Водная среда включаетповерхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены вокеане, содержанием 1млрд. 375 млн. кубических километров--около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет361млн. 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 3,7`С. Заметные различияв солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слоеводы, а также в окраинных и особенно в средиземных морях. Содержаниерастворенного кислорода в водесущественно уменьшается на глубине 50-60 метров.

Подземныеводы бывают солеными, солоноватыми (меньшейсолености) и пресными; существующиегеотермальные воды имеют

повышеннуютемпературу(более 30`С). Для производственной деятельности человечества и его хозяйственно-бытовыхнужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7%общего объема воды на Земле, причем очень малая еедоля (всего 0,36%) имеется в легко-доступных для добычи местах.Большая часть пресной воды содержится в снегах и пресноводных айсбергах,находящихся в районах в основном Южного полярного круга. Годовой мировой речнойсток пресной воды составляет 37,3 тыс. кубических километров. Кроме того, можетиспользоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. кубическимкилометрам. К сожалению, большая часть речного стока в России, составляющаяоколо 5000 кубических километров, приходится намалоплодородныеи малозаселенные северные территории.

При отсутствии пресной воды используютсоленую поверхностную или подземную воду,производяее опреснение или гиперфильтрацию: пропускают под большим перепадом давленийчерез полимерные мембраны с микроскопическими отверстиями, задерживающимимолекулы соли. Оба эти процесса весьма энергоемки, поэтому представляет интереспредложение, состоящее в использовании в качестве источника пресной воды пресноводных айсбергов (или их части), которые с этой целью буксируют поводе к берегам, не имеющим преснойводы, где организуют их таяние. По предварительным расчетам разработчиков этогопредложения, получение пресной воды будет примерно вдвое менее энергоемки по сравнению с опреснением и гиперфильтрацией. Важным обстоятельством, присущимводной среде, является то, что через нее в основномпередаются инфекционныезаболевания(примерно 80% всех заболеваний). Впрочем, некоторые из них, например коклюш,ветрянка, туберкулез, передаются ичерез воздушную среду. С целью борьбы с распространением заболеваний черезводную среду

2.Водныйбаланс земли.

Чтобы представить,сколько воды участвует в круговороте, охарактеризуем различные части гидросферы. Более 94% ее составляет Мировой океан. Другая часть(4%)-подземныеводы. При этом следует учесть, чтобольшая их часть относится к глубинным рассолам, а пресные воды составляют 1/15долю. Значителен также объем льда полярных ледников: с пересчетом на воду ондостигает 24 млн.км., или 1,6% объема гидросферы. Озерной воды в100 раз меньше -230 тыс.км., а в руслах рек содержится всеголишь 1200 км. воды, или 0,0001% всей гидросферы. Однако , несмотря на малый объем воды, реки играют очень большую роль: они, каки подземные воды, удовлетворяют значительную часть потребностей населения , промышленности и орошаемогоземледелия. Воды на Земле довольномного. Гидросфера составляет около 1/4180 части всей массы нашей планеты. Однако на долю пресных вод, исключая воду, скованную вполярных ледниках, приходится немногимболее 2 млн.км., или только 0,15%всего объемагидросферы.

3.Загрязнениеводы.

Водаи жизнь — понятия неразделимые.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам.Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферыпопадают на поверхность Земли. Эта и безтого большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землюнепосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственныхугодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Промышленныепредприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера.Загрязняются и подземные воды -важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земельбумерангом вновь возвращается к человекув продуктах питания и питьевой воде.

Какая у нас вода? В естественномсостоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, взвешены твердыечастички. Даже пресной мы называем водус содержанием растворенных солей до 1 г на литр. Откуда же берется и почемуникогда не иссякает этот мировой родник пресной воды? Ведь почти все запасымировой воды — это соленые воды Мирового океана и подземных кладовых.

3.1.Сокращениезапасов пресных вод из-за загрязнения

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантскийобъем воды, достигающий 525 тыс. км вгод. (из-за неполадок шрифта объемы воды указаны без кубометров 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей — Каспийского. Аральского идр.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влагирастениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает сосадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки иозера, ледники и подземные воды.Природный дистиллятор питается энергиейСолнца и отбирает примерно 20% этойэнергии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно

возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступныечеловечеству ресурсы. Большая частьпресных вод — 85% сосредоточена вольдах полярных зон и ледников. Скорость водообменаздесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды сушиобновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10--12 суток, обновляются водырек. Наибольшее практическоезначение для человечества имеют пресныеводы рек.

Реки всегда были источником преснойводы. Но в современную эпоху они сталитранспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекаютв моря и океаны. Большая частьиспользованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. Досих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И напервый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит

гораздосерьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, всерастворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществостаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной дляпотребления только после многократного разбавления чистой природнойводой. И здесь для человека важносоотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водногостока рек.

Мировой водохозяйственный баланспоказал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды вгод. На разбавление стоков уходит почти20% ресурсов пресных вод мира. Расчетына 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очисткаохватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 --35тыс. км пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мировогоречного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км очищенной сточнойводы «портит» 10 км речной воды, а не очищенной — в 3--5 раз больше. Количество пресной водыне уменьшается, но ее качество резкопадает, она становится не пригодной дляпотребления.

Человечеству придется изменить стратегиюводопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный циклот природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на«сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резкимуменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод.

Запасы пресной воды потенциально велики. Однако влюбом районе мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования илизагрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у20% городского и 75% сельского населениямира. Объем потребляемой воды зависят от региона и уровня жизни и составляет от3 до 700 л в сутки на одного человека.

Потребление воды промышленностью также зависит от экономическогоразвития данного района. Например, в Канаде промышленность потребляет 84% всеговодозабора, а в Индии — 1%. Наиболееводоемкие отрасли промышленности — сталелитейная, химическая, нефтехимическая,целлюлозно-бумажная и пищевая. На нихуходит почти 70% всей воды,затрачиваемой в промышленности. В среднем в мире на промышленность уходитпримерно 20% всей потребляемойводы. Главный же потребитель преснойводы — сельское хозяйство: на его нужды уходит 70--80% всей пресной воды.Орошаемое земледелие занимает лишь 15--17% площади сельскохозяйственных угодий, а дает половину всей продукции. Почти 70%посевов хлопчатника в мире существует благодаря орошению.

Суммарный сток рек СНГ (СССР) за годсоставляет 4720 км. Но распределены водные ресурсы крайне неравномерно. Внаиболее обжитых регионах, где проживаетдо 80% промышленной продукции и находится 90% пригодных для сельского хозяйстваземель, доля водных ресурсов составляет всего 20%. Многие районы страны недостаточно обеспеченыводой. Это юг и юго-восток европейской части СНГ, Прикаспийская низменность,юг Западной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, югЗабайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные районы СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, СреднейАзии, Саян и Дальнего Востока.

Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмешательство человека вестественные процессы затронуло уже и речной сток. В сельском хозяйстве большаячасть воды не возвращается в реки, а расходуется на испарение и образование растительной массы, так как при фотосинтезе водород из молекулводы переходит в органические соединения. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года, построено1500 водохранилищ (они регулируют до 9% всего стока). На сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страныхозяйственная 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.

Ограниченные и даже скудные во многихстранах запасы пресных вод

значительносокращаются из-за загрязнения. Обычно загрязняющие вещества разделяют на несколько классов в зависимостиот их природы, химического строения и происхождения.

3.2Загрязнение воды бытовыми, сельскохозяйственными или промышленными стоками.

Органические материалы поступают избытовых, сельскохозяйственных или промышленных стоков. Их разложение происходит под действиеммикроорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в водекислорода. Если кислорода в воде достаточнои количество отходов невелико, то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно безвредные остатки. В противном случае деятельность аэробных бактерий подавляется, содержание кислорода резко падает, развиваются процессы гниения При содержаниикислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в районах нереста — ниже 7 мг многиевиды рыб погибают.

Болезнетворные микроорганизмы и вирусысодержатся в плохо обработанных или совсем не обработанных канализационных стоках населенных пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные микробы и вирусы вызываютразличные эпидемии, такие, как вспышки сальмонеллиоза,гастроэнтерита, гепатита и др. В развитых странах в настоящее времяраспространение эпидемий через общественное водоснабжение происходит редко. Могут бытьзаражены пищевые продукты, например овощи, выращиваемые на полях, которыеудобряются шламами после очистки бытовыхсточных вод (от нем. Schlamme — буквально грязь).Водные беспозвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженныхводоемов служили часто причиной вспышек брюшного тифа.

Питательные элементы, главным образомсоединения азота и фосфора, поступают вводоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Увеличение содержания нитритов и нитратов вповерхностных и подземных водах ведет к загрязнению питьевой воды и кразвитию некоторых заболеваний, а рост этих веществ в водоемах вызывает ихусиленную эвтрофикацию (увеличение запасов биогенныхи органических веществ, из-за чего бурноразвиваются планктон и водоросли, поглощая весь кислород в воде).

К неорганическим и органическим веществамтакже относятся соединения тяжелыхметаллов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синтетические детергенты(моющие средства), фенолы. Они поступают в водоемы с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. Многие из них в водной среде либо вообще неразлагаются, либо разлагаются очень медленно и способны накапливатьсяв пищевых цепочках.

Увеличение донных осадков относится к одному из гидрологических последствий урбанизации. Их количество в реках и водоемах постоянно возрастает из-за эрозиипочв в результате неправильного ведения сельского хозяйства, сведения лесов, а также зарегулированности речного стока. Это явление приводит к нарушениюэкологического равновесия в водных системах, пагубно действует донныеорганизмы.

3.3Тепловое загрязнение воды.

Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды теплоэлектростанцийи промышленности. Повышение температурыприродных вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижаетколичество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Многиеобитатели рек, озер или водохранилищгибнут, развитие других подавляется.

Еще несколько десятилетий назад загрязненные водыпредставляли собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас картина изменилась, образовались сплошные массивы загрязненныхтерриторий.

3.4.Нефтяное загрязнение Мирового океана

Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхностиТихого и Атлантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морскиеводы ежегодно поступает до 6 млн. тнефтяных углеводородов. Почти половина этого количества связана странспортировкой и разработкой месторождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнениепоступает в океан через речной сток.

Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более 1,8 млн.т нефтепродуктов.

В море нефтяное загрязнение имеетразличные формы. Оно может тонкой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтяного покрытиявначале может составлять несколько сантиметров. С течением времени образуется эмульсия нефти в воде или воды внефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать на поверхностиморя. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные,которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозьпропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в липцу из-занеприятного запаха и вкуса.

3.4.1.Влияниенефти на флору и фауну.

Все компоненты нефти- токсичны для морскихорганизмов. Нефть влияет на структуру сообщества морских животных. При нефтяномзагрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так, обильно развиваются микроорганизмы,питающиеся нефтяными углеводородами, абиомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обитателей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольшихконцентраций нефти. При этом постепеннопадает первичная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприятное побочноесвойство. Ее углеводороды способнырастворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы,которые вместе с нефтью концентрируютсяв приповерхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефтисодержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензпирен.Сейчас получены многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектовзагрязненной морской среды. Бензпирен активноциркулирует по морским пищевым цепочкам и попадает в пищу людей.

Наибольшие количества нефти сосредоточеныв тонком приповерхностном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных сторон жизниокеана. В нем сосредоточено множествоорганизмов, этот слой играет роль«детского сада» для многих популяций. Поверхностные нефтяныепленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претерпевают измененияпроцессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо)морской воды.

Больше всего страдают от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефть склеивает оперенье, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и,кроме того, птица, выпачканная в нефти , не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших.Остальныеобитатели моря страдают меньше.Многочисленные исследования показали,что нефть, попавшая в море, не создаёт ни постоянной, ни долговременной опасности для живущих в воде организмов и не накапливает в них, так что еёпопадание в человека по пищевой цепиисключено.По последним данным,значительный вред флоре и фауне можетбыть нанесен только в отдельных случаях.Например, гораздо опаснее сырой нефти изготовленные из нее нефтепродукты- бензин, дизельное топливо и так далее. Опасны высокие концентрации нефти на литорали(приливно-отливной зоне), особенно на песчаном берегу этих случаях концентрации нефти долго остается высокой, и она наносит много вреда. Но к счастью такиеслучаи редки. Обычно при катастрофах танкеров нефть быстро расходится воде,разбавляется, начинается еёразложение. Показано, что углеводороды нефти могут без вред для морских организмов проходить через их пищеварительный тракт и даже через ткани: такие опыты проводились с крабами, двустворчатыми моллюсками, разными видами мелкойрыбы, и никаких вредных последствий для подопытных животных не было обнаружено.

3.4.2.Способы попадания нефти в воду.

Нефть уничтожает всё. Общественностьобоснованно уделяет большое внимание катастрофам танкеров, но нельзя забывать , что и сама природа загрязняет моря нефтью. По распространенной теориинефть, можно сказать зародилась в море. Так, считают, что она возникла из остатков мириад мельчайших морских организмов, после гибели осевших на дно и погребённых позднейшими геологическимиотложениями. Сейчас дитя угрожает жизни матери. Использование нефтичеловеком, её добыча в море иперевозка по

морю-всё это часто рассматривается как смертельная опасность для Мирового океана. Но какими путями нефть попадает в море? Чтос ней там происходит , как она действует на флору и фауну? Какие усилия

предпринимаются правительствами и нефтяными концернами для того, чтобы сократить загрязнение морянефтью? В 1978 г.в мире было около 4тыс. танкеров, и они перевезли по морю примерно 1700 млн.т нефти (около 60% мирового потребления нефти). Сейчас приблизительно 450млн.т сырой нефти(15%мировой добычи в год) поступает из месторождений, находящихся под морскимдном. Сейчас за год добывается из моря и перевозится по нему более 2 млрд.т нефти. По оценкам Национальной академии наук США, из этого количества в море попадает 1,6млн.т, или одна тысяча трехсотаячасть. Но эти 1,6млн.т составляют лишь 26%той нефти, которая в суммепопадает за год в море. Остальная нефть, примерно три четверти общего загрязнения, поступает с судов судов-сухогрузов ( льняные воды, остатки горюче-смазочных материалов, случайно или намеренно сбрасываемые в море), изприродных источников, а большевсего- из городов, особенно с предприятий, расположенных на побережье или на реках , впадающих в море. Судьбу нефти, попавшей в море, невозможно описать во всех подробностях. во-первых, минеральные масла, попадающие в море, имеют разный состав и разные свойства; во-вторых, в мо ре на них действуютразные факторы: ветер различной силы и направлений, волны, температура воздухаи воды. Важно и то, много ли нефтипопало в море. Сложные взаимодействия этих факторов ещё не изучены во всей полноте.Когда вблизи берега терпит авариютанкер , гибнут морские птицы: нефть склеивает их перья.Страдают прибрежная фауна и флора, пляжи, а скалы покрываютсятрудно удаляемым слоем вязкой нефти. Если же нефть выбрасывается в открытое море, последствия бывают совершенно иными. Значительные массы нефти могут исчезнуть, не дойдя до берега. В проливе Санта-Барбора уКалифорнии уже многие века в море просачивается из трещин и расселин в морском дне ежегодно 3000 т нефти однако загрязнения у берегов не наблюдается. Сравнительно быстрое поглощение нефти объясняетсянесколькими причинами. Нефть испаряется. Бензин полностью испаряется с поверхности воды зашесть часов. За сутки испаряется не менее 10% сырой нефти, а примерно за 20 дней -50%.Но более тяжелые нефтепродукты почти не испаряются. Нефть эмульгируется и диспергируется,то есть разбивается на мелкие капельки. Сильное волнение моря способствует образованию эмульсии нефти в водеи воды в нефти. При этом сплошной ковёрнефти разрывается, превращается в мелкиекапельки, плавающие в толще воды. Нефть растворяется. В её составе имеются вещества, растворимые в воде, хотя их доля в общем невелика. Нефть, исчезнувшая благодаря этимявлениям с поверхности моря, подвергается медленным процессам , ведущим к её разложению, биологическим,химическим и механическим. Немалую роль играет биологическое разложение. Известно более ста видов бактерий, грибков, водорослей и губок, способные превращать углеводороды нефти в двуокись углерода и воду. В благоприятных условиях благодаря деятельностиэтих организмов на квадратном метре за сутки при температуре 20-30град.разлагается от 0,02 до 2 г нефти. легкие

фракции углеводородов распадаются за несколько месяцев, но комки битума исчезают лишь через несколько лет. Идет фотохимическая реакция. Под действием солнечного света углеводороды нефти окисляются кислородом воздуха, образуя безвредные, растворимые в воде вещества. Тяжелые остатки нефти могут тонуть. Так, те же комкибитума могут так плотно заселяться мелкими сидячими морскими организмами, что через некоторое время опускаются на дно. Играет роль и механическое разложение. Со временем комки битума становятсяломкими и разваливаются на куски.

3.4.3.Способыборьбы с разливом нефти.

Как уже говорилось, судьба нефти, попавшей вморе у берега и вдали от берегов,различна. При катастрофе в открытом море не требуется каких-либо мер по борьбе с нефтью. Там её слой, как правило быстро разбивается волнами и ветром, а затем подвергается с естественным процессам разложения. Другое дело разлив нефти вблизи берегов. Здесьнадо действовать быстро, от этого зависит успех принятых мер. Главное- опытное и эффективное руководство всемимероприятиями по борьбе с бедствием, но результат будет зависеть также от географических и метеорологическихусловий на месте катастрофы. Насколькоэто возможно, груз из потерпевшего аварию танкера стараются перекачать надругие судна, чтобы предотвратить или хотя бы уменьшить загрязнение моря. Если наморе штиль или волнение невелико, аварийный танкер окружают загородками(бонами) из плавающих надутых воздухом шлангов, которыепрепятствуют дальнейшему распространению нефтяного пятна и позволяют вычерпать или собрать насосами пролившуюся нефть. Существует целый рядэффективных технических систем для сбора разлившейся нефти, но они могут работать при относительно спокойном море. Различные фирмы игосударственные предприятия стран мира разрабатывают системы, которые можно применять и в штормовую погоду. Действию этих механических систем помогают- химические средства дипергаторы.Они усиливают действия ветра и волнна слойнефти. Опрыскивая его диспергаторами,можно добиться разделения сплошного слояна мелкие капли, которые вскоре исчезают с поверхности .Этим устраняется опасность для птиц и вероятность загрязнения пляжей. Кроме того, диспергаторы ускоряют биологическое разложение нефти, так как многочисленные мельчайшие капельки представляют бактериям огромную поверхность для заселения и воздействия. Правда,биологи опасаются, что поглощение таких капелек мелкими морскими организм

www.ronl.ru

Водные ресурсы: использование и загрязнение

Водные ресурсы:

использование и загрязнение

План

I. ВВЕДЕНИЕ……………………………………………...…3

II. Использование и загрязнение водных ресурсов:

1) географические особенности размещения водных ресурсов………………………………………………....4

2) использование пресных вод…………………...…….6

3) качественное истощение ресурсов пресных вод…...9

4) основные источники загрязнения гидросферы...…13

III. Заключение…………………………………………...18

IV. Список литературы……………………………...…...19

ВВЕДЕНИЕ

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

Успешное преобразование природы возможно лишь при достаточном количестве и качестве воды. Обычно любой проект преобразования природы в большой сте-пени связан с тем или иным воздействием на гидроре-сурсы.

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

Использование и загрязнение водных ресурсов

Географические особенности размещения водных ресурсов

К числу важнейших водных ресурсов, пригодных для использования в тех или иных отраслях хозяйст-ва, относятся речные, озерные, морские, подземные поды, лед высокогорий и полярных районов, атмосферная влага. Таким обра-зом, за исключением вод, находящихся в составе ми-нералов и биомассы, все со-ставные части гидросферы могут рассматриваться в качестве источников водных ресурсов (табл. 1). При этом в промышленности, сель-ском хозяйстве и в быту наиболее широко использу-ются пресные воды -- реч-ные, подземные, озерные. Они более доступны, легче поддаются регулированию, непрерывно возобновляются в процессе круговорота. Пресные воды составляют около 2 % общего объема гидросферы. Но пока чело-век не использует большую их часть, законсервирован-ную в виде льдов. Исполь-зуемая часть составляет ме-нее 1 % от общего объема вод гидросферы. В этом и состоит одна из причин воз-никновения угрозы не толь-ко региональной, но и гло-бальной нехватки воды для хозяйственно-бытовых целей. Очевидно, для пополнения ресурсов пресных вод необходимо вовлекать в хозяй-ственный водооборот все более широкие массы воды из всех частей гидросферы. Работы в этом направлении ус-пешно развиваются, в ряде стран опресняют морскую воду, разрабатывают способы воздействия на атмосфер-ную влагу, все шире вовлекают в хозяйственный оборот подземные воды, составляют проекты использования во-ды полярных льдов.

Наиболее ценная часть гидроресурсов -- пресная вода размещена на территории материков крайне не-равномерно. Наиболее высокая обеспеченность ресурсами полного речного и подземного стока приходится на экваториальный пояс. Особенно отли-чаются в этом отношении экваториальные части Юж-ной Америки и Африки, где на одного человека прихо-дится 25-50 тыс. м3 полного речного стока и более 10-25 тыс. м3 подземного стока в год. Тропический, субтропический пояса и юг умеренного пояса Евразии имеют водообеспеченность почти в 10 раз ниже. Очень слабо обеспечены водными ресурсами юг Сред-ней Азии, Афганистан, Аравия, Сахара. В северной половине умеренного и субтропического поясов обес-печенность ресурсами полного стока, как правило, превышает 25 тыс. м3 на одного человека, а на северо-востоке и востоке Советского Союза, в северной части Канады превышает 100 тыс. м3 на одного человека. Особое место занимает Австралия. Несмотря на то, что в целом на территории Австралии воды мало, ее отно-сительная водообеспеченность выше среднемировой величины.

Таблица 1.

Мировые запасы воды

Вид воды	Объем (тыс. км3)	Доля в мировых запасах (%)	Активность водообмена (число лет)
		общих	пресных
Воды Мирового океана	1338000	96,50	-	2600
Подземные воды	23400	1,70	-	2000
Преимущественно пресные	10530	0,76	30,1	880
Почвенная влага	16,5	0,001	0,05	1
Полярные и горные ледники	24064,1	1,74	68,7	9700
Подземные льды зоны многолетне мерзлых пород	300	0,022	0,86	10000
Вода в озерах пресная соленая	176,4 91 85,4	0,013 0,007 0,006	- 0,26 -	17 - -
Воды болот	11,5	0,0008	0,03	5
Воды в руслах рек	2,1	0,0002	0,006	0,044
Биологическая вода	1,1	0,0001	0,003	-
Вода в атмосфере	12,9	0,001	0,04	0,22
Вся гидросфера	1385985	100	-	2400
Пресные воды	35029	2,53	100	-

Территориальное размещение гидроресурсов, водо-обеспеченность отдельных географических регионов не отличаются постоянством и изменяются с течением времени. В прошлом эти процессы происходили глав-ным образом под воздействием естественных природ-ных причин -- климатических, геолого-тектонических и т.д. Чаще всего естественные изменения водообеспеченности совершались медленно и постепенно. Так, на протяжении последних 5 000 лет обводненность Сахары неоднократно менялась. В IV тысячелетии до н. э. тер-ритория современной пустыни была занята ландшаф-тами саваннового типа. Здесь протекали полноводные реки, бравшие начало в горных массивах Центральной Сахары (Ахаггар, Тассилин-Адджер и др.). Эти реки впадали в озеро Чад, реку Нигер и образовывали раз-ветвленную гидрографическую сеть. Затем на протя-жении нескольких столетий происходило иссушение громадных пространств Северной Африки и формиро-вание ландшафтов пустынь.

Использование пресных вод

Темпы и масштабы изменений в водообеспеченности географических регионов резко возросли за последние десятилетия.

Научно-техническая революция сопровождается все большим потреблением воды. Это обусловлено ростом объемов промышленной продукции, формированием но-вых очень водоемких отраслей производства.

Так, на производство 1 т стали расходуется до 300 м3 воды, для получения 1 т бумаги -- 900, 1 т кап-рона -- 5600 м3. Рост энергетики также приводит к рез-кому увеличению потребления воды. Современные теп-ловые электростанции мощностью в 1 млн. кВт ис-пользуют в год 1,2-1,6 км3 воды, а атомные -- до 3,5 км3. Город с населением в 1 млн. человек расходует около 0,5 млн. м3 воды в сутки. Наиболее крупный по-требитель воды -- сельское хозяйство. Среднемировой расход воды для производства 1 кг растительной пищи составляет 2 тыс. л воды, а 1 кг мяса -- 20 тыс. л. Для орошения гектара хлопкового поля необходимо 5 тыс. м3, а рисового -- 15-20 тыс. м3 воды за сезон. Улучшение агротехники, подъем урожаев сопровожда-ются ростом транспирации воды сельскохозяйственны-ми культурами. Это в свою очередь приводит к умень-шению поверхностного стока, полного речного стока, к снижению уровней половодий и паводков. Таким образом, рост урожаев сопровождается уменьшением воды и реках. В перспективе в результате интенсификации земледелия можно ожидать уменьшения полного речного стока во всем мире примерно на 700 км3 в год. Следовательно, интенсификация сельского хозяйства неизбежно приводит к ухудшению водообеспеченности других отраслей хозяйства. Поэтому при планировании размещения и развития производительных сил приходится учитывать не только региональные запасы ресурсов пресных вод, но и их потребление всеми отраслями хозяйства как сегодня, так и в будущем.

Дальнейшая интенсификация сельского хозяйств« требует развития прежде всего орошаемого земледелия. Большая часть орошаемых площадей используется под такие водоемкие и высокоурожайные культуры как рис (примерно 65% от всей площади поливных земель) и хлопчатник (18%). На орошаемых землях расход воды в 10 раз выше, чем на неорошаемых, и в среднем составляет 12-14 тыс. м3 на 1 га пашни. К 2000 г. необходимо будет увеличить поливные площади не менее чем в 3 раза. Соответственно с этим возрастет и потребление воды в сельском хозяйстве.

Расширение пахотных угодий в значительных рал мерах возможно лишь при широком применении орошения. Так, многие бесплодные ныне земли Африки, Южной Америки и Австралии могут давать высокие урожаи при поливе. При полном использовании речной воды можно удвоить площади возделываемых земель в нижнем течении Ганга и Брахмапутры, увеличить их вчетверо в Южной Австралии. Все это приведет к дальнейшему росту безвозвратного использования воды для нужд орошения. Орошаемое земледелие занимало и будет занимать первое место по объему используемых вод среди других водопотребителей.

Процессы урбанизации сопровождаются все большим потреблением воды для хозяйственно-бытовых нужд. Расход воды на одного человека в городе значительно выше, чем в сельской местности. Поэтому рост городского населения резко увеличивает использование воды для бытовых целей. В целом в мире 71 % потребляемой воды расходуется сельским хозяйством, 23%--промышленностью и 6%--на коммунально-бытовые нужды.

Круговорот воды приводит к тому, что все части гидросферы возобновляются с той или иной интенсивностью. Особенно быстро происходит возобновление пресных вод. Если воду использовать в объеме круговорота, то источники водных ресурсов будут неисчерпаемыми, вечными. Но на практике, особенно за последние годы, потребление воды в отдельных регионах превышает скорость ее возобновления. Неравномерное размещение по территории ресурсов пресных вод, про-мышленности, городов, сельскохозяйственных пред-приятий, развитие экономики все чаще приводит к обострению диспропорций между ними, сопровождается возникновением очагов «водного голода». Так, в США в 1900 г. всеми отраслями хозяйства потреблялось 6% среднегодового стока речных вод, а в 1981 г. использовалось уже свыше 25% (с учетом слабоосвоенных водных запасов Аляски). К 2000 г. водопотребление в США, очевидно, составит 50% от среднегодового стока всех рек. Поэтому для решения проблем водоснабже-ния аграрных и промышленных районов страны пред-полагается в перспективе осуществить межбассейновую переброску вод канадских рек в объеме 246 км3 в год. Очень остро в последние годы встали проблемы водоснабжения в целом ряде индустриальных стран Европы. По этой причине ФРГ, Нидерланды и Дания обсуждают со Швецией возможности переброски отту-да пресной воды по трубопроводам. В настоящее время уже десятки стран мира испытывают серьезные труд-ности в связи с нехваткой пресной воды.

Таким образом, все основные тенденции научно-технической революции приводят к росту использова-ния ресурсов пресных вод, способствуют возникнове-нию региональных и глобальных проблем, связанных с их истощением.

Нехватка пресных вод в ряде регионов мира усу-губляется противоречиями между капиталистическими государствами, экономической отсталостью ряда стран. Мо этой причине на Ближнем Востоке в очень неболь-шой степени используются гидроресурсы реки Иордан, на полустрове Индостан -- воды реки Инд. Запасы Пресных вод стали предметом политических и экономических спекуляций. Более сильные в экономическом отношении капиталистические государства пытаются овладеть большей долей гидроресурсов.

По социальным, политическим и экономическим причинам в ряде стран водные ресурсы используются далеко не полностью. При этом это не обеспечивает их сохранения. Как правило, и в развивающихся странах, где нет достаточных средств и технических возможностей для строительства очистных сооружений, происходит качественное истощение водных ресурсов за счет их загрязнения.

Таким образом, развитие всех отраслей мировой хозяйства сопровождается интенсивным ростом водопотребления. В 1900 г. оно составило 400 км3 (в том числе 270 км3 воды было израсходовано безвозвратно), в 1981 г. -- соответственно 2600 и 1500; в 2000 г. произошло увеличение расхода воды до 6000 км3 (безвозвратно -- 3000 км3). При этом уровень водопотребления во многом определяется степенью экономического развития каждого государства. Например, общее годовое потребление воды на душу населения в развивающихся странах не превышает 150-200 м3, в индустриальных составляет в среднем 500-600 м3, а в высокоразвитых странах достигает 1500 м3.

Качественное истощение ресурсов пресных вод

Общемировое водопотребление в 1981 г. достигла 2600 км3 в год, что составляет лишь 6% ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод на Земле. Поэтому нехватку пресных вод в тех или иных регионах зем-ного шара вызыва-ет не прямое водопотребление гидроресурсов, а их качественное истощение.

За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять про-мышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700 км3 воды в год. Из этого объема безвозвратно расходует-ся 130-150 км3, а около 500 км3 отработанных, так называемых сточных, вод сбрасывается в реки, озера и моря.

В определенных размерах сброс сточных вод в есте-ственные водоемы допустим, так как природно-аквальные комплексы способны к самоочищению. При доста-точно большом содержании в воде кислорода микроор-ганизмы превращают органические вещества стоков а минеральные соли. Часть органики потребляется рыбами. Минеральные соли, в свою очередь, усваиваются растениями. В естественных условиях процессы само-очищения водоемов протекают и завершаются на разном расстоянии от места сброса нечистот. Это расстоя-ние зависит от мощности водостока, его гидрологиче-ских и гидробиоло-гических особенностей, от количества и качества загрязняющих веществ. Если сброс нечи-стот превышает возможности природно-аквальных комп-лексов к самоочищению, происходит их деградация. При этом быстро расходуется кислород, растворенный в воде, что приводит к нарушению биологиче-ских процессов, прекращению процессов самоочистки. В ре-зультате степень загрязнения вод возрастает на-столько, что резко снижаются возможности их использования, -- происходит качественное истощение водных ресурсов.

Для организации охраны вод от загрязнения крайне важно располагать данными о том, какое количество тех или иных стоков может быть очищено естественным образом в речной или озерной воде, за какое время, и на каком расстоянии от мест сброса. На основе таких материалов можно правильно сочетать искусственные и естественные способы очистки стоков. Способность природно-аквальных комплексов к самоочищению необ-ходимо учитывать также при размещении и строитель-стве очистных сооружений. Даже после самой совер-шенной очистки стоки очистных станций содержат не менее 10-20% наиболее стойких загрязнителей. По-этому для вторичного использования очищенных стоков необходимо 12-кратное их разбавление чистыми есте-ственными водами с большим содержанием кислорода.

С каждым годом все более значительные объемы воды расходуются на разбавление как очищенных, так и неочищенных стоков. В результате во многих регио-нах мира произошло качественное истощение водных ресурсов, все водоемы в той или иной степени загряз-нены. Уже сегодня при относительно не-большом количестве сточных вод (примерно 600 км3 в год) на их разбавление расходуется около 30% устой-чивого стока рек мира. Несмотря на совершенствование промышленных технологий количество сточных вод ра-стет. В 2000 г. на их разбавление потребуется израсхо-довать все мировые ресурсы речного стока. Строитель-ство дорогостоящих и самых совершенных очистных сооружений лишь отодвигает сроки качественного исто-щения водных ресурсов, но не может полностью ре-шить эту проблему.

Пресные воды загрязняются не только промышленными и канализационными стоками. За последние десятилетия очень опасным источником загрязнения стали нефтепродукты. Даже небольшое количество нефти в водоеме может резко сократить или даже полностью ликвидировать способность природно-аквальных комплексов к самоочищению. 1 т нефти покрывает воду тончайшей мономолекулярной пленкой на площади 12 км2. Эта пленка препятствует газообмену воды и воздуха, затрудняет насыщение воды кислородом и тем самым препятствует нормальному ходу процессов биологической очистки. Рост во всех странах количества автомобилей, водно-моторного транспорта остро ставит проблемы защиты вод от нефтепродуктов. Для борьбы с нефтяным загрязнением принимаются все более строгие меры. Например, на озерах-водохранилищах канала им. Москвы запрещено движение моторных лодок. Все крупные суда должны иметь специальные емкости для приема загрязненных вод.

Значительную угрозу для водоемов представляют минеральные удобрения и ядохимикаты, которые попадают с полей вместе со струями дождевой и талой воды. Насыщение водоемов рядом минеральных веществ (азот, фосфор и др.) приводит к их эвтрофикации. А это в свою очередь заставляет решать ряд новых сложных проблем в организации рационального водопользования. После загрязнения минеральными удобрениями круг возможного использования вод резко сужается. Иногда они вообще не годятся ни для каких целей.

В последние годы все шире распространяется тепловое загрязнение водоемов. Теплые, отработанные воды, которые используются для охлаждения агрегатов и реакторов тепловых и ядерных электростанций, в значительных количествах накапливаются в водохранилищах, озерах и реках. Это сопровождается значительными изменениями в их экологических условиях. Термальные загрязнения вызывают уменьшение содержания кислорода в воде, ухудшают условия жизни многих водных организмов, способствуют развитию сине-зеленых водорослей, значительно увеличивают токсичность загрязняющих воду примесей, изменяют сроки нереста рыб и т. д.

Во все большем числе экономически развитых стран и регионов приходится решать сложные проблемы водоснабжения. Так, в США около 150 млн. человек пьют воду, которая уже была в употреблении и прошла сложный и дорогой путь очистки до питьевых стандар-тов. Но, несмотря на самые совершенные методы под-готовки, эта вода уступает натуральной по целому ряду своих качеств. Сложные проблемы водоснабжения приходится решать Нидерландам, для которых прежде основным источником водоснабжения служил Рейн. Ныне Рейн приносит в Нидерланды сточные воды Швейцарии, Бельгии, Люксембурга, ФРГ и Франции.

Три четверти населения мира испытывает острую нехватку чистой питьевой воды. По данным Всемирной организации здравоохранения, в результате использо-вания недоброкачественной питьевой воды в мире еже-годно заболевает около 500 млн. человек. В связи с этим Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 1981-1990 гг. Международным десятилетием обеспе-чения питьевой водой и улучшения санитарных ус-ловий.

Таким образом, региональные и глобальные пробле-мы охраны ресурсов пресных вод, их рационального использования обусловлены главным образом качест-венным истощением гидроресурсов.

Основные источники загрязнения гидросферы

Уровень загрязнения рек, озер, морей и океанов с каждым годом возрастает. Особую и едва ли не самую серьезную роль в загрязнении водных объектов играет сброс отработанных промышленных вод. Они загрязняют более 1/3 всего речного стока. Например, в США за 70 лет загрязненность рек выросла в 10 раз, что привело к запрещению купания в реке Миссисипи и ее притоках. Не лучшим образом обстоит дело и с водоемами, расположенными в Европейской части России. Так, концентрация аммонийного и нитритного азота увеличилась в 1,5 раза, количество взвешенных и органических веществ достигает от 2 до 12 ПДК, содержание фенолов -- от 10 до 41 ПДК, тяжелых металлов -- от 8 до 24 ПДК.

Наибольший вклад в загрязнение водных объектов сточными водами вносят такие отрасли промышленности, как черная и цветная металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая, целлюлозно-бумажная и пищевая.

В зависимости от технологических особенностей производств сточные воды можно разделить на:

1. реакционные воды, загрязненные как исходными веществами, так и продуктами реакции;

2. воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах;

3. воды после промывки сырья, продуктов, тары, оборудования;

4. водные экстрагенты и абсорбенты;

5. бытовые воды из туалетов, после мытья помещений, душевых;

6. воды, стекающие с территории промышленных предприятий, загрязненные различными химическими веществами.

Промышленные сточные воды могут иметь кислую, нейтральную или щелочную среду, что приводит к изменению естественного рН в водоемах, в которые сбрасываются эти воды.

В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов; в бытовых отходах содержание органических веществ составляет 32-40%. Эти вещества, попадая в почву, создают в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов.

В случае образования в водоемах поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды, нарушается газообмен на границе сред воздух--вода. Кроме того, загрязняющие вещества могут акку-мулироваться в клетках и тканях гидробионтов и оказывать токсическое действие на них.

Поверхностные воды в промышленно развитых густонаселенных регионах подвергаются загрязнению коммунально-бытовыми и про-мышленными стоками, стоками сельхозпредприятий и др. Напри-мер, в пределах столицы ежегодно в р. Москву станциями аэрации сбрасывается до 4·106м3 сточных вод; к ним нужно добавить 8·103м3 сточных вод, поступающих от промышленных предприятий. Всего в бассейн р. Москвы поступает 9·103 т загрязняющих веществ, основу которых составляют соединения азота, нефтепро-дукты, металлы. Все это приводит к тому, что в черте города в водах р. Москвы в 2 раза возрастает количество взвешенных частиц, в 1,5 раза увеличивается минерализация, концентрация растворенного кислорода уменьшается до 1,5-2,0 мг/л, в 5 раз увеличивается кон-центрация биогенных элементов, в 2 раза по сравнению с фоновым возрастает содержание металлов и нефтепродуктов. По количеству сбрасываемых в водоемы стоков в РФ лидирует Москва -- 2367-106 м3, далее следуют Санкт-Петербург -- 1519·106 м3, Ан-гарск -- 529·106 м3, Красноярск -- 416·106 м3, Новосибирск -- 316·106 м3 .

Еще одним источником загрязнения природных вод являются атмосферные воды, несущие в себе вымываемые из воздуха загряз-няющие вещества промышленного происхождения. При стекании по поверхности земли атмосферные и талые воды увлекают за собой органические и минеральные вещества из почвы. В первую очередь это касается территорий санитарно неблагоустроенных населенных пунктов, сельскохозяйственных объектов и угодий, особенно в период весеннего паводка, что приводит к сезонному ухудшению качества питьевой воды.

Городские сточные воды, включающие преимущественно быто-вые стоки, которые содержат большое количество поверхностно-активных моющих средств, также являются источниками загрязнения природных вод. Наличие в стоках поверхностно-активных моющих средств губительно сказывается на флоре и фауне. Например, 10-25 мг моющих химических средств на 1 л воды ядовиты для вод-ной флоры. При концентрации моющих средств 1 мг/л гибнет планктон, при 3 мг/л -- дафнии, 15 мг/л -- рыбы. Кроме того, в городских сточных водах может содержаться в среднем (мг/л): 1б,9 -- калия, 0,5 -- меди; 0,5 -- свинца; 0,8 -- железа; 23,2 -- натрия; 0,2 -- цинка; 6,6 -- фосфора, 4,53 -- жиров. Разложение большого количества органических веществ в стоках приводит к дефициту кислорода и накоплению сероводорода, в результате чего со временем такие водоемы «умирают».

Большое значение для организации водопотребления и водопользования имеет состояние подземных вод, которое может нарушаться проведением мелиоративных и гидротехнических работ, строительством городов и поселков, сооружением и эксплуатацией шахт и рудников. В результате уровень грунтовых вод может меняться на обширных территориях. Так, в районе Курской магнитной аномалии осуществление работ в местах добычи полезных ископаемых вызвало появление депрессионных воронок, а затем заметное изменение водного режима и характера растительности на расстоянии 50-60 км от карьеров. Интенсивная откачка из глубин нефти, газа или воды может повлечь за собой оседание почвы на больших территориях, изменение путей подземных потоков и их скоростей, что может привести к разрушению первичных структур. Кроме того, откачка подземных вод из шахт, рудников и карьеров и сброс их на поверхность ведут к загрязнению рек и водоемов.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение вредных веществ. Объем таких захоронений составляет около 10% всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для использования морей и океанов в качестве полигонов для захоронения различных отходов послужила способность морской воды к переработке большого количества органических и неорганических веществ. При этом эта способность не беспредельна. Поэтому такой подход можно рассматривать как вы-нужденную меру, подтверждающую несовершенство технологий по переработке и уничтожению отходов производства и потребления. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 15-106 т нефти. Каждая 1 т нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км2 поверхности и загрязняет до 1 млн т морской воды.

Особо следует остановиться на захоронении в морях и океанах радиоактивных отходов. Захоронение радиоактивных отходов (РАО) в море рассматривается как изоляция этих опасных веществ от среды обитания человека на период, достаточный для физического распада радионуклидов. Захоронение жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и твердых радиоактивных отходов (ТРО) осуществлялось многими странами, имеющими атомный флот и атомную промышленность. Первые захоронения РАО в морях были произведены в 1946 г США в северо-восточной части Тихого океана на расстоянии 80 км от побережья Калифорнии. С 1947 г сбросы стали производиться Великобританией и др. До 1983 г практиковался сброс ТРО в открытое море.

В России возникают свои проблемы, связанные с захоронением РАО в морях, омывающих ее территорию. В СССР захоронение РАО началось в 1957 г. Только по ТРО в северные и дальневосточные моря суммарный сброс составляет 53376 м3 с активностью 21614 Ки. Одновременно производится захоронение ЖРО, суммар-ный слив которых в северные моря составил 190435 м3 с активнос-тью 23753 Ки. Не меньший вред по загрязнению водных объектов наносят удобрения и ядохимикаты (пестициды), применяемые в сельском хозяйстве, которые, попадая на поверхность почвы, смы-ваются с нее и оказываются в водоемах.

Необходимо отметить, что процессы регенерации, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе. Источники загрязнения водоемов более разнообразны, а естественные процессы, происходящие в водной среде и подвергающиеся дей-ствию загрязнителей, более чувствительны и имеют большее значе-ние для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые происходят в атмосфере.

Заключение

Миру 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 сильно увлажненных земель будут уничтожены.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения.

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

Список литературы

1) Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды М.: Аспект-пресс, 1995.

2) Ерофеев Б.В. Экологическое право М.: Юриспруденция, 1999.

3) Инженерная экология и экологический менеджмент / Под ред. Иванова Н.И., Фадина И.М. М.: Логос, 2003.

4) Инженерная экология / Под ред. Медведева В.Т. М.: Гардарики, 2002.

5) Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек М.: 1998.

6) Петров К.М. Общая экология: взаимодействие общества и природы СПб: Химия, 1998.

7) Родзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. М.: Просвещение, 1986.

referatwork.ru

Доклад - Водные ресурсы: использование и загрязнение

Водные ресурсы:

использование и загрязнение

План

I. Введение……………………………………………...…3

II.Использование и загрязнение водных ресурсов:

1) географические особенности размещения водных ресурсов………………………………………………....4

2) использование пресных вод…………………...…….6

3) качественное истощение ресурсов пресных вод…...9

4) основные источники загрязнения гидросферы...…13

III. Заключение…………………………………………...18

IV. Список литературы……………………………...…...19

Введение

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

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

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

Использование и загрязнение водных ресурсов

Географические особенности размещения водных ресурсов

К числу важнейших водных ресурсов, пригодных для использования в тех или иных отраслях хозяйства, относятся речные, озерные, морские, подземные поды, лед высокогорий и полярных районов, атмосферная влага. Таким образом, за исключением вод, находящихся в составе минералов и биомассы, все составные части гидросферы могут рассматриваться в качестве источников водных ресурсов (табл. 1). Однако в промышленности, сельском хозяйстве и в быту наиболее широко используются пресные воды — речные, подземные, озерные. Они более доступны, легче поддаются регулированию, непрерывно возобновляются в процессе круговорота. Пресные воды составляют около 2 % общего объема гидросферы. Но пока человек не использует большую их часть, законсервированную в виде льдов. Используемая часть составляет менее 1 % от общего объема вод гидросферы. В этом и состоит одна из причин возникновения угрозы не только региональной, но и глобальной нехватки воды для хозяйственно-бытовых целей. Очевидно, для пополнения ресурсов пресных вод необходимо вовлекать в хозяйственный водооборот все более широкие массы воды из всех частей гидросферы. Работы в этом направлении успешно развиваются, в ряде стран опресняют морскую воду, разрабатывают способы воздействия на атмосферную влагу, все шире вовлекают в хозяйственный оборот подземные воды, составляют проекты использования воды полярных льдов.

Наиболее ценная часть гидроресурсов — пресная вода размещена на территории материков крайне неравномерно. Наиболее высокая обеспеченность ресурсами полного речного и подземного стока приходится на экваториальный пояс. Особенно отличаются в этом отношении экваториальные части Южной Америки и Африки, где на одного человека приходится 25-50 тыс. м3 полного речного стока и более 10-25 тыс. м3 подземного стока в год. Тропический, субтропический пояса и юг умеренного пояса Евразии имеют водообеспеченность почти в 10 раз ниже. Очень слабо обеспечены водными ресурсами юг Средней Азии, Афганистан, Аравия, Сахара. В северной половине умеренного и субтропического поясов обеспеченность ресурсами полного стока, как правило, превышает 25 тыс. м3 на одного человека, а на северо-востоке и востоке Советского Союза, в северной части Канады превышает 100 тыс. м3 на одного человека. Особое место занимает Австралия. Несмотря на то, что в целом на территории Австралии воды мало, ее относительная водообеспеченность выше среднемировой величины.

Таблица 1.

Мировые запасы воды

Вид воды	Объем (тыс. км3 )	Доля в мировых запасах (%)	Активность водообмена (число лет)
общих	пресных
Воды Мирового океана	1338000	96,50	-	2600
Подземные воды	23400	1,70	-	2000
Преимущественно пресные	10530	0,76	30,1	880
Почвенная влага	16,5	0,001	0,05	1
Полярные и горные ледники	24064,1	1,74	68,7	9700
Подземные льды зоны многолетне мерзлых пород	300	0,022	0,86	10000
Вода в озерах пресная соленая	176,4 91 85,4	0,013 0,007 0,006	- 0,26 -	17 - -
Воды болот	11,5	0,0008	0,03	5
Воды в руслах рек	2,1	0,0002	0,006	0,044
Биологическая вода	1,1	0,0001	0,003	-
Вода в атмосфере	12,9	0,001	0,04	0,22
Вся гидросфера	1385985	100	-	2400
Пресные воды	35029	2,53	100	-

Территориальное размещение гидроресурсов, водообеспеченность отдельных географических регионов не отличаются постоянством и изменяются с течением времени. В прошлом эти процессы происходили главным образом под воздействием естественных природных причин — климатических, геолого-тектонических и т.д. Чаще всего естественные изменения водообеспеченности совершались медленно и постепенно. Так, на протяжении последних 5 000 лет обводненность Сахары неоднократно менялась. В IV тысячелетии до н. э. территория современной пустыни была занята ландшафтами саваннового типа. Здесь протекали полноводные реки, бравшие начало в горных массивах Центральной Сахары (Ахаггар, Тассилин-Адджер и др.). Эти реки впадали в озеро Чад, реку Нигер и образовывали разветвленную гидрографическую сеть. Затем на протяжении нескольких столетий происходило иссушение громадных пространств Северной Африки и формирование ландшафтов пустынь.

Использование пресных вод

Научно-техническая революция сопровождается все большим потреблением воды. Это обусловлено ростом объемов промышленной продукции, формированием новых очень водоемких отраслей производства.

Так, на производство 1 т стали расходуется до 300 м3 воды, для получения 1 т бумаги — 900, 1 т капрона — 5600 м3. Рост энергетики также приводит к резкому увеличению потребления воды. Современные тепловые электростанции мощностью в 1 млн. кВт используют в год 1,2-1,6 км3 воды, а атомные — до 3,5 км3. Город с населением в 1 млн. человек расходует около 0,5 млн. м3 воды в сутки. Наиболее крупный потребитель воды — сельское хозяйство. Среднемировой расход воды для производства 1 кг растительной пищи составляет 2 тыс. л воды, а 1 кг мяса — 20 тыс. л. Для орошения гектара хлопкового поля необходимо 5 тыс. м3, а рисового — 15-20 тыс. м3 воды за сезон. Улучшение агротехники, подъем урожаев сопровождаются ростом транспирации воды сельскохозяйственными культурами. Это в свою очередь приводит к уменьшению поверхностного стока, полного речного стока, к снижению уровней половодий и паводков. Таким образом, рост урожаев сопровождается уменьшением воды и реках. В перспективе в результате интенсификации земледелия можно ожидать уменьшения полного речного стока во всем мире примерно на 700 км3 в год. Следовательно, интенсификация сельского хозяйства неизбежно приводит к ухудшению водообеспеченности других отраслей хозяйства. Поэтому при планировании размещения и развития производительных сил приходится учитывать не только региональные запасы ресурсов пресных вод, но и их потребление всеми отраслями хозяйства как в настоящее время, так и в будущем.

Процессы урбанизации сопровождаются все большим потреблением воды для хозяйственно-бытовых нужд. Расход воды на одного человека в городе значительно выше, чем в сельской местности. Поэтому рост городского населения резко увеличивает использование воды для бытовых целей. В целом в мире 71 % потребляемой воды расходуется сельским хозяйством, 23%—промышленностью и 6%—на коммунально-бытовые нужды.

Круговорот воды приводит к тому, что все части гидросферы возобновляются с той или иной интенсивностью. Особенно быстро происходит возобновление пресных вод. Если воду использовать в объеме круговорота, то источники водных ресурсов будут неисчерпаемыми, вечными. Но на практике, особенно за последние годы, потребление воды в отдельных регионах превышает скорость ее возобновления. Неравномерное размещение по территории ресурсов пресных вод, промышленности, городов, сельскохозяйственных предприятий, развитие экономики все чаще приводит к обострению диспропорций между ними, сопровождается возникновением очагов «водного голода». Так, в США в 1900 г. всеми отраслями хозяйства потреблялось 6% среднегодового стока речных вод, а в 1981 г. использовалось уже свыше 25% (с учетом слабоосвоенных водных запасов Аляски). К 2000 г. водопотребление в США, очевидно, составит 50% от среднегодового стока всех рек. Поэтому для решения проблем водоснабжения аграрных и промышленных районов страны предполагается в перспективе осуществить межбассейновую переброску вод канадских рек в объеме 246 км3 в год. Очень остро в последние годы встали проблемы водоснабжения в целом ряде индустриальных стран Европы. По этой причине ФРГ, Нидерланды и Дания обсуждают со Швецией возможности переброски оттуда пресной воды по трубопроводам. В настоящее время уже десятки стран мира испытывают серьезные трудности в связи с нехваткой пресной воды.

Таким образом, все основные тенденции научно-технической революции приводят к росту использования ресурсов пресных вод, способствуют возникновению региональных и глобальных проблем, связанных с их истощением.

Нехватка пресных вод в ряде регионов мира усугубляется противоречиями между капиталистическими государствами, экономической отсталостью ряда стран. Мо этой причине на Ближнем Востоке в очень небольшой степени используются гидроресурсы реки Иордан, на полустрове Индостан — воды реки Инд. Запасы Пресных вод стали предметом политических и экономических спекуляций. Более сильные в экономическом отношении капиталистические государства пытаются овладеть большей долей гидроресурсов.

По социальным, политическим и экономическим причинам в ряде стран водные ресурсы используются далеко не полностью. Однако это не обеспечивает их сохранения. Как правило, и в развивающихся странах, где нет достаточных средств и технических возможностей для строительства очистных сооружений, происходит качественное истощение водных ресурсов за счет их загрязнения.

Таким образом, развитие всех отраслей мировой хозяйства сопровождается интенсивным ростом водопотребления. В 1900 г. оно составило 400 км3 (в том числе 270 км3 воды было израсходовано безвозвратно), в 1981 г. — соответственно 2600 и 1500; в 2000 г. произошло увеличение расхода воды до 6000 км3 (безвозвратно — 3000 км3 ). Однако уровень водопотребления во многом определяется степенью экономического развития каждого государства. Например, общее годовое потребление воды на душу населения в развивающихся странах не превышает 150-200 м3, в индустриальных составляет в среднем 500-600 м3, а в высокоразвитых странах достигает 1500 м3 .

Качественное истощение ресурсов пресных вод

Общемировое водопотребление в 1981 г. достигла 2600 км3 в год, что составляет лишь 6% ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод на Земле. Поэтому нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара вызывает не прямое водопотребление гидроресурсов, а их качественное истощение.

За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700 км3 воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150 км3, а около 500 км3 отработанных, так называемых сточных, вод сбрасывается в реки, озера и моря.

В определенных размерах сброс сточных вод в естественные водоемы допустим, так как природно-аквальные комплексы способны к самоочищению. При достаточно большом содержании в воде кислорода микроорганизмы превращают органические вещества стоков а минеральные соли. Часть органики потребляется рыбами. Минеральные соли, в свою очередь, усваиваются растениями. В естественных условиях процессы самоочищения водоемов протекают и завершаются на разном расстоянии от места сброса нечистот. Это расстояние зависит от мощности водостока, его гидрологических и гидробиоло-гических особенностей, от количества и качества загрязняющих веществ. Если сброс нечистот превышает возможности природно-аквальных комп-лексов к самоочищению, происходит их деградация. При этом быстро расходуется кислород, растворенный в воде, что приводит к нарушению биологических процессов, прекращению процессов самоочистки. В ре-зультате степень загрязнения вод возрастает настолько, что резко снижаются возможности их использования, — происходит качественное истощение водных ресурсов.

Для организации охраны вод от загрязнения крайне важно располагать данными о том, какое количество тех или иных стоков может быть очищено естественным образом в речной или озерной воде, за какое время, и на каком расстоянии от мест сброса. На основе таких материалов можно правильно сочетать искусственные и естественные способы очистки стоков. Способность природно-аквальных комплексов к самоочищению необходимо учитывать также при размещении и строительстве очистных сооружений. Даже после самой совершенной очистки стоки очистных станций содержат не менее 10-20% наиболее стойких загрязнителей. Поэтому для вторичного использования очищенных стоков необходимо 12-кратное их разбавление чистыми естественными водами с большим содержанием кислорода.

С каждым годом все более значительные объемы воды расходуются на разбавление как очищенных, так и неочищенных стоков. В результате во многих регионах мира произошло качественное истощение водных ресурсов, все водоемы в той или иной степени загрязнены. Уже в настоящее время при относительно небольшом количестве сточных вод (примерно 600 км3 в год) на их разбавление расходуется около 30% устойчивого стока рек мира. Несмотря на совершенствование промышленных технологий количество сточных вод растет. В 2000 г. на их разбавление потребуется израсходовать все мировые ресурсы речного стока. Строительство дорогостоящих и самых совершенных очистных сооружений лишь отодвигает сроки качественного истощения водных ресурсов, но не может полностью решить эту проблему.

Во все большем числе экономически развитых стран и регионов приходится решать сложные проблемы водоснабжения. Так, в США около 150 млн. человек пьют воду, которая уже была в употреблении и прошла сложный и дорогой путь очистки до питьевых стандартов. Но, несмотря на самые совершенные методы подготовки, эта вода уступает натуральной по целому ряду своих качеств. Сложные проблемы водоснабжения приходится решать Нидерландам, для которых прежде основным источником водоснабжения служил Рейн. Ныне Рейн приносит в Нидерланды сточные воды Швейцарии, Бельгии, Люксембурга, ФРГ и Франции.

Три четверти населения мира испытывает острую нехватку чистой питьевой воды. По данным Всемирной организации здравоохранения, в результате использования недоброкачественной питьевой воды в мире ежегодно заболевает около 500 млн. человек. В связи с этим Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 1981-1990 гг. Международным десятилетием обеспечения питьевой водой и улучшения санитарных условий.

Таким образом, региональные и глобальные проблемы охраны ресурсов пресных вод, их рационального использования обусловлены главным образом качественным истощением гидроресурсов.

Основные источники загрязнения гидросферы

Уровень загрязнения рек, озер, морей и океанов с каждым годом возрастает. Особую и едва ли не самую серьезную роль в загрязнении водных объектов играет сброс отработанных промышленных вод. Они загрязняют более 1/3 всего речного стока. Например, в США за 70 лет загрязненность рек выросла в 10 раз, что привело к запрещению купания в реке Миссисипи и ее притоках. Не лучшим образом обстоит дело и с водоемами, расположенными в Европейской части России. Так, концентрация аммонийного и нитритного азота увеличилась в 1,5 раза, количество взвешенных и органических веществ достигает от 2 до 12 ПДК, содержание фенолов — от 10 до 41 ПДК, тяжелых металлов — от 8 до 24 ПДК.

В зависимости от технологических особенностей производств сточные воды можно разделить на:

1. реакционные воды, загрязненные как исходными веществами, так и продуктами реакции;

2. воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах;

3. воды после промывки сырья, продуктов, тары, оборудования;

4. водные экстрагенты и абсорбенты;

5. бытовые воды из туалетов, после мытья помещений, душевых;

6. воды, стекающие с территории промышленных предприятий, загрязненные различными химическими веществами.

В случае образования в водоемах поверхностных пленок, содержащих нефтяные углеводороды, нарушается газообмен на границе сред воздух—вода. Кроме того, загрязняющие вещества могут аккумулироваться в клетках и тканях гидробионтов и оказывать токсическое действие на них.

Поверхностные воды в промышленно развитых густонаселенных регионах подвергаются загрязнению коммунально-бытовыми и промышленными стоками, стоками сельхозпредприятий и др. Например, в пределах столицы ежегодно в р. Москву станциями аэрации сбрасывается до 4·106 м3 сточных вод; к ним нужно добавить 8·103 м3 сточных вод, поступающих от промышленных предприятий. Всего в бассейн р. Москвы поступает 9·103 т загрязняющих веществ, основу которых составляют соединения азота, нефтепродукты, металлы. Все это приводит к тому, что в черте города в водах р. Москвы в 2 раза возрастает количество взвешенных частиц, в 1,5 раза увеличивается минерализация, концентрация растворенного кислорода уменьшается до 1,5-2,0 мг/л, в 5 раз увеличивается концентрация биогенных элементов, в 2 раза по сравнению с фоновым возрастает содержание металлов и нефтепродуктов. По количеству сбрасываемых в водоемы стоков в РФ лидирует Москва — 2367-106 м3, далее следуют Санкт-Петербург — 1519·106 м3, Ангарск — 529·106 м3, Красноярск — 416·106 м3, Новосибирск — 316·106 м3 .

Еще одним источником загрязнения природных вод являются атмосферные воды, несущие в себе вымываемые из воздуха загрязняющие вещества промышленного происхождения. При стекании по поверхности земли атмосферные и талые воды увлекают за собой органические и минеральные вещества из почвы. В первую очередь это касается территорий санитарно неблагоустроенных населенных пунктов, сельскохозяйственных объектов и угодий, особенно в период весеннего паводка, что приводит к сезонному ухудшению качества питьевой воды.

Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, которые содержат большое количество поверхностно-активных моющих средств, также являются источниками загрязнения природных вод. Наличие в стоках поверхностно-активных моющих средств губительно сказывается на флоре и фауне. Например, 10-25 мг моющих химических средств на 1 л воды ядовиты для водной флоры. При концентрации моющих средств 1 мг/л гибнет планктон, при 3 мг/л — дафнии, 15 мг/л — рыбы. Кроме того, в городских сточных водах может содержаться в среднем (мг/л): 1б,9 — калия, 0,5 — меди; 0,5 — свинца; 0,8 — железа; 23,2 — натрия; 0,2 — цинка; 6,6 — фосфора, 4,53 — жиров. Разложение большого количества органических веществ в стоках приводит к дефициту кислорода и накоплению сероводорода, в результате чего со временем такие водоемы «умирают».

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение вредных веществ. Объем таких захоронений составляет около 10% всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для использования морей и океанов в качестве полигонов для захоронения различных отходов послужила способность морской воды к переработке большого количества органических и неорганических веществ. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому такой подход можно рассматривать как вынужденную меру, подтверждающую несовершенство технологий по переработке и уничтожению отходов производства и потребления. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 15-106 т нефти. Каждая 1 т нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км2 поверхности и загрязняет до 1 млн т морской воды.

В России возникают свои проблемы, связанные с захоронением РАО в морях, омывающих ее территорию. В СССР захоронение РАО началось в 1957 г. Только по ТРО в северные и дальневосточные моря суммарный сброс составляет 53376 м3 с активностью 21614 Ки. Одновременно производится захоронение ЖРО, суммарный слив которых в северные моря составил 190435 м3 с активностью 23753 Ки. Не меньший вред по загрязнению водных объектов наносят удобрения и ядохимикаты (пестициды), применяемые в сельском хозяйстве, которые, попадая на поверхность почвы, смываются с нее и оказываются в водоемах.

Необходимо отметить, что процессы регенерации, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе. Источники загрязнения водоемов более разнообразны, а естественные процессы, происходящие в водной среде и подвергающиеся действию загрязнителей, более чувствительны и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые происходят в атмосфере.

Заключение

Миру 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 сильно увлажненных земель будут уничтожены.

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения.

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов – это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

Список литературы

1) Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды М.: Аспект-пресс, 1995.

2) Ерофеев Б.В. Экологическое право М.: Юриспруденция, 1999.

3) Инженерная экология и экологический менеджмент / Под ред. Иванова Н.И., Фадина И.М. М.: Логос, 2003.

4) Инженерная экология / Под ред. Медведева В.Т. М.: Гардарики, 2002.

5) Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек М.: 1998.

6) Петров К.М. Общая экология: взаимодействие общества и природы СПб: Химия, 1998.

7) Родзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. М.: Просвещение, 1986.

www.ronl.ru

Реферат Загрязнение водных ресурсов и методы очистки

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ

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

В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается от них.Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека.Дым,пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами.Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям-дренажным канавам и канализационным трубам.Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать,чем тех,которые переносятся в процессе природного круговорота воды.я РАДОСТЬ ПОЗНАНИЯ популярная энциклопедия в четырех томах т.3 стр.146-147 Общемировое водопотребление на хозяйственные и бытовые нужды сщставляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение. За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные ибытовые нужды потребляется около 600-700куб.км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150куб. км, а около 500куб. км отработанных,так называемых сточных вод сбрасывается в реки,озера и моря. Важное место в предохранении гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружения бывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот.При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для очистки промышленных стоков. Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках,откуда их удаляют механическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей. Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций. У нас в стране в городе Минске целая группа заводов с помощью этого метода добилась очень высокой степени очистки стоков. При очистки бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы,осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях. В первом случае хозяйственно-бытовые стоки подаются на поля орошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходят бактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количество органических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи. Сложную систему биологической очистки эагрязненных рейнских вод для целей водоснабжения ряда городов страны разработали и применяют голландцы.На Рейне построены насосные станции с фильтрами частичной очистки. Из реки вода закачивается в неглубокие канавы на поверхность речных террас. Через толщу алмовиальных отложений она фильтруется, пополняя грунтовые воды. Грунтовые воды подаются по скважинам на дополнительную очистку и затем поступают в водопровод. Очистные сооружения решают проблему сохранения качества пресных вод лишь до определенной стадии развития экономики конкретных географических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсов уже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогда начинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов,наступает их качественное истощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встает проблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временное решение местных задач охраны вод от загрязнения. Кардинальные пути защиты от загрязнения и разрушения природноаквальных и сопряженных с ними природных территориальных комплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса в водоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числе предприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в ряде отраслей промышленности.Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера и водохранилища, возможно только в условиях сложившихся территориально-производственных комплексов. В пределах производственных комплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями. В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических,физико- и экономико-географических условий при планировании и формировании территориально-производственых комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды,превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые. Все чаще для пополнения ресурсов пресных вод используются другие части гидросферы. Так, разработана достаточно эффективная технология опреснения морских вод. Технически проблема опреснения морской воды решена. Однако для этого требуется много энергии, и поэтому опресненная вода еще очень дорога. Значительно дешевле опреснять солоноватые подземные воды. С помощью гелиоустановок эти воды опресняют на юге США, на территории Калмыкии,Краснодарском крае, Волгоградской области. На международных конференциях по проблемам водных ресурсов обсуждаются возможности переброски пресной воды, законсервированной в виде айсбергов.

Впервые предложил использовать айсберги для водоснабжения засушливых

районов земного шара американский географ и инженер Джон Айзекс.

По его проекту от берегов Антарктиды айсберги должны транспортироваться

судами в холодное Перуанское течение и далее по системе течений к берегам

Калифорнии. Здесь они прикрепляются к берегу, и пресная вода , образующаяся при таянии, будет подаваться по трубам на материк. Причём за счёт конденсации

на холодной поверхности айсбергов количество пресной воды окажется на 25%

большим, чем содержится в них самих.

nreferat.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..