревается медленнее суши, поэтому она охлаждает воздух, зимой же, наоборот, теплая вода согревает холодный воздух.

В Мировом океане постоянно происходят поступательные движения масс воды — морские течения. Они образуются под влиянием господствующих ветров, приливных сил Луны и Солнца, а также из-за существования слоев воды разной плотности. Под влиянием вращения Земли все течения в Северном полушарии отклоняются вправо, а в Южном полушарии — влево. Огромную роль в морях и океанах играют приливы и отливы, вызывающие периодические колебания уровня воды и смену приливных течений. В открытом океане высота прилива достигает одного метра, у берегов — до 18 метров. Самые высокие приливы наблюдаются у берегов Франции (14,7 м) и в Англии, в устье реки Северн (16,3 м), в России — в Мензен-ском заливе Белого моря (10 м) и в Пенжинской губе Охотского моря (11 м).

Огромны продовольственные, энергетические и минеральные запасы Мирового океана.

Реки.Важной частью гидросферы Земли являются реки — водные потоки, текущие в естественных руслах и питающиеся за счет поверхностного и подземного стока с их бассейнов. Реки с притоками образуют речную систему. Течение и расход воды в них зависят от уклона русла. Обычно выделяют горные реки с быстрым те-

чением и узкими речными долинами и равнинные реки с медленным течением и широкими речными долинами.

Реки являются важной частью круговорота воды в природе. Их суммарный годовой сток в Мировой океан составляет 38,8 тыс. км3. Реки — это источники питьевой и промышленной воды, источник гидроэнергии. В реках обитает большое количество растений, рыб и других пресноводных организмов. Самые большие реки на планете — Амазонка, Миссисипи, Енисей, Лена, Обь, Нил, Амур, Янцзы, Волга.

Озера и болота— также часть гидросферы Земли. Озера — это заполненные водой водоемы, вся поверхность которых открыта атмосфере и которые не имеют уклонов, создающих течения, а также не связаны с морем иначе, чем через реки и протоки. Понятие «озера» включает в себя большой круг водоемов, в том числе пруды (небольшие мелкие озера), водохранилища, а также болота и трясины со стоячей водой. По происхождению озера могут быть ледниковыми, проточными, термокарстовыми, солеными. С геологической точки зрения озера имеют малую продолжительность жизни. Как правило, они постепенно исчезают из-за нарушения равновесия между притоком и стоком воды из озера. К числу крупнейших озер относятся: Каспийское и Аральское моря, Байкал, озера Верхнее, Гурон и Мичиган в США и Канаде, Виктория, Ньянза и Танганьика в Африке.

Подземные воды— еще одна часть гидросферы. Подземными являются все воды, находящиеся под земной поверхностью. Существуют подземные реки, свободно текущие по подземным каналам — трещинам и пещерам. Есть также фильтрующиеся воды, просачивающиеся через рыхлые породы (песок, гравий, гальку). Самый ближний к поверхности земли горизонт подземных вод называют грунтовыми водами.

Вода, попавшая в грунт, доходит до водоупорного слоя, накапливается на нем и пропитывает вышележащие породы. Так образуются водоносные горизонты, могущие служить источниками воды. Иногда водоупорный слой может создавать вечная мерзлота.

Ледники,образующую ледяную оболочку Земли (криосферу), также являются частью гидросферы нашей планеты. Они занимают площадь, равную 16 млн. км2, что примерно составляет 1/10 часть поверхности планеты. Именно в них содержатся основные запасы пресной воды (3/4). Если бы льды, находящиеся в ледниках, вдруг растаяли, уровень Мирового океана повысился бы на 50 метров.

Ледяные массивы образуются там, где возможно не только накопление снега, выпавшего за зиму, но и сохранение его в течение лета. Со временем такой снег уплотняется до состояния льда и может закрыть собой всю местность как ледниковый покров или ледяная шапка. Места, где может происходить накопление многолет-

него льда, определяются географической широтой и высотой над уровнем моря. В полярных районах граница многолетнего льда лежит на уровне моря, в Норвегии — на высоте 1,2—1,5 км над уровнем моря, в Альпах — на высоте 2,7 км, а в Африке — на высоте 4,9 км.

Гляциологи различают материковые покровы, или щиты, и горные ледники. Самые мощные материковые ледниковые покровы расположены в Антарктиде и Гренландии. В некоторых местах толщина льда достигает 3,2 км. Постепенно сползающие к океану толщи льда рождают ледяные горы — айсберги. Горные ледники — это ледяные реки, спускающиеся по склонам гор, хотя их движение идет очень медленно — со скоростью от 3 до 300 м в год. При своем движении ледники меняют картину ландшафта, увлекая за собой валуны, обдирая склоны гор и обламывая при этом значительные куски породы. Продукты разрушения уносятся ледником по склону и оседают по мере его таяния.

Вечная мерзлота.Частью криосферы Земли помимо ледников являются многолетнемерзлые грунты (вечная мерзлота). Толщина таких грунтов в среднем достигает 50—100 м, а в Антарктиде доходит до 4 км. Вечная мерзлота занимает огромные территории в Азии, Европе, Северной Америке и Антарктиде, ее общая площадь составляет 35 млн. км2. Вечная мерзлота возникает в местах, где среднегодовые температуры имеют отрицательные значения. В ней содержится до 2% общего объема льда на Земле.

www.ronl.ru

Доклад - Гидросфера - География

Гидросфера — совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических и атмосферных. Иногда воды океанов и морей объединяют в своеобразную часть гидросферы — океаносферу. Это логично, ибо подавляющая часть воды сосредоточена в океанах и морях.

Возникновение воды на Земле обычно связывают с конденсацией водяных паров вулканических извержений, происходивших с начала формирования планеты. Доказательством наличия воды в геологическом прошлом являются осадочные горные породы, имеющие горизонтальную слоистость, которая отражает неравномерное осаждение минеральных частиц в водной среде. Такие породы известны и их возраст датируется 3,8—4,1 млрд лет. Однако появление капельной воды могло быть и раньше — в воздухе, на поверхности планеты, в пустотах горных пород. Для того, чтобы вода могла сконцентрироваться в понижениях земной поверхности и образовать бассейны, должно было произойти обводнение изначально обезвоженных горных пород. Первичные воды были сильно минерализованы, что связано с растворением в них различных веществ, выделявшихся вместе с водяным паром при вулканических проявлениях. Пресные воды появились позднее. Возможно, что дополнительным источником воды на Земле были ледяные кометы, вторгавшиеся в атмосферу. Такой процесс наблюдается и в настоящее время, как и образование воды при конденсации паров вулканических извержений.

Несмотря на многообразие природных вод и их разное агрегатное состояние, гидросфера едина, ибо все ее части связаны потоками океанических и морских течений, русловым, поверхностным и подземным стоком, а также атмосферным переносом. Структурные части гидросферы приведены в табл. 5.3.

Физико-химические свойства воды.Вода — самое удивительное вещество на свете. Несмотря на то что А. Цельсий использовал для температурной шкалы точку таяния воды как 0° и точку ее кипения как 100°, эта жидкость может замерзать при температуре 100 °С и оставаться в жидком состоянии при -68°С в зависимости от содержания кислорода и атмосферного давления. Она обладает многими аномальными свойствами.

Пресная вода не имеет запаха, цвета и вкуса, тогда как морская вода обладает вкусом, цветом и может иметь запах. В естественных условиях только вода встречается в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (водяной пар).

Присутствие солей в воде изменяет ее фазовые превращения. Пресная вода на поверхности суши при давлении в одну атмосферу имеет температуру замерзания 0°С и температуру кипения 100°С. Морская вода при давлении в одну атмосферу и при солености 35‰ имеет температуру замерзания около -1,9°С и температуру кипения 100,55°С. Температура кипения зависит от атмосферного давления: чем больше высота над землей, тем она меньше. Вода — универсальный растворитель: она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любое другое вещество. Это химически стойкое вещество, которое трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые стойкие горные породы.

Таблица 5.3 Объем воды и активность водообмена различных частей гидросферы

При замерзании вода расширяется, увеличивая свой объем примерно на 10%. Плотность пресной воды составляет 1,0 г/см3, морской — 1,028 г/см3 (при солености 35‰), пресного льда — 0,91 г/см3 (поэтому лед плавает в воде). Плотность же других тел (кроме висмута и галлия) при переходе из жидкого состояния в твердое увеличивается. Вода обладает большой удельной теплоемкостью, т.е. способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. Это свойство чрезвычайно важно, так как вода стабилизирует климат планеты.

Аномальные свойства воды объясняются строением ее молекулы: атомы водорода прикрепляются к атому кислорода не «классически», а под углом 105°. Вследствие асимметрии одна сторона молекулы воды имеет положительный заряд, а другая — отрицательный. Поэтому молекула воды представляет собой электрический диполь.

Процессы, где участвует вода, чрезвычайно многогранны: фотосинтез растений и дыхание организмов, деятельность бактерий и организмов, генерирующих из воды (главным образом морской) для строительства своих скелетов или аккумулирующих в себе химические элементы (Са, J, Со), процессы питания и антропогенное загрязнение и многие другие.

Мировой океан (океаносфера)— единая непрерывная водная оболочка Земли, которая включает океаны и моря. В настоящее время выделяют пять океанов: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый (Арктический по зарубежным классификациям) и Южный (Антарктический). Согласно международной классификации, насчитывается 54 моря, среди которых выделяют внутренние и окраинные.

Объем вод Мирового океана составляет 1340—1370 млн км3. Объем суши, поднимающейся над уровнем моря, составляет 1/18 объема океана. Если бы поверхность Земли была совсем ровной, океан покрывал бы ее слоем воды в 2700 м.

Воды Мирового океана составляют 96,5% объема гидросферы и покрывают 70,8% поверхности планеты (362 млн км2). Благодаря огромной водной массе Мировой океан оказывает большое влияние на тепловой режим земной поверхности, выполняя функции планетарного терморегулятора.

Химический состав вод Мирового океана. Морская вода — особый тип природных вод. Формула воды Н2О верна и для морской воды. Однако помимо водорода и кислорода в морской воде содержатся 81 из 92 встречающихся в естественных условиях элементов (теоретически в морской воде могут быть найдены все существующие в природе элементы таблицы Менделеева). Большинство из них находится в чрезвычайно малых концентрациях.

В 1 км3 морской воды содержится около 40 т растворенных твердых веществ, которые определяют ее важнейшее свойство — соленость. Соленость выражается в промилле (0,1%) и ее средняя величина для океанских вод равна 35‰. Температура воды и соленость определяют плотность морской воды.

Основные из них, входящие в состав морской воды, приведены ниже.

1. Твердые вещества, составляющие в среднем 3,5% (по массе). Больше всего в морской воде содержится хлора (1,9%), т.е. более 50% всех растворенных твердых веществ. Далее следуют: натрий (1,06%), магний (0,13%), сера (0,088%), кальций (0,040%), калий (0,038%), бром (0,0065%), углерод (0,003 %). Главные растворенные в морской воде элементы образуют соединения, основные из которых: а) хлориды (NaCl, MgCl) — 88,7%, которые придают морской воде горьковато-соленый вкус; б) сульфаты (MgSO4, CaSO4, K2SO4) — 10,8%; в) карбонаты (СаСО3) — 0,3%. В пресной воде наоборот: больше всего карбонатов (60,1%) и меньше всего хлоридов (5,2%).

2. Биогенные элементы (питательные вещества) — фосфор, кремний, азот и др.

3. Газы. В морской воде содержатся все атмосферные газы, но в иной пропорции, чем в воздухе: преобладает азот (63%), который в силу своей инертности не участвует в биологических процессах. Далее следуют: кислород (около 34%) и углекислый газ (около 3%), присутствуют аргон и гелий. В тех морских районах, где отсутствует кислород (например, в Черном море), образуется сероводород, который в атмосфере при нормальных условиях отсутствует.

4. Микроэлементы, присутствующие в малых концентрациях.

Географические закономерности распределения температуры воды и солености. Общие закономерности горизонтального (широтного) распределения температуры и солености на поверхности Мирового океана показаны на рис. 5.9 и 5.10. Очевидно, что температура воды понижается в направлении от экватора к полюсам, а для солености характерны выраженный минимум в приэкваториальной области, два максимума в тропических широтах и пониженные значения у полюсов. Чередование очагов пониженной и повышенной солености у экватора и в тропиках объясняется обилием атмосферных осадков в экваториальной полосе и превышением испарения над количеством осадков у северного и южного тропиков.

Температура воды с глубиной понижается, что видно на рис. 5.11 для северной части Тихого океана. Эта закономерность свойственна для Мирового океана в целом, однако изменения температуры воды и солености различаются в его отдельных частях, что объясняется рядом причин (например, временем года). Наибольшие изменения происходят в верхнем слое до глубины 50—100 м. С глубиной различия стираются.

Водные массы — это большой объем воды, формирующийся в определенном районе Мирового океана и обладающий относительно постоянными физическими, химическими и биологическими свойствами.

Согласно В.Н.Степанову (1982), по вертикали выделяют следующие водные массы: поверхностные, промежуточные, глубинные и придонные.

Среди поверхностных водных масс выделяют экваториальные, тропические (северные и южные), субтропические (северные и южные), субполярные (субарктические и субантарктические) и полярные (арктические и антарктические) водные массы (рис. 5.12).

Границами различных типов водных масс являются пограничные слои: гидрологические фронты, зоны дивергенций (расхождения) или конвергенции (схождения) вод.

Поверхностные воды наиболее активно взаимодействуют с атмосферой. В поверхностном слое происходит интенсивное перемешивание вод, он богат кислородом, углекислым газом и живыми организмами. Их можно назвать водами «океанической тропосферы».

Наряду с поверхностными течениями (см. рис. 7.11) в Мировом океане существуют противотечения, подповерхностные и глубинные движения вод, а также вертикальное перемешивание, приливоотливные течения, колебания уровня.

Рис. 5.9. Среднегодовая температура (°С) поверхности Мирового океана (по В. Н. Степанову 1982): 1 — изотермы; 2 — области максимальной температуры воды; 3 — области температуры воды ниже среднего значения (средняя температура воды 18,56°С)

Рис. 5.10. Среднегодовая соленость (‰) поверхности Мирового океана (по В.Н.Степанову, 1982): 1 — изогалины; 2 — области максимальной солености; 3 — области солености ниже среднего значения; 4 — области минимальной солености (среднее значение солености 34,7 8‰)

Рис. 5.11. Графики вертикального распределения температуры, характерные для арктического (1), субарктического (2), субтропического (3), тропического (4) и экваториального (5) типов вод

Рельеф дна Мирового океана. В рельефе дна Мирового океана выделяют следующие структуры: шельф (материковая отмель), обычно ограниченный изобатой 200 м, материковый (континентальный) склон до глубины 2000—3000 м и ложе океана. Согласно другой классификации, выделяют: литораль (и сублитораль), батиаль, абиссаль (рис. 5.13). Участки сглубиной свыше 6000 м составляют не более 2% площади океанского дна с глубиной менее 200 м — примерно 7%.

Рис. 5.12. Океанические фронты и поверхностные водные массы Мирового океана (по В.Н.Степанову, 1982): типы водных масс: Ар — арктические; СбАр — субарктические; СбТс — субтропические Северного полушария; Тс — тропические Северного полушария; Э — экваториальные; Тю — тропические Южного полушария; СбТю — субтропические Южного полушария; СбАн — субантарктические; Ан — антарктические; Тар — Аравийского моря; 715 — Бенгальского залива. Названия океанических фронтов указаны на рисунке

Рис. 5.13. Схематическое подразделение дна океана

Роль океаносферы. Разнообразные (тепловые, механические, физические, химические и др.) процессы, протекающие на огромной (более 70% поверхности Земли) акватории Мирового океана оказывают существенное влияние на процессы, происходящие на суше и в атмосфере. Химические элементы, входящие в состав морской воды, участвуют в процессах газо-, массо- и влагообмена на границах гидросфера — литосфера — атмосфера. Гидрохимические процессы влияют на животный и растительный мир не только океана, но и планеты в целом. Постоянный газообмен с атмосферой регулирует газовый баланс Земли: содержание диоксида углерода в морской воде в 60 раз больше, чем в атмосфере.

Воды суши,несмотря на сравнительно небольшой объем, играют огромную роль в процессах функционирования географической оболочки и жизнедеятельности организмов. Следует заметить, что не все воды суши пресные, есть соленые озера и источники. Ионный состав пресной и морской воды приведен в табл. 5.4.

Реки — наиболее активный представитель пресных вод суши. К рекам относят постоянные и относительно крупные водотоки. Водотоки меньших размеров называют ручьями. Рельеф, геологическое строение, климат, почвы, растительность влияют на режим рек и формируют их природный облик. Река имеет исток — место, откуда она начинается, и устье — место непосредственного впадения реки в приемный водоем (озеро, море, река). Устье может разветвляться, образуя дельту реки. Участок суши, по которому протекает река, называется руслом. Главная река и ее притоки составляют речную систему. Реки, впадающие в Мировой океан, образуют эстуарии — обширные пространства смешения речной и морской воды. Эстуарии в значительной степени находятся под влиянием океанических вод.

Таблица 5.4. Ионный состав речной и морской воды (по П.Вейлю, 1977)

Характер стока рек связан с их питанием, которое бывает дождевым, снеговым, ледниковым и подземным, и определяется климатическими условиями в речном бассейне. Реки преимущественно снегового питания имеют ярко выраженное весеннее половодье и летнюю межень (Волга, Днепр, Дунай, Северная Двина, Амур и др.). Подземное питание сглаживает годовой сток. У рек с дождевым питанием максимум стока часто приходится на разные сезоны года. Участки земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда река получает питание, называется водосбором.

Реки производят значительную работу, размывая русло, транспортируя и отлагая продукты размыва — аллювия. Они не только механически разрушают, но и растворяют горные породы. Речные отложения образуют порой обширные аллювиальные равнины площадью в миллионы километров (Амазонская, Западно-Сибирская низменности и др.). Подсчитано, что в реках одновременно находится 2100 км3 воды, в то время как в океан стекает ежегодно 47 000 км3. Значит, объем воды в реках обновляется приблизительно каждые 16 дней. Для сравнения укажем, что воды Мирового океана осуществляют большой круговорот примерно за 2500 лет.

Озера — естественный водоем суши с замедленным водообменом, не имеющий прямой связи с океаном. Для его образования необходимо наличие замкнутого понижения земной поверхности (котловины). Озера занимают общую площадь приблизительно в 2 млн км2, а суммарный объем их вод превышает 176 тыс. км3. По условиям образования котловины, размерам, химическому составу вод, термическому режиму озера очень разнообразны. Немало создано и искусственных озер — водохранилищ (около 30 тыс.), объем воды в которых составляет более 5 тыс. км3. Примерно половина озерных вод — соленые, причем основная их часть сосредоточена в самом большом бессточном озере — Каспийском море (76 тыс. км3). Из пресных озер крупнейшими являются Байкал (23 тыс. км3), Танганьика (18,9 тыс. км3), Верхнее (16,6 тыс. км3). Режим озер характеризуется притоком тепла, колебаниями уровня воды, течениями, условиями водообмена, ледовитостью и др. Крупные озера во многом определяют климатические условия прилегающих территорий (например, Ладожское оз.).

Болота — это области суши, характеризующиеся избыточным увлажнением, застойным или слабо проточным режимом вод и гидрофитной растительностью. Они занимают площадь 2,7×106 км2, или около 2% поверхности суши. Объем болотных вод мира составляет около 11,5 км3, что в 5 раз превышает разовый объем воды в реках. Возникновение болот связано как с климатическими условиями (избыток влаги), так и с геологическим строением территории (близость водоупорного горизонта), которые способствуют заболачиванию суши или зарастанию водоемов. В некоторых районах умеренных и субполярных широт роль водоупора выполняет вечная мерзлота. Специфическим образованием болот является торф.

Подземные воды — это воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом или газообразном состоянии. Согласно последним исследованиям, содержание воды в горных породах в пределах литосферы превосходит данные, указанные в табл. 5.3, и составляет около 0,73 — 0,84 млрд км3. Это всего лишь вдвое меньше, чем ее содержится в морях, океанах и поверхностных водоемах, включая и мировые запасы льда. Вода скапливается во всевозможных пустотах — каналах, трещинах, порах. Установлено, что ниже уровня грунтовых вод до глубины 4 — 5 км и более почти все пустоты горных пород заполнены водой. По данным глубокого бурения, вода в пустотах горных пород находится на глубине более 9,5 км, т. е. ниже среднего уровня дна Мирового океана.

Совокупность водотоков (рек, ручьев, каналов), водоемов (озер, водохранилищ) и других водных объектов (болот, ледников) составляет гидрографическую сеть.

Воды суши сильно преобразованы человеком за счет ирригации, мелиорации, распашки земель и других урбанистических процессов, в связи с чем остро обозначилась проблема питьевой воды.

Сложность ее решения заключается в том, что потребности в чистой воде растут, а ее запасы остаются прежними. Используемая вбыту, в промышленных и сельскохозяйственных циклах пресная вода чаще всего возвращается в речную сеть в виде сточных вод, по-разному очищенных или неочищенных вовсе.

www.ronl.ru

Реферат - Гидросфера Республики Беларусь

Частное учреждение образования

«МИНСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ»

Кафедра экономики и управления производством

Управляемая самостоятельная работа

по дисциплине: «Основы экологии и энергосбережения»

на тему: « Гидросфера Республики Беларусь. Источники загрязнения. Источники по направлению снижения загрязнения»

Выполнили студентки гр.№100801с Ринейская Я.С., Лукашевич А.А.

Проверил кандидат технических наук, Валицкий С.В.

доцент

Минск-2010

Содержание:

1.Понятие гидросферы…………………………………………………стр.3

2. Загрязнение гидросферы…………………………………………… стр.5

3.Источники по направлению снижения загрязнения………………… стр.8

4.Заключение……………………………………………………………стр.9

1.Понятие гидросферы.

Гидросфера – важнейший элемент биосферы, объединяет все воды земного шара, включая океаны, моря и поверхностные воды суши. К гидросфере в широком смысле относят также подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктиды, атмосферную воду и воду, содержащуюся и живых организмах. Полные массы на поверхности Земли образуют тонкую геологическую оболочку, которая занимает большую часть поверхности Земли и образует Мировой океан( 361 млн. , или 70,8 % от всей поверхности планеты). Общий объем гидросферы равен 1,4 млрд. , для ее по отношению ко всей массе Земли не превышает 0,02%.

Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах, второе место по объему водной массы занимают подземные воды, лед и снег арктических и антарктических областей, горные ледники. Поверхностные воды суши, и атмосферные воды составляют доли процента от общего объема доли гидросферы. Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии, переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. С гидросферой связано зарождение жизни на Земле, так как вода способна к образованию сложных химических соединений, которые обусловили возникновение органической жизни, а затем – формирование высокоорганизованных животных организмов.

Вода- химическое соединение водорода с кислородом, бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. В природных условиях содержит растворенные соли, газы и органические вещества, их количество меняется в зависимости от происхождения воды и окружающих условий. Ресурсы пресных вод составляют незначительную долю суммарного объема гидросферы, но именно они играют решающую роль в общей циркуляции воды, функционировании экологических систем, в жизнедеятельности человека и существовании других живых существ, в развитии производства. На пресные воды приходится около 2,5% гидросферы, используемая часть ( речной сток, озерная вода) составляет менее 1% от общего объема вод гидросферы.

Вода обеспечивает существование живых организмов на Земле и протекание 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%- галлюцинациями, 12%- приводит к смерти.

Климат и погода на Земле во многом зависит и определяются наличием водных пространств и содержанием водного 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 тем самым способны влиять на погоду и климат планеты. Океан, растворяя газы атмосферы, является регулятором воздуха.

В деятельности человека воды находит самое широкое применение. Вода- это материал, используемый в промышленности и технологических и входящих 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. Широко используется вода в строительстве и промышленности строительных материалов. Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды, прежде всего на орошаемое земледелие. Реки, каналы, озера- важные пути сообщения. Водные объекты- это и места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

2.Источники загрязнения

Интенсивное использование водных ресурсов влечет за собой резкое изменение их качественных параметров в результате сброса в воду самых разнообразных загрязнителей антропогенного происхождения, способствует разрушению естественных экосистем. Вода теряет способность к самоочищению. Самоочищение в гидросфере связано с круговоротом веществ. В водоемах оно обеспечивается совокупностью деятельностью их организмов. Поэтому одна из важнейших задач рационального водопользования состоит в том, чтобы поддерживать эту способность. Факторы самоочищения водоемов многочисленны и разнообразны, условно их можно разделить на три группы- физические, химические и биологические.

Среди физических факторов, обусловливающих самоочищение водоемов, первостепенное значение имеют разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнителей. Интенсивное течение реки обеспечивает хорошее перемещение и снижение концентрации взвешенных частиц; в озерах, водохранилищах, прудах действие физических факторов ослабевает. Оседание в воде нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод способствует самоочищению водоемов. Важным фактором самоочищения водоемов является ультрафиолетовое излучение солнца. Под влиянием этого излучения происходит обеззараживание воды.

В процессе водоотведения- совокупности санитарных мероприятий и технических устройств- обеспечивается удаление сточных вод за пределы городов и других населенных мест или промышленных предприятий. Осуществляется водоотведение с помощью ливневой, промышленной и бытовой, внутренней и наружной канализации. Процессы интенсификации использования водных ресурсов, рост объемов сточных вод, отводимых в водные объекты, ведения главная опасность заключается в ухудшении качества воды. Более половины стоков, сбрасываемых в поверхностные водоемы земного шара, не приходят даже предварительной очистки. Для хранения самоочищающей способности воды необходимо более чем десятикратное разбавление стоков чистой водой. Согласно расчетам, на обеззараживание сточных вод в настоящее время расходуетсячасть мировых ресурсов речного стока; если сброс сточных вод будет возрастать, то в ближайшее десятилетие для этой цели потребуется расходовать все мировые ресурсы речного стока.

Основными источниками загрязнения являются сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов и ферм, ливневые стоки в городах и смыв дождевыми потоками ядохимикатами и удобрений с полей.

Весьма опасны как загрязнители сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Стоки этих предприятий поглощают кислород за счет окисления органических веществ, засоряют воду нерастворимыми веществами и волокнами, придают воде неприятный вкус и запах, изменяют цвет, способствуют развитию грибных обрастаний по дну и берегам.

Особенно загрязняют водоемы и губительно отражаются на развитии водных организмов сточные воды разнообразных химических заводов. Сбросы ТЭЦ обычно бывают подогреты на 8-10° С выше в сравнении с водой водоемов. При повышении температуры водоемов в них происходит усиление развития микро- и макропланктона, «цветение» воды, изменяются ее запах и цвет.

Сильно загрязняет и засоряет реки молевой сплав леса. Массы плывущего леса наносят рыбе ранения, преграждают путь к нерестилищам, рыба большей частью покидает обычные места нереста. Кора, сучья, ветки засоряют дно водоемов. Из бревен и древесных отходов выделяется в воду смола и другие вредные для рыбного населения продукты. Экстрагированные из древесины вещества разлагаются в воде, поглощая кислород, вызывая гибель рыб. Особенно в первые сутки сплава от недостатка кислорода гибнут икра и мальки рыб, а также кормовые беспозвоночные.

Усиливает засорение рек сброс в них отходов лесозаводов – опилки, кора и др., скапливающиеся большей частью в заводях и протоках. Часть леса тонет, число бревен увеличивается из года в год. Гниющая древесина и кора отравляют воду, она становится «мертвой».

Источником загрязнения вод во многих случаях являются коммунальные сточные воды (канализация, бани, прачечные, больницы и др.).

Растет численность населения, расширяются старые и появляются новые города. К сожалению, не всегда постройка очистных сооружений успевает за темпами жилищного строительства.

Положение осложняется тем, что за последние годы в составе сточных вод резко увеличилось содержание биологически активных и стойких примесей, таких, как новые виды моющих средств, продуктов органического синтеза, радиоактивных веществ и др.

3. Источники по направлению снижения загрязнения

Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных вод, можно разделить на три группы: механические, физико-химические, биологические.

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения механической очистки.

Механическая очистка применяется для выделения их сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей.

Биологическая очистка – широко применяемый на практике метод обработки бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высоко — организованных организмов – водорослей, грибов и т.д, связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями( метабиоза, симбиоза и антагонизма).

Биологическая очистка сточных вод может осуществляться как в естественных условиях( поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды), так и в специальных сооружениях( аэростенки биофильтраты). Искусственное культивирование микроорганизмов в специально созданных для них благоприятных внешних условиях( состав питательной среды, избыток растворенного кислорода, температура) резко ускоряет биологическую очистку сточных вод, хотя и требует дополнительных затрат.

Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами.

4.Заключение

Загрязнение поверхностных и подземных вод приносит большой вред экологическим системам и материальный ущерб народному хозяйству. Такие воды становятся малопригодными или непригодными для различных видов хозяйственного потребления и использования в рекреационных целях, иногда являются источником инфекционных заболеваний. В результате, по данным Всемирной организации здравоохранения, вследствие потребления недоброкачественной воды ежегодно заболевают около 500 млн. человек, а детская смертность достигает 5 млн.человек в год. Материальный ущерб выражается также в снижении улова рыбы, дополнительных затратах на водоснабжение населения и промышленных предприятий, строительство очистных сооружений.

Литература:

1.Першин И.Г., Шпаковская Л.И./Основы экологии/2009 год/ стр. 90-106, стр. 138-139

www.ronl.ru

Гидросфера — реферат

План

1. Введение…………………………………………….3

2. Использование водных ресурсов…………………..5

3. Загрязнение водных ресурсов…………….………..9

4. Список литературы………………………………..15

Введение

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды (табл.1).

Табл. 1. Распределение  водных масс в гидросфере Земли

      Вода на Земле присутствует во всех трех агрегатных состояни-ях, однако наибольший объем ее приходится на жидкую фазу, ко-торая весьма значима для формирования других особенностей планеты. Весь природный водный комплекс функционирует как единое целое, находясь в состоянии непрерывного движения, развития и обновления. Поверхность Мирового океана, зани-мающая около 71% земной поверхности, расположена между ат-мосферой и литосферой. Поперечник Земли, т.е. ее экваториаль-ный диаметр, составляет 12 760 км, а средняя глубина океана в его современном ложе - 3,7 км. Следовательно, толщина слоя воды в жидком состоянии в среднем составляет лишь 0,03% земного диаметра. В сущности, это тончайшая водяная пленка на поверх-ности Земли, но, как озоновый защитный слой, играющая ис-ключительно важную роль в биосферной системе.

Без воды не могло бы быть человека, животного  и раститель-ного мира, так как  большинство растений и животных состоит в основном из воды. Кроме  того, для жизни необходимы темпера-туры в диапазоне от 0 до 100° С, что соответствует температурным пределам жидкой фазы воды. Для многих живых существ вода служит средой обитания. Таким образом, главнейшей особенно-стью гидросферы является изобилие жизни в ней.

Велика роль гидросферы в поддержании  относительно неиз-менного климата  на планете, поскольку она, с одной  стороны, выступает как аккумулятор  тепла, обеспечивая постоянство  сред-ней планетарной температуры  атмосферы, а с другой - за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода ат-мосферы Водная среда используется для лова рыбы и других морепро-дуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (мар-ганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек при-меняет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и ма-териалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработки электроэнергии и т.п.                                                                                                              Важным обстоятельством, присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаются инфекционные заболе-вания (примерно 80% всех заболеваний). Простота процесса за-топления по сравнению с другими видами захоронения, недос-тупность глубин для человека и кажущаяся изолированность воды привели к тому, что человечество активно использует водную среду для сброса отходов производства и потребления. Интенсивное антропогенное загрязнение гидросферы ведет к серьезным изменениям ее геофизических параметров, губит водные экоси-стемы и потенциально опасно для человека.

Экологическая угроза гидросфере поставила  перед междуна-родным сообществом  задачу принятия срочных мер по спасению среды обитания человечества. Их особенностью является то, что ни одно государство в отдельности даже с помощью строгих мер не способно справиться с экологической угрозой. Поэтому необ-ходимо международное сотрудничество в этой области, принятие оптимальной экологической стратегии, включающей концепцию и программу совместных действий всех стран. Эти меры должны соответствовать принципам современного международного права.

Использование водных ресурсов

В зависимости от того, каким образом  используют водные ресурсы, все отрасли народного хозяйства подразделяют на две категории:

1) водопользователи - это отрасли,  которые используют водоемы для  различных целей, но безвозвратный  водозабор не ведут. К ним  относятся гидроэнергетика, водный  транспорт, рыбное хозяйство, местные органы, использующие воду для целей и нужд населения, т.е. службы хозяйственно-питьевого потребления.

2) водопотребители - это отрасли,  которые берут воду из водоемов, причем часть ее используется  безвозвратно. Крупнейшими водопотребителями  являются теплоэнергетика (особенно АЭС), сельское хозяйство, а из промышленности - химическая и металлургическая.

Современный город с населением 1 млн человек потребляет в сутки 300 тыс.м3 воды, из которых 75-80% превращаются в сточные воды.

Существует следующая классификация пресных вод по целевому назначению:

Вода питьевая - вода, в которой  бактериологические, органолептические  показатели и показатели токсических  химических веществ находятся в  пределах норм питьевого водоснабжения.

Вода минеральная - вода, компонентный состав которой отвечает лечебным требованиям.

Вода промышленная - вода, компонентного  состава и ресурсов которой достаточно для извлечения этих компонентов  в промышленных масштабах.

Вода теплоэнергетическая - термальная вода, теплоэнергетические ресурсы которой могут быть использованы в любой отрасли народного хозяйства.

Вода техническая - любая вода, кроме  питьевой, минеральной и промышленной, пригодная для использования  в народном хозяйстве. При этом различают:

- хозяйственно-бытовые воды - воды, используемые для бытовых и санитарно-гигиенических целей населением, а также прачечными, банями, столовыми, больницами и т.д.;

- поливную воду, используемую для  орошения земель и полива сельскохозяйственных  растений.

- энергетическую воду, используемую для получения пара и нагревания помещений, оборудования и сред, а также для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, а твердых тел - непосредственно; может быть оборотной и подпиточной (добавочной).

Воду весьма часто используют для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она не соприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается. В промышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения.

Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывочную и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства; промывочную - для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий, а также реакционную - в составе реагентов, при отгонке и аналогичных процессах. Таким образом, технологическая вода непосредственно контактирует с продуктами и изделиями.

Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды.

Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:

очистка сточной воды от загрязнений;

очистка пресной воды, поступающей  к потребителю;

обеспечение режима и регулирование  качества воды в водных объектах.

Последствия нерационального  использования водных ресурсов:

1. Перерасход поверхностных вод.

При долгосрочном планировании следует  учитывать неизбежные засушливые годы, когда речной сток падает до аномально низкого уровня. Считается, что нельзя использовать больше 30% среднегодового речного стока без риска испытать недостаток воды. На ряде рек потребности в воде превышают 90% среднегодового стока.

Экологические последствия перерасхода  поверхностных вод затраги-вают не только саму реку, а весь биоценоз связанный с рекой (пересыхание  болот, гибель растительности и животных и т.д.).

2. Перерасход грунтовых вод.

Подземные водохранилища, как любые другие, истощаются, если потребление из них воды идет быстрее пополнения. Проблема стоит особенно остро в регионах с низким количеством осадков, где скорость пополнения очень невелика, а потребность в воде высока из-за недостатка поверхност-ных водоемов.

Падение уровня грунтовых вод влияет на поверхностные водоемы, т.к. это  падение приводит к сокращению родников и связанных с ними по-верхностных  водоемов, что усугубляет их экологические  проблемы.

3. Просадка грунта.

Грунтовые воды вымывают в недрах земли полости, которые запол-няются водой. Вода сама отчасти поддерживает вышележащие породы и почвы. Когда уровень грунтовых вод падает, эта опора исчезает, и может происходить постепенное опускание поверхности суши называемое просад-кой грунта. Скорость ее может составлять 15-30 см в год.

Особый вид просадки грунта - образование  карстовых воронок - может быть внезапным  и вести к катастрофическим последствиям.

4. Подток соленой воды.

Из-за истощения  запасов грунтовых вод возникает  еще одна проблема - подток соленой воды. Понижение уровня грунтовых вод или большая ско-рость их потребления могут снизить давление в водоносном горизонте, что позволит проникать в него, а, следовательно, и в колодцы и артезианские скважины соленой воде.

5. Загрязнение  вод.

Загрязнение водных ресурсов

Наиболее угрожают чистоте водоемов нефтяные масла. Для очистки от нефти  требуется улавливание не только плавающей по поверхности пленки, но и осаждение нефтяной эмульсии.

Весьма опасны как загрязнители сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Стоки этих предприятий поглощают кислород за счет окисления органических веществ, засоряют воду нерастворимыми веществами и волокнами, придают воде неприятный вкус и запах, изменяют цвет, способствуют развитию грибных обрастаний по дну и берегам.

Особенно загрязняют водоемы и  губительно отражаются на развитии водных организмов сточные воды разнообразных  химических заводов. Сбросы ТЭЦ обычно бывают подогреты на 8-10° С выше в сравнении с водой водоемов. При повышении температуры водоемов в них происходит усиление развития микро- и макропланктона, "цветение" воды, изменяются ее запах и цвет.

Сильно загрязняет и засоряет реки молевой сплав леса. Массы плывущего  леса наносят рыбе ранения, преграждают  путь к нерестилищам, рыба большей  частью покидает обычные места нереста. Кора, сучья, ветки засоряют дно водоемов. Из бревен и древесных отходов выделяется в воду смола и другие вредные для рыбного населения продукты. Экстрагированные из древесины вещества разлагаются в воде, поглощая кислород, вызывая гибель рыб. Особенно в первые сутки сплава от недостатка кислорода гибнут икра и мальки рыб, а также кормовые беспозвоночные.

Усиливает засорение рек сброс  в них отходов лесозаводов - опилки, кора и др., скапливающиеся большей  частью в заводях и протоках. Часть леса тонет, число бревен увеличивается из года в год. Гниющая древесина и кора отравляют воду, она становится "мертвой".

Источником загрязнения вод  во многих случаях являются коммунальные сточные воды (канализация, бани, прачечные, больницы и др.).

Растет численность населения, расширяются старые и появляются новые города. К сожалению, не всегда постройка очистных сооружений успевает за темпами жилищного строительства.

Положение осложняется тем, что  за последние годы в составе сточных  вод резко увеличилось содержание биологически активных и стойких примесей, таких, как новые виды моющих средств, продуктов органического синтеза, радиоактивных веществ и др.

В ряде районов наблюдается загрязнение  подземных вод, связанное с просачиванием  в водоносные горизонты загрязнений с поверхности. Наибольшую же угрозу жизни водоемов и здоровью людей представляют радиоактивные отходы атомной промышленности. Источником радиоактивного загрязнения водоемов являются заводы по очистке урановой руды и по переработке ядерного горючего для реакторов, атомные электростанции, реакторы.

В настоящее время сточные воды повышенной радиоактивности порядка 100 кюри/л и выше подвергаются захоронению  в подземные резервуары или закачиваются в подземные бессточные бассейны.

Установлено, что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимое распространяется в воде. Последствия радиоактивного загрязнения от неправильного захоронения отходов сказались в Ирландском море, где радиоактивными изотопами были заражены планктон, рыбы, водоросли, а также пляжи.

Спуск радиоактивных отходов в  моря и реки, как и захоронение  их в верхних водонепроницаемых  слоях земной коры, нельзя считать  разумным решением этой важной современной  проблемы. Требуются дополнительные научные исследования способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.

В организмах растений и животных происходят процессы биологической  концентрации радиоактивных веществ  на протяжении цепей питания. Концентрированные  мелкими организмами эти вещества затем попадают к другим животным, хищникам, где образуют опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды.

referat911.ru

Смотрите также

• 
  Реферат бокс
• 
  Конфуций реферат
• 
  Магеллан реферат
• 
  Реферат география
• 
  Реферат мальта
• 
  Мальта реферат
• 
  Реферат сальмонеллез
• 
  Реферат корь
• 
  Инфляция реферат
• 
  Реферат индия
• 
  Реферат гигиена