Охрана и использование водных ресурсов

Охрана и использование водных ресурсов

Реферат

по биологии

по теме:

"Охрана и использование водных ресурсов"

ученика 10 класса "Б"

физико-математической школы-лаборатории №444

Ланкина Дмитрия

Москва 2000 г.

Содержание.

Водные системы стр. 3

Технические средства защиты водных стр. 5

ресурсов

Проблемы экологической безопасности стр.13

водопользования и охраны водоёмов

на примере Байкала

Экологизация водных проблем стр.16

Список используемой литературы стр. 21

-2-

Водные системы.

За последние 40 лет водные системы многих стран мира оказались серьёзно

расстроенными. Отмечается истощение самых ценных из доступных нам

источников пресной воды - подземных вод. Бесконтрольное изъятие воды,

уничтожение водоохранных лесных полос и осушение верховых болот привели к

массовой гибели малых рек. Сокращается водоносность крупных рек и приток

поверхностных вод во внутренние водоёмы. Так, практически перестали впадать

в Аральское море реки Сырдарья и Амударья, исчезли в нижнем течении такие

реки, как Чу, Таласс, Асса, Зеравшан; обмелели Днепр, Кубань, Кура, Каратал

и многие другие.

[pic]

На сегодня самой сложной является проблема Аральского моря. На глазах

одного поколения погибает миллионнолетнее море и разрастается зона

экологического бедствия, масштабы которого пока трудно определить. За

четверть века (с 1960 по 1988 год) море уменьшилось вдвое по средней

глубине, на одну треть по площади акватории и более, чем вдвое, по объёму

воды. Снижение уровня воды достигло 90 см в год. Около 30 тыс. квадратных

километров бывшего дна стали ареной опустынивания. Сегодня с зеркала Арала

продолжает испаряться почти в два раза больше влаги, чем поступает.

Чтобы вернуться к границам Аральского моря 30-60-х годов и поддерживать

этот объём, годовое поступление воды в море должно составлять около 50

кубических километров. Решение этой задачи на сегодня нереально. Принятые

по этому вопросу предложения не обеспечивают стабилизацию уровня воды, а

это значит, что угроза разрастания катастрофы не снимается.

С поверхности солончаков, которые занимают огромные площади высохшего дна

Аральского моря, в атмосферу ежегодно поднимается около 65 млн. т ядовитой

тонкодисперсной соли. Распространяясь на запад, она образует пылесолевые

облака, дальность переноса которых неограниченна. В последние годы более

чем в два раза увеличенное содержание солей в дождевой воде отмечалось и

под Ташкентом, и в Белоруссии, и в Литве. В непосредственной же близости от

Аральского моря - в семь раз! Двигаясь на юго-восток, пылесолевые облака

содействуют ускоренному таянию ледников Памира и Тянь-Шаня. На гектар

поверхности ледников Памира и Тянь-Шаня ложится около 3-4 т аэрозолей, 100-

500 кг из них - растворимые соли. Заметно сокращаются ледники. Так,

Зеравшанский прежде в год уменьшался на 1 м, теперь - столько же в месяц.

За 100 лет наблюдения он стал короче на 80 км.

Многовековая линия одного из крупнейших глетчеров мира - ледника Федченко -

опустилась на 50 и более м.

Достаточно драматичные процессы наблюдаются и в других районах. Беда

настигла Азовское море. В 30-е годы здесь вылавливали до 80 кг рыбы с

гектара водной поверхности. Продуктивность Азовского моря в то время была в

1,5 раза больше, чем Северного, в 6 раз выше Каспийского, в 8 раз больше

Балтийского, почти в 25 раз больше Чёрного моря. И какая это была рыба!

Белуга, севрюга, осётр, судак, сельдь, пузанок, султанка, рыбец.

Использование воды рек Кубани и Дона на орошение привело к сокращению

притока воды в Азовское море на 13 км кубических в год. В конце 70-х годов

произошло резкое осолонение воды, что подорвало стада основных промысловых

рыб. Уловы ценных рыб сократились с 35 тыс. т в 1951-1955 годах до 2,4 тыс.

т в 1982 году.

Чтобы солёная вода не проникала из Чёрного моря в Азовское, предлагается

перегородить плотиной Керченский пролив. Но ведь мы не знаем, к чему это

приведёт через 10,20,50 лет. Опять поиск решений на путях "перекраивания"

природных комплексов вместо разработки и реализации ирригационных систем с

существенно меньшим водопотреблением.

Эксплуатация построенного в послевоенные годы Севано-Разданского

гидросооружения привела к падению воды в озере Севан. Озеро стало цвести и

заполняться сине-зелёными водорослями. Чтобы спасти его, начали строить

канал Арпа-Севан. С огромными усилиями за 17 лет в горах был пробит

туннель, и воды реки Арпы направились в Севан. Но, как говорят учёные,

нужно поднять уровень воды в озере по крайней мере на четыре-шесть метров,

чтобы Севан остался Севаном. Из-за того что поредели леса над реками,

текущими в Иссык-куль, озеро стало мелеть. Отмечается и проникновение в

озеро ядохимикатов. Тяжёлое положение складывается на озере Балхаш.

Крайне тяжёлой является проблема загрязнения поверхностных вод и подземных

вод. Почти повсеместно ухудшается качество вод и особенно в реках Западной

Сибири, Оби и Иртыше, где нефтепродукты в 20 раз больше допустимой нормы.

Резко ухудшается вода в Волге, Днепре, Доне, Урале, Куре, Амуре, Сырдарье,

Амударье и во многих других реках. Если не принять немедленно самых

решительных мер, то в некоторых регионах бассейнов этих рек вода в

ближайшее время окажется непригодной для питья и поливов.

Ухудшается качество воды закрытых водоёмах. Озеро Байкал загрязняется

промышленными стоками Байкальского целлюлозно-бумажного завода,

Селенгинского целлюлозно-картонного комбината и предприятий Улан-Уде. За

двадцать лет работы БЦЗ спустил в озеро около миллиона, по другим подсчётам

- более миллиона тонн минеральных веществ, по своему составу чужеродных

Байкалу. В статье В.Распутина "Байкал у нас один" ("Известия" 16 февраля

1986) подводится некоторый экологический итог работы целлюлозно-бумажных

комбинатов на Байкале: сотни тысяч гектаров усохших и усыхающих лесов на

склонах Хамар-Дабана, изменение состава воды почти в половине акватории

озера, уменьшение - от 2- до 5- кратного - веса различных популяций

байкальского омуля, нарастающая гибель эпишуры, основного биологического

санитара воды. И это не без поддержки определённых учёных. Автор законно

поднимает гражданский вопрос: "Где истина, кому служит наука и что это за

наука, путающая чёрное с белым и вред с пользой?" (о Байкале на странице

16)

Загрязняются и моря: концентрация фенола в Каспии превышает допустимую

норму в девять раз, в Балтийском море - в четыре раза.

Если вы загрязните реку, но не разрушите её биологическое состояние, то уже

через 20 дней после прекращения загрязняющих выбросов чистота воды

восстановится. Если вы отравите подземные воды, восстановление чистоты

произойдёт через 300-400 лет. Потери, связанные с истощением и загрязнением

подземных вод, оценить мы не можем. Не можем до конца оценить потери и на

озере Севан. Непомерную цену придётся заплатить за то, чтобы восстановить

Аральское море, ежели оно превратится в ряд озёр. Лишь приблизительно можно

представить себе цену того богатства, которое было поставлено под угрозу

развитием целлюлозно-бумажных предприятий на Байкале. Если исходить из

того, что придёт время, когда мы сможем без потери качества

транспортировать байкальскую воду, то она станет экономическим ресурсом.

Какова цена запаса этого ресурса? Сегодня чистая питьевая вода во многих

странах продаётся в бутылках так же, как минеральная вода, и стоит недёшево

(в Японии литр натуральной чистой питьевой воды и литр молока имеют

одинаковую цену; эксперты в Германии полагают, что вскоре литр натуральной

питьевой воды в стране будет стоить столько же, сколько литр рейнского

вина). Ожидается формирование мирового рынка воды. Так вот, если

"перекрутить" величину запаса байкальской воды - 23 км кубических - на цену

самой дешёвой, так называемой "фильтрованной", воды, продаваемой в

продовольственных магазинах, то цена запаса байкальской воды составит сумму

1,6 трлн. долларов.

[pic]

Чтобы постфактум не поражаться потерянным богатствам, необходим переход к

управлению в границах системы "производство - водные ресурсы". Можно

выделить два направления.

Первое направление - переход к водосберегающей технологии и сокращение

расхода водных ресурсов на единицу конечного продукта. Здесь очень большие

резервы. По данным Минводхоза СССР, в 1985 году было потеряно 52 км

кубических воды - целый годовой сток Днепра. Чрезмерные потери воды привели

к негативным последствиям, борьба с которыми стоит очень дорого, - к

подтоплению многих городов страны, к заболачиванию и засолению

сельхозугодий. На нужды коммунального и питьевого водоснабжения в 1985 году

забиралось 24,6 км кубических воды, из них пятая часть терялась. Расход

дорогостоящей питьевой воды в 1980 году составлял в Минске 283 литра в

сутки на одного жителя, в Таллинне - 428, Ленинграде - 456, Москве - 598

(по некоторым данным - 700 литров), в Ташкенте - 811, в городах Бухарской

области - 1108 литров воды. Наведение элементарного порядка в расходовании

водных ресурсов уже серьёзно продвинет вперёд решение проблемы.

[pic]

Второе направление - выбор научно обоснованной стратегии развития

земледелия. Мы по традиции, отражающей воззрения 50 - 60-х годов,

продолжаем ориентироваться на преимущественное развитие поливного

земледелия. Масштабы вложений в водохозяйственное строительство колоссальны

(с 1971 по 1985 год они составили 79,1 млрд. руб.).Между тем и мировой, и

наш собственный опыт свидетельствует о том, что наиболее результативным

является развитие земледелия в хорошо увлажнённых зонах умеренного климата

(самые высокие и устойчивые урожаи зерновых дают такие страны Европы, как

Голландия, Бельгия, Франция, Германия). Тонна зерна, выращенного на

мелиорированных землях, стоит в три раза дороже высококачественной пшеницы;

себестоимость тонны привеса крупного рогатого скота, выращенного на кормах

с орошаемых земель, обходится втрое выше средней себестоимости привеса,

получаемого за счёт кормов с богарных земель. При достаточно корректном

счёте, с учётом всех прямых и косвенных затрат, срок окупаемости

капитальных средств в мелиорированное земледелие превышает 100 лет

(нормативный срок окупаемости капитальных вложений в среднем по народному

хозяйству - 8 лет).Итоговая результативность мероприятий, направленных на

рациональное использование водных ресурсов, находит своё отражение в

показателе водоёмкости конечного продукта. В ряде стран уже достигнут

перелом - происходит снижение расхода водных ресурсов на единицу конечного

продукта. Мы пока не решили эту задачу - показатель водоёмкости

национального дохода продолжает расти (за период с 1976 по 1980 год при

росте национального дохода на 22,7% водопотребление увеличилось на 47,1%).

Назрела задача разработки и широкого обсуждения общей стратегии развития

земледелия с учётом полных затрат на водохозяйственное обеспечение

мелиорированных земель.

Технические средства защиты водных ресурсов.

Вода.

Вода - бесцветная жидкость, не имеющая ни вкуса, ни запаха, активный

растворитель, обладающий большим поверхностным натяжением. Смачивание и

поверхностное натяжение лежат в основе явления, которое называется

капиллярностью. В природе капиллярность поддерживает жизнедеятельность

растений, давая им возможность "высасывать" водные растворы из почвы. Малая

теплопроводность и большая теплоёмкость воды позволяет использовать её в

качестве теплоносителя. Это свойство используют садоводы во время

заморозков, опрыскивая цветы плодовых деревьев: замерзая, вода отдаёт

цветам своё тепло и защищает их от обморожения. В промышленности широко

используют способность воды забирать тепло от окружающей среды, на этом

основано действие теплообменных устройств.

Вода входит в состав минералов, содержится в клетках растений и животных,

влияет на формирование климата, участвует в круговороте веществ в природе,

способствует отложению осадочных пород и образованию почвы, является

источником получения дешёвой электроэнергии: её используют в

промышленности, сельском хозяйстве и для бытовых нужд.

Вода многолика, она встречается в природе в связанном состоянии и в

свободном виде, её минеральный состав чрезвычайно разнообразен. Свободная

вода может менять свои свойства в широком диапазоне: она может вытягиваться

в жгут, быть эластичной, как резина, быть скользкой настолько, что

предметы, движущиеся через неё, увеличивают свою скорость в 2 раза и более,

она может стать сухой, целебной.

Ресурсы пресной воды.

Водные ресурсы Земли слагаются из вод морей и океанов, ледников, рек, озёр,

подземных вод и исчисляются приблизительно в 1500 миллионов кубических

километров. На долю пресной воды приходится всего 30 миллионов километров

кубических,94,2% всех водных ресурсов составляют солёные воды морей и

океанов.

Все воды Земли непрерывно участвуют в круговороте, образуя замкнутую

систему океан - атмосфера - суша. Скорость водообмена колеблется в широких

пределах. Медленнее всего возобновляются подземные воды (около 5 тысяч

лет),а обмен речных вод происходит 32 раза в течение года.

В нашей стране ресурсы пресной воды неравномерно распределены по территории

России. Свыше 86% поверхностных вод сосредоточено в северных и восточных

районах страны.

Промышленность, сельское хозяйство, коммунально-бытовое хозяйство городов

являются потребителями большого количества воды. В Москве с учётом

потребностей промышленности расход воды на одного человека составляет 650

литров в сутки. Во многих местах земного шара пресная вода становится

дефицитом.

С каждым годом всё большее значение в водоснабжении отраслей хозяйства

начинают приобретать подземные воды. Запасы этих вод на планете огромны, но

не все воды легко доступны человеку. Те подземные воды, которые в настоящее

время доступны для использования, различаются по температуре и химическому

составу. Есть горячие воды с температурой свыше 100-150 градусов по Цельсию

и холодные, с температурой ниже 20 градусов по Цельсию, пресные, содержащие

менее одного грамма солей на литр воды, рассолы, содержащие более 100 грамм

растворённых веществ на литр воды и используемые для получения ценных

элементов брома, йода и др. Подземные воды служат источником питания рек,

водоснабжения городов и промышленных предприятий, орошения и обводнения

пастбищ. Термальные воды подземных источников можно использовать для

теплоснабжения городов, создания рыбоводных предприятий, геотермических

станций и так далее.

В Средней Азии и Западно-Сибирской низменности находятся большие запасы

пресных вод, которые широко используют.

Пресную воду можно получать из солёной морской воды. Опреснением воды

человечество занимается уже давно. Более 100 лет назад построена крупнейшая

промышленная опреснительная установка в Чили. В 1968 году установок было

более 80,а к 1973 году только в США было разработано около 330 промышленных

установок суммарной мощностью примерно 20000 кубических метров воды в

сутки.

В СССР в 1973 году была введена в эксплуатацию атомная электростанция на

полуострове Мангышлак, большую часть энергии которой используют для

опреснения солёной воды.

Для удаления запахов водорослей воду пропускают через активированный уголь,

фильтруют через фильтры с мраморной крошкой для обогащения карбонатом

кальция, затем её фторируют и разбавляют минерализованной водой. После этих

процедур вода идёт на нужды города.

В настоящее время существует много способов опреснения воды: искусственное

вымораживание, биологические методы с применением микробов, выборочно

поглощающих различные соли, и так далее. Особый интерес представляет

получение пресной воды с помощью магнитов. При этом вода становится не

только пресной, но и приобретает особые свойства: увеличивается скорость

химических реакций, улучшается слипание твёрдых частиц, кристаллизация

минеральных примесей происходит настолько быстро, что приводит к уменьшению

частиц накипеобразующих солей, что позволяет применять воду многократно в

замкнутых технологических процессах, увеличивать срок службы водогрейных

котлов, удалять из воды трудноосаждаемые тонкие взвеси.

Загрязнение природных вод.

Отработанные воды промышленных предприятий, насыщенные примесями,

возвращаются в водные бассейны. Эти примеси могут быть твёрдыми, жидкими,

находиться в растворённом, взвешенном и коллоидном состоянии. Сброс

органических веществ (углеводородов) в чрезмерно больших количествах

приводит к обеднению воды кислородом и отравлению её продуктами разложения.

Отходы нефтепереработки образуют плёнку на поверхности воды, препятствующую

проникновению в неё кислорода воздуха. Среди продуктов распада под

действием анаэробных бактерий имеются вредные вещества, содержащие амины,

метан, серу и фосфор. Соли меди, цинка, свинца, никеля, цианиды, фтористые

соединения, содержащие в отработанных водах химической промышленности,

чёрной и цветной металлургии, действуют на всё живое в воде водоёмов. Они

снижают интенсивность окислительных реакций, останавливают различные

биохимические процессы, вызывая нарушение координации движений и удушье

водных организмов.

Очень опасно загрязнение моющими синтетическими средствами, которые снижают

способность вод к насыщению кислородом, парализуют деятельность бактерий,

разрушающих органические вещества.

Ежегодно в реки сбрасывается до 160 кубических километров промышленных

сточных вод, которые загрязняют до 2000 кубических километров природной

воды. В Англии загрязнены почти все реки. В Японии в реку Дзицу были

сброшены сточные воды, загрязнённые кадмием. Крестьяне, не зная об этом,

использовали отравленную воду для орошения полей, и появилась странная

болезнь "больно-больно". Люди умирали в страшных мучениях, так как кадмий

обладает способностью накапливаться в организме и вызывать размягчение

костных тканей. Достаточно было заболевшему кашлянуть, чихнуть, чтобы

вызвать переломы костей. В сельском хозяйстве США ежегодно применяют около

400 тысяч килограммов ртути доя борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Особенно пострадали от этого жители города Аламагордо (штат Нью-

Мексико).Стоки отравили рыбу, пастбища, и в результате ртуть попала в

организм людей.

Загрязнение природной среды радиоактивными веществами может быть в

результате ядерных (термоядерных) взрывов, работы энергетических ядерных

установок, научных учреждений, ведущих исследования радиоактивных веществ,

а также при работе предприятий, где добывают, перерабатывают радиоактивное

вещество. Количество и состав радиоактивных отходов разнообразен. По

агрегатному состоянию различают газообразные, жидкие и твёрдые

радиоактивные отходы. Загрязнения радиоактивными веществами, которые

содержатся в твёрдых отходах, весьма малы, и могут быть лишь при грубых

нарушениях санитарного законодательства, например при сбросах отходов в

овраги. Газообразные отходы строго регламентированы и находятся под

контролем, поэтому практическая значимость загрязнения невелика. Наибольшую

опасность представляют жидкие радиоактивные отходы.

Однако в результате совершенствования технологии сточные воды подвергаются

многократной обработке, и они не представляют серьёзной угрозы.

Искусственные и естественные радиоактивные изотопы встречаются в атмосфере,

в почвах, в водах морей и океанов, рек и озёр, в растениях и в организме

животных и человека в ничтожно малых количествах. Повышение содержания

радиоактивных изотопов в отдельных частях биосферы или изменение их

качественного состава оказывает неблагоприятные воздействия на протекающие

в природе жизненные процессы. Поэтому необходимо знать степень

радиоактивности внешней среды. Решение этой задачи связано с определением в

различных объектах малых концентраций радиоактивных веществ.

В настоящее время известны некоторые методы сбора проб радиоактивных

продуктов, попадающих в различные объекты внешней среды.

В России расчёт ДК радиоактивных веществ в воде поверхностных водоёмов

проводят по исходному значению предела годовой дозы, установленной

отечественным санитарным законодательством для отдельных групп населения.

При обосновании ДК учитывают пути воздействия и их совокупность, сочетание

внутреннего и внешнего облучения. Контроль за радиологической чистотой

ведут на станции планирования, проектирования и строительства предприятий,

которые потенциально могут быть источниками загрязнения водоёмов

радиоактивными веществами и в процессе эксплуатации.

Текущий контроль включает оценку загрязнения сточных вод, состояние,

поверхности водоёма, атмосферы, сельскохозяйственных культур местного

производства и так далее. Методика контроля зависит от формирования жидких

радиоактивных отходов, применяемых способов их обезвреживания, путей

удаления, качественной и количественной характеристики, поэтому в каждом

отдельном случае контроль за сточными водами состоит в определении

химического состава, их количества и ритма удаления. Существенное значение

представляет выявление в процессе контроля масштабов возможного

распространения радиоактивных загрязнении по реке, на прибрежной

территории. Действенный контроль за соблюдением санитарного

законодательства, которое регламентирует содержание радиоактивных

загрязнении, является основным способом, обеспечивающим безопасность

населения и охрану окружающей среды от загрязнений.

В результате поступления в воду водоёмов отработанных подогретых вод

тепловых и атомных электростанций может возникнуть явление теплового

загрязнения. Повышение температуры природных вод в районах сброса

отработанных тёплых вод активизирует биологические процессы водоёма,

увеличивает содержание в нём органических веществ за счёт вспышки в

развитии фото- и зоопланктона. Резкое повышение температуры воды в водоёме

может привести даже к гибели водных организмов. Особенно чувствительны к

изменению температуры воды тропические организмы, икра и молодь рыб.

Предложены методы расчёта теплового баланса отработанных вод, которые

позволят при проектировании ТЭС предупредить тепловое загрязнение водоёмов.

В перспективе отработанные тёплые воды энергетических установок можно

широко использовать для искусственного разведения рыбы.

В воды Мирового океана со стоком рек ежесекундно вливается около 1 миллиона

Страницы: 1, 2, 3