Если смотреть на нашу планету из космоса, то Земля кажется голубым шаром, сплошь покрытым водой. А континенты, словно маленькие островки в этом бесконечном океане. Оно и понятно. Вода занимает 70,8 % всей поверхности планеты, а на долю суши остается лишь 29,2%. Водную оболочку нашей планеты называют гидросферой. Ее объем 1,4 млрд. кубометров.
Вода появилась на нашей планете около 3,5 млрд. лет назад в виде паров, которые образовались в результате дегазации мантии. В настоящее время вода - это самый важный элемент в биосфере Земли, поскольку ее нельзя заменить ничем. К счастью, водные ресурсы считаются неисчерпаемыми, поскольку ученые придумали способ опреснения соленых вод.
Главное назначение воды как природного ресурса - поддержание жизнедеятельности всего живого - растений, животных и человека. Она - основа всего живого на нашей планете, главный поставщик кислорода в самом важном процессе на Земле - фотосинтезе.
Вода - важнейший фактор климатообразования. Поглощая тепло из атмосферы и отдавая его обратно, вода регулирует климатические процессы.
Невозможно не отметить роль водных источников в видоизменении нашей планеты. Люди испокон веков селились возле водоемов и источников воды. Вода служит одним из главных средств сообщения. Существует мнение ученых, что если бы наша планета представлял собой сплошь сушу, то, к примеру, открытие Америки отложилось на несколько столетий. А об Австралии мы вряд ли бы узнали еще в ближайшие лет 300.
Виды водных ресурсов Земли
Водные ресурсы нашей планеты - это запасы всей воды. Но вода - одно из самых распространенных и самых уникальных соединений на Земле, поскольку присутствует сразу в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Поэтому водные ресурсы Земли это:
. Поверхностные воды (океаны, озера, реки, моря, болота)
. Подземные воды.
. Искусственные водоемы.
. Ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и высокогорья).
. Вода, содержащаяся в растениях и животных.
. Пары атмосферы.
Последние 3 пункта относятся к потенциальным ресурсам, потому что человечество еще не научилось использовать их.
Пресная вода - самая ценная, ее используют гораздо шире, чем морскую, соленую. Из всего водного запаса в мире 97% воды приходится на долю морей и океанов. 2% пресных вод заключено в ледниках, и лишь 1% - это запасы пресной воды в озерах и реках.
Использование водных ресурсов
Водные ресурсы - важнейший компонент и жизнедеятельности человека. Люди используют воду в промышленности и в быту.
По данным статистики больше всего водные ресурсы задействованы в сельском хозяйстве (около 66% всех запасов пресной воды). Около 25 % использует промышленность и всего 9% идет на удовлетворение нужд в коммунальной и бытовой сфере.
Например, чтобы вырастить 1 тонну хлопка, необходимо около 10 тысяч тонн воды, на 1 тонну пшеницы - 1500 тонн воды. Для производства 1 тонны стали - 250 тонн воды, а на производство 1 тонны бумаги нужно не менее 236 тысяч тонн воды.
Человеку в день требуется выпивать не менее 2,5 литров воды. Однако в среднем на 1 человека в крупных городах тратиться не менее 360 литров в сутки. Сюда входит использование воды в канализации, водопроводе, на полив улиц и тушение пожаров, на мытье автотранспорта и прочая, и прочая.
Еще один вариант использования водных ресурсов - водный транспорт. Ежегодно только по акватории России перевозится свыше 50 млн. тонн груза.
Не стоит забывать и про рыбные хозяйства. Разведение морских и пресноводных рыб играет немаловажную роль в экономике стран. Причем для разведения рыбы требуется чистая вода, насыщенная кислородом и не содержащая вредоносных примесей.
Пример использования водных ресурсов - это еще и рекреации. Кто из нас не любит отдохнуть у моря, пожарить шашлычков на берегу реки или искупаться в озере? В мире 90% рекреационных объектов расположено вблизи водоемов.
Охрана водных ресурсов
На сегодняшний день существует лишь два способа сохранить запас водных ресурсов:
1. Сохранение уже существующих запасов пресной воды.
2. Создание более совершенных коллекторов.
Накопление воды в водохранилищах препятствует ее стоку в мировой океан. А хранение воды, например, в поземных полостях позволяет уберечь воду от испарения. Строительство каналов позволяет решать вопрос доставки воды без ее просачивания в грунт. Разрабатывают также новые методы орошения сельскохозяйственных угодий, которые позволяют использовать сточные воды.
Но каждый из этих способов оказывает влияние на биосферу. Так, система водохранилищ препятствует образованию плодородных илистых отложений. Каналы препятствуют пополнению грунтовых вод. А фильтрация воды в каналах и на плотинах - главный фактор риска для болот, что приводит к нарушениям в экосистеме планеты.
Сегодня самый эффективной мерой по охране водных ресурсов считается метод очистки сточных вод. Различные способы позволяют удалить до 96% вредных веществ из воды. Но часто этого бывает недостаточно, а строительство более совершенных очистных сооружений оказывается зачастую экономически невыгодным.
Проблемы загрязнения водных ресурсов
Рост населения, развитие производства и сельского хозяйства - эти факторы обусловили нехватку пресной воды для человечества. С каждым годом растет и доля загрязненных водных ресурсов.
Главные источники загрязнения:
. Промышленные сточные воды;
. Сточные воды коммунальных трасс;
. Сливы с полей (когда вода перенасыщена химикатами и удобрениями);
. Захоронение в водоемах радиоактивных веществ;
. Стоки от животноводческих комплексов (в такой воде много биогенной органики);
. Судоходство.
Природой предусмотрено самоочищение водоемов, которое происходит за счет круговорота воды в природе, за счет жизнедеятельности планктона, облучения ультрафиолетовыми лучами, оседания нерастворимых частиц. Но все эти процессы уже не справляются с той массой загрязнения, которое доставляет водным ресурсам планеты деятельность человека.
Вода — это самый ценный природный ресурс. Ее роль — участие в процессе обмена всех веществ, которые являются основой любой жизненной формы. Невозможно представить себе деятельность промышленных, сельскохозяйственных предприятий без использования воды, незаменима она в бытовой жизни человека. Вода необходима всем: людям, животным, растениям. Для кого-то она является средой обитания.
Бурное развитие жизнедеятельности людей, нерачительное использование ресурсов привело к тому, что э кологические проблемы (загрязнение воды в том числе), стали слишком острыми. Их решение стоит у человечества на первом месте. Ученые, экологи всего мира бьют тревогу и пытаются найти решение мировой проблемы
Источники загрязнения воды
Причин загрязнения достаточно много, и не всегда виной этому человеческий фактор. Природные катаклизмы также наносят вред чистым водоемам, нарушают экологическое равновесие.
Самыми распространенными источниками загрязнения воды считаются:
испытания ядерного оружия;
сбросы радиоактивных отходов;
крупные аварии (суда с атомными реакторами, ЧАЭС);
захоронения на дне океанов, морей радиоактивных отходов.
Промышленные, бытовые сточные воды. Не прошедшие систему очистки от химических вредных веществ, они, попадая в водоем, провоцируют экологическую катастрофу.
Третичная очистка. Вода обрабатывается порошками, специальными составами, многоэтапно фильтруется, убивая вредные организмы и уничтожая другие вещества. Используется для бытовых нужд граждан, а также в пищевой промышленности, в сельском хозяйстве.
- радиоактивное загрязнение воды
К основным источникам, которые загрязняют Мировой океан, относятся следующие радиоактивные факторы:
Экологические проблемы и загрязнение воды в том числе напрямую связаны с заражением радиоактивными отходами. Например, французские и английские атомные заводы заразили практически всю Северную Атлантику. Наша страна стала виновницей загрязнения Северного Ледовитого океана. Три атомных подземных реактора, а также производство Красноярск-26 засорили крупнейшую реку Енисей. Очевидно, что радиоактивные продукты попали в океан.
Загрязнение мировых вод радионуклидами
Остро стоит проблема загрязнения вод Мирового океана. Кратко перечислим самые опасные радионуклиды, попадающие в него: цезий-137; церий-144; стронций-90; ниобий-95; иттрий-91. Все они обладают высокой биоаккумулирующей способностью, переходят по пищевым цепочкам и концентрируются в морских организмах. При этом создается опасность как для человека, так и для гидробионтов.
Акватории арктических морей подвергаются сильным загрязнениям различных источников поступления радионуклидов. Люди беспечно сбрасывают опасные отходы в океан, тем самым превращая его в мертвый. Человек, наверно забыл, что океан — это главное богатство земли. Он обладает мощными биологическими и минеральными ресурсами. И если мы хотим выжить, необходимо срочно принимать меры по его спасению.
Пути решения
Рациональное потребление воды, охрана от загрязнений — главные задачи человечества. Пути решения экологических проблем по загрязнению вод ведут к тому, что прежде всего большое внимание следует уделять сбросам опасных веществ в реки. В промышленных масштабах необходимо усовершенствовать технологии по очистке сточных вод. В России необходимо ввести закон, который бы повышал взимание платы за сбросы. Вырученные средства должны направляться на разработку и сооружение новых экологических технологий. За наименьшие выбросы плату нужно снижать, это будет служить мотивацией к сохранению здоровой экологической обстановки.
Большую роль в решении экологических проблем играет воспитание подрастающего поколения. С ранних лет необходимо приучать детей к уважению, любви к природе. Внушать им, что Земля — наш большой дом, за порядок в котором ответственен каждый человек. Воду необходимо беречь, не лить ее бездумно, стараться, чтобы в канализацию не попадали посторонние предметы и вредные вещества.
Заключение
В заключение хочется сказать, что экологические проблемы России и загрязнение воды волнуют, пожалуй, каждого. Бездумное расточительство водных ресурсов, захламление рек различным мусором привело к тому, что в природе осталось совсем немного чистых, безопасных уголков. Экологи стали намного бдительнее, принимаются множественные меры по восстановлению порядка в окружающей среде. Если каждый из нас задумается о последствиях нашего варварского, потребительского отношения, положение можно исправить. Только сообща человечеству удастся спасти водоемы, Мировой океан и, возможно, жизнь будущих поколений.
Лично я не могу представить свою жизнь без воды. Вода широко используется в быту. Каждый мой день начинается с водных процедур. Чтобы приготовить еду, заварить чай, чтобы постирать белье или помыть полы – для всего этого нужна вода. Она применяется и в других отраслях. Без нее попросту невозможна жизнь на Земле. Осознаете всю важность этой привычной нам жидкости?
Загрязнение воды: чем оно вызвано
Жизнедеятельность людей развивается слишком активно. Бурный прогресс приводит к многочисленным экологическим проблемам, в том числе, связанным с водой. Решение этих проблем крайне важно для всего человечества.
Загрязнение воды происходит по многим причинам, которые даже не всегда связаны с человеческой деятельностью. Итак, источники загрязнения:
Охрана воды от загрязнения
Это, пожалуй, одна из важнейших задач человечества. В первую очередь, охрана воды от загрязнения направлена на минимизирование сбросов в реки и другие водоемы. В промышленности разрабатываются новые, более совершенные технологии по очистке стоков. Мое мнение такое: вообще нужно существенно повысить штрафы за сбросы, а вырученные на этом средства распределить на проектирование и сборку новых технологий.
Кроме того, важно и правильное воспитание нового поколения людей. С детства нужно прививать уважение к природе, учить бережному отношению к воде, не лить ее без надобности, а также не сливать в канализацию вредные вещества.
Правовая охрана вод это большая система законодательно закрепленных мер, направленных на всестороннее регулирование охраны вод от разного рода загрязнений, истощения и засорения. Загрязнение вод это ухудшение их качества в результате сбросов в них, либо поступления туда каким-либо другим способом различных вредных веществ, а засорение - в результате попадания в них взвесей или предметов. Истощение - это стабильное уменьшение их объема.
Охрана воды требует разработки и реализации общегосударственных программ, проведение регулярных организации государственного учета всех поверхностных, а также кадастрового учета водных ресурсов. Для того чтобы обеспечить неукоснительное соблюдение, как юридическими лицами, так и отдельными гражданами Российской Федерации, норм, правил и стандартов при использовании и охране водных ресурсов, водоохранных зон и любых других требований законов об охране вод, исполнительные власти всех субъектов страны, Минприродресурсов и органы, осуществляющие контроль за охраной окружающей нас среды должны проводить постоянный за ними.
Законодательство предусматривает, что любое использование любых должно проводиться с минимальным вредом для них. Охрана воды в природе должна осуществляться при проведении любых мелиоративных, аграрно-технических, гидротехнических, технологических, санитарных и других мероприятиях.
Поддержание в таком состоянии, которое полностью соответствует всем экологическим требованиям как поверхностных вод, так и подземных, обеспечивается путем установки и неукоснительного соблюдения норм ПДВВ(предельно допустимая концентрация) на любые водные объекты.
Полноценная охрана воды производится, исходя из следующих норм:
1) Максимально допустимой антропогенной нагрузки, которая в долговременной перспективе своей величиной не доведет до изменения экологической системы данного водного объекта.
2) Предельная допустимая масса вредных веществ, которую при её поступлении на водный объект или на площадь его водосбора, он сможет нейтрализовать без ущерба для себя. Охрана воды, так же как и обеспечение безопасности и здоровья населения ею пользующегося требует соблюдения установленных нормативов по содержанию как вредных, так и загрязняющих веществ, их предельно допустимых концентраций в воде. На поддержку качества вод, которое соответствует таким нормативам,
направлены законодательные нормы, регулирующие оказывающую отрицательное на них воздействие, хозяйственную деятельность. Охрана воды также направлена на выявление реальных и потенциальных источников её загрязнения. Такими источниками признаны объекты, которые осуществляют сброс либо же любой другой вид поступления на вредных веществ, ухудшающих качество, как поверхностных, так и подземных вод.
Охрана вод от загрязнений осуществляется при помощи регулирования деятельности стационарных и прочих источников такого загрязнения. Все юридические лица и отдельные граждане, которые эксплуатируют любые объекты, которые влияют на состояние вод, обязаны принять все меры для предотвращения засорения, загрязнения и истощения водных ресурсов.
Для осуществления сброса сточных вод, которые содержат в своем составе любые нужно получить специальную лицензию, которую выдают в Управлении по использованию и охране водного фонда. Но её выдадут только в том случае, если их попадание в водоемы не приводит к превышению для любого из вредных веществ, содержащихся в этих стоках.
Водные ресурсы земли. 4
Пользователи и потребители водных ресурсов. 7
Охрана вод и предотвращение пагубного воздействия на них. 9
Рациональное использование природных вод. 9
Введение 3
Водоснабжение населения 4
Защита водных ресурсов 9
Заключение 12
1. Введение
Нельзя сказать что ты
необходима для жизни:
ты сама жизнь…
ты наибольшее богатство в мире…
Антуан де Сент-Экзюпери.
Вода – весьма распространенное на Земле вещество. Она обеспечивает жизнь всем организмам, и является единственным источником кислорода в главном жизненном процесса на Земле – фотосинтезе. Все живые существа на 80-90 % состоят из воды. Потеря 10-20 % Согласно современным представлениям само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций.
Ни одна сфера человеческой деятельности не обходится без использования воды, ведь она – это сама жизнь. Масса пресной воды на земном шаре составляет 31 млн. км 3 , основное количество которой (96%) сосредоточена в ледниках Гренландии, Антарктиды, горных массивов, в айсбергах и зоне вечной мерзлоты. Из всего количества пресной воды только около 1 % используется человечеством для удовлетворения своих потребностей.
Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м 3 воды в год (1780 л в сутки). Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 л в день, т. е. около 1 м 3 в год. Большое количество воды требуется сельскому хозяйству (69 %) главным образом для орошения; 23 % воды потребляет промышленность; 6 % расходуется в быту.
Теперь возникает вопрос: почему же человеку так необходима качественная вода? Когда-то люди довольствовались водой, которую они находили в реках, озерах, ручьях и колодцах. Но с развитием промышленности и ростом населения появилась необходимость гораздо тщательнее управлять водоснабжением, чтобы избежать вреда для здоровья человека и ущерба окружающей среды. Загрязнению подвержены все категории вод: океанические, континентальные, подземные, хотя и в разной степени.
Качество вод (это совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, которые удовлетворяют требования потребителей), особенно пресных, стало одним из важнейших факторов здоровья населения. Всемирная организация охраны здоровья (ВООЗ) отмечает, что на планете от низкого качества воды ежегодно умирает около 5 млн. человек (в основном детей), а получают различной степени отравления или заболевания от 500 миллионов до 1 миллиарда человек, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды. Проблема чистой воды стоит перед многими странами.
Истощая или загрязняя воды, человек не только лишает себя данного ресурса, но и разрушает среды жизни многих организмов, нарушает свойственные им связи.
2. Водоснабжение населения
2.1 Водные ресурсы земли.
Вода – самое распространенное вещество в природе. Она находится в свободном состоянии (океаны, моря, озера, реки, ледники), содержится в минералах, горных породах, почве и входит в состав живых организмов (50 – 90 % их массы, а в теле медузы и огурца – около 98 %). Планета Земля содержит около 16 млрд км 3 воды, что составляет 0,25 % ее массы. Основная часть воды находится в глубинных зонах (мантии) Земли. По месту размещения воду разделяют на атмосферную, поверхностную и подземную.
Все водные источники (океаны, моря, реки, озера, водоемы, ледники, болота, атмосферные и подземные воды) входят в состав Мирового океана и образуют гидросферу планеты Земля. Большая часть поверхности планеты (около 71 %) покрыта водами Мирового океана. Общий объем воды в нем составляет 1 370 323 тыс. км 3 – около 94 % всей воды планеты. Верхняя граница гидросферы проходит на высоте нижних слоев стратосферы до высоты озонового экрана (приблизительно на высоте 20 км). Вода в атмосфере находиться в парообразном состоянии и перемещается. Нижняя граница гидросферы проходит в литосфере на глубине 3 – 3,5 км от поверхности земли.
Кроме вод Мирового океана наибольшее количество воды находится в литосфере – подземные воды гидросферы (грунтовые, подгрунтовые, межпластовые безнапорные и напорные воды, воды трещин карстовых пустот). Подземные воды составляют 60 млн км 3 , или 4,12 % общего объема, и находятся на различных глубинах (до нескольких сотен метров). Однако в зоне активного водообмена их содержится меньше чем 4 млн км 3 . В ледниках находится 24 млн км 3 воды, в озерах и водохранилищах – 280 тыс. км 3 , в почвах – 85 тыс. км 3 , в атмосфере – 14 тыс. км 3 . Вода, находящаяся в руслах рек, составляет только 1,2 тыс. км 3 (таблица 2.1).
Таблица 1.1 Распределение массы воды гидросферы.
К поверхностным водам принадлежат воды океанов, морей, озер, рек, болот, ручьев и штучных озер. Океаны, моря и некоторые озера – соленые. В реках, большинства озер, прудах, штучных водохранилищах, болотах и ручьях вода пресная. Последнюю, как правило, используют для хозяйственного водообеспечения. Итак, на Земле большинство вод (почти 1.5 млрд км 3) содержит значительное количество растворенных солей. К ним принадлежат воды океанов, морей, некоторых озер и большинства подземных вод вне зоны активного водообмена.
Пресная вода составляет незначительную часть гидросферы (менее 4 %). Основная масса пресной воды (до 77 %) находится в снего-ледниковом покрове. Распределение воды в гидросфере достаточно неравномерно, про это свидетельствуют данные таблицы 1.1.
Наибольшие запасы пресной воды сосредоточены в снего-ледниковых покровах Антарктиды, Гренландии и Арктики. Вода в ледниках пребывает в твердом состоянии и характеризуется наименьшим содержанием солей среди известных водных источников в природе. Максимальная минерализация ледниковой воды составляет 3мг/л. Человечество, рассматривая водный баланс будущего, с надеждой смотрит на эту огромную «кладовую» пресной воды, где сосредоточено до 77 % всех запасов пресной воды нашей планеты. Уже существуют проекты буксирования айсбергов из ледников Антарктиды в Австралию, Южную Америку и другие регионы. По стоимости вода из ледников не будет превышать стоимости подземных или пресных вод.
В недрах Земли вода может существовать в жидком состоянии до глубины 5 км от поверхности, а отдельных случаях и до глубины 10 км. На большей глубине при высокой температуре вода превращается в пароводяную смесь. В критических условиях при температуре 374ºC для пресной воды и 425ºC для соленых насыщенных растворов и давлении 21,8 МПа она образует своеобразную водяную плазму, то есть исчезает отличия между паром и жидкой водой. При этих условиях молекулы жидкой воды приобретают скорости молекул газа, а ее плотность приближается к плотности жидкой воды.
Подземная вода может пребывать в свободном, парообразном и физически связном состоянии. К физически связной воде обычно принадлежит крепко связная гигроскопическая вода, которая удерживается молекулярными силами на поверхности частичек породы. На больших глубинах при высоком давлении, которое достигает сотен мегапаскалей, вода выдавливается из породы и переходит в свободное состояние. К физически связной воды принадлежит также капиллярная вода, которая под действием капиллярных сил перемещается в тонких порах и трещинах.
В мировых запасах пресной воды часть подземных и грунтовых вод составляет около 22,4 %.
Подземные воды заполняют поры, трещины и пустоты, тесно контактируют с почвой и породами земной коры. Для них характерно слоевое размещение водоносных горизонтов (рисунок 1), которые отделены водонепроницаемыми пластами пород, слабая связь с атмосферой, незначительное развитие биологических процессов, бедность форм жизни, повышенные температура и давление. Все это содействует меньшему загрязнению вод нечистотами и микроорганизмами, благодаря чему они по качеству приближены к питьевым водам. Находясь на значительных и различных глубинах, они характеризуются стабильным химическим составом, содержат больше полезных для здоровья человека веществ (соединений Кальция, Йода и др.). однако и подземные воды могут загрязняться, если фильтровального слоя пород недостаточно.
Рис.1 Схема залегания
подземных вод:
1 – верховодка;
2 – межпластовые безнапорные воды;
3 – грунтовые воды;
4 – межпластовые напорные воды
По глубине залегания подземные воды разделяют на три зоны. Верхняя зона, глубина которой в большинстве случаев составляет 2 – 6 м (см. рисунок 2.1), но может достигать 20 – 60 и даже 300м, имеет активный водообмен, и подвергается действию фильтрационных атмосферных осадков и, в некоторой мере, атмосферного воздуха.
С хозяйственно-питьевой целью используют преимущественно воду верхней зоны. Качество воды зависит от типов почв и пород, размещенных ниже. Почвы торфяно-тундровой зоны обогащают воду органическими соединениями растительного происхождения. Это относиться также и к болотным водам. Черноземы, каштановые и солончаковые почвы обуславливают появление в воде преимущественно минеральных веществ. С увеличением глубины залегания воды уменьшается число микроорганизмов и на глубине 6 м и более оно равняется нулю. Слой почвы толщиной 3,5 – 4 м на полях фильтрации задерживает до 90 % микроорганизмов.
Хозяйственная деятельность человека содействует загрязнению подземных вод. На химический состав этих вод наиболее влияет интенсивное развитие промышленных городов и химизация сельского хозяйства, которое сопровождается появлением значительного количества сточных вод и газовых выбросов. При этом в атмосферу, почвы и поверхностные воды попадают различные органические и неорганические вещества. Биологическое загрязнение подземных вод обуславливают различные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.). Наименее безопасным является загрязнение воды болезнетворными микроорганизмами, которые могут поступать в грунтовые воды с полей фильтрации, скотных дворов, выгребных ям и т. д.
Болота являются промежуточным звеном биосферы между озерами и подземными водами. Значительное их количество находится в умеренных и высотных широтах. В них нагромождается болотный торф, в состав которого входит углерод. К болотам принадлежат переувлажненные почвы, которые в большинстве своём распространены в тропических районах. В них торф не нагромождается, поскольку органические вещества разлагаются полностью. Общая площадь болот и переувлажненных почв составляет около 3 млн. км 2 . В прибрежных морских районах вода в болотах бывает соленой или солоноватой.
Грунтовые воды по интенсивности обмена с поверхностными водами и атмосферой подобны поверхностным водам, по действию капиллярных сил – к подземным водам, а по содержанию различных веществ (газов, органических соединений и организмов) – это среда, в которой интенсивно протекает биогеохимические процессы. Последние обеспечивают плодородность почв. Массу пресной озерной и болотной воды оценивают в 0,35 % от общей пресной воды на Земле.
Речки и ручьи – источники пресной воды, которая обновляется наиболее быстро в сравнении с другими составными биосферы. Имея небольшую мгновенную массу (около 1,2∙10 12 т), они в течении года доставляют воды в 37-38 раз больше (около 4,5∙10 13 т), нежели сами водоемы. Средняя минерализация этих вод ~ 90 мг/л. Соленые реки встречаются очень редко. Это в большинстве своём реки, которые питаются солеными подземными водами или имеют в своих руслах залежи солей. Химический состав речных вод определяется преимущественно особенностями почв, растительности, климата территорий, по которым они текут, и характеризуется средними показателями
2.2 Пользователи и потребители водных ресурсов.
Во многих сферах человеческой деятельности в той или иной мере используют воду. Причем преимущественно необходима не какая-нибудь, а чистая пресная вода с содержанием минеральных солей до 1 г/л. обобществленные данные про запасы воды в биосфере Земли свидетельствуют, что ресурсы пресной воды достаточно велики и целиком могут обеспечить потребности человечества при условии их рационального использования. Кроме того, этот природный ресурс, без которого невозможна жизнь, беспрерывно возобновляется.
Ныне годовая потребность человечества в воде составляет более 4 тыс. км 3 . Вследствие неравномерного распределения водных ресурсов на планете и развитие промышленности, сельского и коммунального хозяйства, неодинаковой демографической ситуации во многих странах проблема использования пресной воды встает наиболее остро.
Основными потребителями воды является промышленность, сельское и коммунальное хозяйство. В сельском хозяйстве ее используют для полива растений, поения и приготовления корма для домашних животных, в коммунальном хозяйстве – для питья и приготовления еды, удовлетворения санитарно-гигиенических потребностей, как теплоноситель для обогревания бытовых и хозяйственных помещений и т. д. Развитие промышленности и сельского хозяйства, ускоренные темпы жилищно-комунального строительства в нашей стране обусловили повышенное использование водных ресурсов и обусловили повышенное потребление водных ресурсов и содействовали повышению внимания к области водного хозяйства. Главное задание этой области – планомерное обеспечение населения и области экономики водой соответствующего качества и необходимого количества. Основные подобласти водохозяйственного комплекса – это водоснабжение населенных пунктов, промышленности, сельскохозяйственного производства, в том числе орошение земель и обводнение засушливых районов, гидроэнергетика, рыбное хозяйство, водный транспорт и рекреация.
По отношению к водным ресурсам все отрасли хозяйства подразделяют на пользователей и потребителей. Пользователи используют воду как среду или источник энергии и не изымают ее из источников (рыбная ловля, гидроэлектростанции, туризм, водный транспорт, спорт и др.). Потребители изымают воду из источников и используют ее по назначению (для питья и приготовления еды, выращивания сельскохозяйственной продукции, для осуществления технологических процессов на производстве, обогревания помещений, удаления отходов и т. п.).
Во многих случаях вода после использования частично или полностью возвращается к источникам, но совсем другого качества. Наибольшее количество (до 75 %) пресной воды потребляет сельское хозяйство. Особенно большое количество ее используют в оросительном земледелии. Ныне орошается более 15 % всей площади сельскохозяйственных угодий. По некоторым прогнозам орошаемые площади в ближайшее время возрастут до 120 млн га. Удельное потребление воды зависит от вида сельскохозяйственных культур, Физико-географических условий района, технического состава оросительных систем и способа полива. Так, для орошения зерновых необходимо воды 1500 – 3500 м 3 /га, сахарной свеклы – 2500 - 6000, многолетних трав – 2000 – 8000, риса – 8000 – 1500 м 3 /га воды.
Объем потребления воды в промышленности оценивают водоемкостью производства – количеством воды, необходимой для производства 1 тонны готовой продукции. Водоемкость производства различных видов продукции колеблется в очень широких рамках, м 3 /т: стали, чугуна – 15 – 20, синтетического волокна – 500, меди – 500, пластмасс – 500 – 1000, синтетического каучука - 2000 – 3000. для работы ТЭС мощностью 3 МВт необходимо около 300 км 3 воды в год. Средний химический комбинат ежедневно потребляет 1 – 2 млн м 3 воды.
Потребление воды населением характеризуют удельным водопотреблением – суточным объемом воды в литрах, необходимой для удовлетворения всех потребностей одного жителя города или деревни. Удельное водопотребление в городах больше, нежели в деревнях, и в значительной мере зависит от степени благоустройства (наявности водопровода, канализации, центрального водяного отопления и т. п.). Так, удельное водопотребление для некоторых городов составляет, л/сутки: Нью-Йорк – 600, Париж – 500, Москва – 400, Киев – 300, Лондон – 263. в больших городах с населением более 3 млн человек суточные затраты воды достигают 2 млн м 3 , а годовые – около 1 км 3 . При этом используется вода высокого качества, которая требует сложной технологической водоподготовки. Количество использования воды одним жителем деревни составляет от 20 до 80 л/сутки, причем тут используется пресная подземная вода без какой либо водоподготовки, даже простейшей.
Выбор источника водоснабжения осуществляется с учетом требований потребителя к качеству воды. Для промышленных целей позволяется использовать только поверхностные воды, в том числе воды морей и океанов. Подземные воды используют только по необходимости для выполнения технологических процессов ее с температурой до 15°C и при наивности запасов этих вод, который является достаточным для обеспечения хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения. В отдельных случаях допускается использование геотермальных вод.
3. Защита водных ресурсов
3.1 Охрана водных ресурсов и предотвращение пагубного воздействия на них.
Установление правовых норм охраны водных объектов от засорения, загрязнения и истощения, а также предотвращение вредного действия вод – одно из главных заданий водного законодательства. Потребность таких норм обусловлена развитием промышленности, сельского хозяйства и строительства городов. Они обуславливают резкое возрастание потребностей в использовании воды, приводят к ощутимому возрастанию сточных и дренажных вод, загрязненных различными веществами.
В основах водного законодательства все воды требуют охраны от загрязнения и истощения, которые могут наносить вред здоровью населения и другие нежелательные последствия вследствие изменения физических, химических и биологических качеств воды, ухудшения ее способностей к природному самоочищению, нарушения гидрологического и гидрогеологического режима. Кроме строгого ограничения использования водных объектов для сброса сточных вод устанавливаются также другие ограничения. Полностью запрещен сброс в водные объекты производственных и бытовых отходов. Не допускается загрязнение и засорение поверхности водозаборов и ледяного покрова водоемов отходами и сбросами, сливание которых может привести к ухудшению качества поверхностных и подземных вод.
Для охраны вод, которые используют для хозяйственно-бытового водоснабжения, лечебных, оздоровительных и курортных потребностей населения, устанавливают специальные зоны санитарной охраны. Важным является предотвращение истощения поверхностных и подземных источников водоснабжения. Нерациональное использование природных вод может нарушить процесс обновления их ресурсов в отдельных речных и подземных бассейнах. Особенно недопустимым является истощение ресурсов подземных вод вследствие чрезмерного выкачивания, что превышает возможность природного обновления запасов.
Для поддержания благоприятного водного режима рек, озер, водохранилищ, подземных вод и других водных объектов, для предотвращения водной эрозии грунтов и заиления водоемов, для уменьшения потерь и резкого колебания речного и подземного стока водным законодательством предусматривается установление водоохранных зон лесов, обязательное проведение лесомелиоративных, гидротехнических и других мероприятий. Главным мероприятием против истощения водных ресурсов является осуществление рационального режима эксплуатации водохозяйственных систем и сооружений. Результатом нерационального использования человеком поверхностных и поземных вод, недооценки законов природы или пренебрежение ими является водная эрозия почв, оврагообразование, заболачивание и засоление земель, периодическое затопление и подтопление населенных пунктов и т. п.
3.2 Рациональное использование природных вод.
В процессе регулирования отношений между водопользователями большое значение придается рациональному и комплексному использованию вод. Рациональное использование вод должно обеспечить оптимально полезный эффект для общества в этот период и расчетную перспективу при обязательном соблюдении законодательства. Вопросы рационального использования вод рассматривается во время размещения и проектирования, строительства и введения в эксплуатацию предприятий, сооружений и других объектов. Требования рационального использования вод установлены также для видов водопользования.
Рациональное водопользование предусматривает комплексность, то есть использование воды так, чтобы знать экономически оправданное использование всех полезных качеств того или иного водного объекта для удовлетворения различных потребностей заинтересованных водопользователей – населения и народного хозяйства. При комплексном использовании вод некоторым водопользователям предоставляется преимущество к местным хозяйственным и природным условиям. При этом обеспечение населения питьевой водой совершается в первоочередном порядке.
Водное законодательство рекомендует разработку генеральных и бассейновых схем комплексного использования и охраны вод. В них определяются водно-хозяйственные и другие меры, которые осуществляются для удовлетворения потребностей в воде населения и народного хозяйства.
Рациональное использование и воспроизведение водных ресурсов и экосистем направлено на обеспечение стойкого функционирования водных экосистем, защиту, сохранение и восстановление водных ресурсов. Использование водных ресурсов должно направляться на обеспечения здоровья населения и создания достаточного водно-ресурсного потенциала для потребностей сельского, коммунального и рыбного хозяйств, промышленности, энергетики, транспорта и т. д.
Большинство водоемов одновременно являются источниками хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения, источниками энергии, транспортными путями, производственной базой рыбного хозяйства, зонами рекреации и т. д. В их эксплуатации заинтересовано большое количество государственных, коммунальных, промышленных, транспортных, рыбохозяйственных, сельскохозяйственных, энергетических организаций, предприятий и учреждений, а так же население. Поэтому очень важным является согласование временами противоречивых интересов различных водопользователей, чтобы водные ресурсы использовались наиболее рационально, чтобы не создавалось помех использованию водных объектов другими водопользователями, не причинялся вред хозяйственным объектам и природным ресурсам – почвам, лесам, полезным ископаемым и т. д. При этом особенное значение придают планированию комплексного использования вод.
Стратегия развития производства и водоохранных мероприятий должна благоприятствовать как удовлетворению потребностей в продукции и услугах, так и экологической безопасности человека и водных экосистем. Этого можно достичь при эффективном развитии техники и технологий производства, применении передовых методов очищения сточных вод, переработке отходов и реализации мероприятий по предотвращению аварий и усовершенствования системы управления и мониторинга.
Для достижения поставленной цели необходимо сформировать эффективную организационно-правовую систему функционирования водных объектов, осуществить зонирование территорий по показателю экологического риска, формирование заповедных территорий и усовершенствование методов контроля и оценки состояния водных объектов, ввести платное водопотребление с учетом состава и свойств сточных вод и разработать нормативы качества природных вод для различных водопользователей.
Одновременно со структурной и технологической перестройкой промышленности, прежде всего в топливно-энергетическом комплексе, черной металлургии и химической промышленности, необходимо ввести высокоэффективные системы очищения сточных вод, системы оборотного и повторного использования воды, эффективные системы защиты от вредно влияния поверхностного стока. Кроме того, необходимо разработать и ввести новые технологии очищения поверхностного стока, промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод на основе применения модульно-цепной системы постепенного отбора и утилизации важных металлов и химико-токсических веществ с конечным водоочищением на общегородских или районных очистительных сооружениях.
4. Заключение.
Рассмотрев подробно вопрос водоснабжения, можно прийти к выводу, что проблема обеспечения надлежащего количества и качества воды является одной из наиболее важных и имеет глобальное значение.
Поскольку численность населения на Земле беспрерывно увеличивается, то неустанно возрастают и потребности в чистой пресной воде. Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, ещё недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20 % городского и 75 % сельского населения планеты.
Ограниченный запас пресных вод ещё больше сокращается из-за их загрязнений. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые). Последние, попадая в поверхностные и подземные источники вод, загрязняют их вредными токсическими примесями, опасными для здоровья человека, вследствие чего сокращаются и без того ограниченные резервы пресной воды. Человеку необходима чистая высококачественная пресная вода.Для организма вода является «строительным» материалом, поддерживая его жизненные функции. Вода обеспечивает протекание всех жизненных процессов в организме. Синтез тканей, пищеварение, обмен веществ и другие жизненно важные процессы осуществляются при непосредственном участии воды. Она является растворителем для органических и неорганических веществ в организме, необходимых для поддержания его функций. Вода способствует выведению из организма различных шлаков, которые остаются после усвоения необходимых веществ, регулирует температуру тела, содержание солей в тканях и жидкостях, принимает участие во многих других процессах, без которых невозможно функционирование живых клеток, ведь практически все физиологические, химические и коллоидно-химические процессы протекают при непосредственном участии воды. Потеря организмом всего 10 – 20 % воды приводит к его гибели. Вот поэтому, так необходимо потреблять качественную воду, ведь некачественная вода может привести к сбою или полной остановке процессов необходимых для жизнедеятельности а, следовательно, не только к различным заболеваниям, но и к летальному исходу. Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений. 70% поверхностных вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности – «условно чистая» и «грязная».
В Украине каждая пятая проба водопроводной воды не соответствует санитарно-химическим нормам, каждая восьмая – микробиологическим, а 90% питьевой воды в стране не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам. Эту воду используют 70% городов и населенных пунктов. Больше всего нам портит жизнь хлор, используемый для дезинфекции воды. Хотя вначале он спасает от инфекций, однако потом его производные начинают медленно убивать нас, так как обладают канцерогенным, мутагенным эффектом, влияют на наследственность. По данным американских исследований, у людей, постоянно употребляющих хлорированную воду, вероятность рака мочевого пузыря на 21% и рака прямой кишки на 38% выше, чем у тех, кто пьет очищенную, но не хлорированную воду.
Растет цена на воду. Кларк (США) отмечает, что за последние 50 лет цены на нефть возросли в 10 раз, на воду для питьевых нужд – примерно в 100 раз, на питьевую воду – в 1000 раз. Обычным явлением стала продажа питьевой воды в бутылках. Природно-чистая вода становится важнейшим источником национального достояния.
Водных ресурсов ... 2,2 млн. рублей. В интересах защиты основных водоносных горизонтов проведено обследование...
Водные ресурсы . Нормирование водопотребления и водоотведения
Контрольная работа >> ЭкологияДеятельности, связанной с охраной вод и водных биологических ресурсов , защитой окружающей среды от вредного воздействия...
