Запасы и проблемы пресной воды

Загрузить архив:
Файл: vdv-1575.zip (15kb [zip], Скачиваний: 87) скачать

Государственный Университет Управления

Р Е Ф Е Р А Т

на тему:

Запасы и проблемы пресной воды

Выполнен:

Савинов П. В.

ГТБ II – 3

Москва, 1999 год

ПЛАН:

1.Введение

2. Водная среда

3. Пресная вода

4. Загрязнение водоемов

5   Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

      20-е столетие    характеризуется   интенсивным   ростом населения     Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн. человек. Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства   привелик  тому, чтоантропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер.

Повышение эффективностимер по охране окружающей среды связано прежде всего с широким внедрением ресурсосберегающих, малоотходных и безотходных технологических процессов, уменьшением загрязнения воздушной среды и водоемов.      Охрана окружающей среды представляет собой весьма           многогранную проблему, решением которой занимаются, в частности, инженерно-техническиеработники практически всех специальностей, которые связаны с хозяйственной деятельностью в  населенныхпунктах и на промышленных предприятиях, которые могут являться источником загрязнения в основном воздушнойи водной среды.

ВОДНАЯ СРЕДА.

          Водная среда включает поверхностные и подземные воды.

Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержанием 1 млрд. 375 млн. кубических километров—около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. квадратных километров. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши территории, занимающей 149 млн. квадратных километров. Вода в океане соленая, причем большая ее часть (более 1 млрд. Кубических километров) сохраняет постоянную соленость около 3,5% и температуру, примерно равную 3,7oС. Заметные различия в солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенно в средиземных морях. Содержание растворенного кислорода в воде существенно уменьшается на глубине 50-60 метров.

          Подземные воды бывают солеными, солоноватыми (меньшей солености) и пресными; существующие геотермальные воды имеют повышенную температуру (более 30`С). Для производственной деятельности человечества и его хозяйственно-бытовых нужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7% общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах и пресноводных айсбергах, находящихся в районах в основном Южного полярного круга. Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3 тыс. Кубических километров. Кроме того, может использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. Кубическим километрам. К сожалению, большая часть речного стока в России, составляющая около 5000 кубических километров, приходится на малоплодородные и малозаселенные северные территории. При отсутствии пресной воды используют соленую поверхностную или подземную воду, производя ее опреснение или гиперфильтрацию: пропускают под большим перепадом давлений через полимерные мембраны с микроскопическими отверстиями, задерживающими молекулы соли. Оба эти процесса весьма энергоемки, поэтому представляет интерес предложение, состоящее в использовании в качестве источника пресной воды пресноводных айсбергов (или их части), которые с этой целью буксируют по воде к берегам, не имеющим пресной воды, где организуют их таяние. По предварительным расчетам разработчиков этого предложения, получение пресной воды будет примерно вдвое менее энергоемки по сравнению с опреснением и гиперфильтрацией. Важным обстоятельством, присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаются инфекционные заболевания (примерно 80% всех заболеваний). Впрочем, некоторые из них, например коклюш, ветрянка, туберкулез передаются и через воздушную среду. С целью борьбы с распространением заболеваний через водную среду Всемирная организация здраво охранения (ВОЗ) объявила текущее десятилетие десятилетием питьевой воды.

Пресная вода

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, дости­гающий 525 тыс. км в год. (из-за неполадок шрифта объемы воды указаны без кубометров :-(

86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей -- Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряет­ся на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дис­тиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энер­гии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные челове­честву ресурсы. Большая часть пресных вод -- 85% -- сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10--12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек.

Реки всегда были источником пресной воды.Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны.Большая часть использованной реч­ной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на пер­вый взгляд в этом заключается корень зла.  На самом делевсеобстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биоло­гическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органичес­ких загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая во­да вновь может стать пригодной для потребления только после многократ­ногоразбавлениячистой природной водой.И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водо­пользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположе-

нии, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточ­ные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 --35 тыс. км пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км очищенной сточной воды "пор­тит" 10 км речной воды, а не очищенной -- в 3--5 раз больше. Коли-

чество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.

Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необхо­димость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природно­го. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную техно­логию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и

очищенных сточных вод.

Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения мира. Объем потребляемой воды зависят от региона и уровня жизни и составляет от 3 до 700 л в сутки на одного человека. Потребление воды промышленностью также зависит от экономического раз­вития данного района. Например,в Канаде промышленность потребляет 84% всего водозабора, а в Индии -- 1%. Наиболее водоемкие отрасли промыш­ленности -- сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бу­мажная и пищевая. На них уходит почти 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. В среднем в мире на промышленность уходит примерно 20% всей потребляемой воды. Главный же потребитель пресной воды -- 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 год составляет 4720 км. Но расп­ределены водные ресурсы крайне неравномерно. В наиболее обжитых регио­нах, где проживает до 80% промышленной продукции и находится 90% при­годных для сельского хозяйства земель, доля водных ресурсов составляет всего 20%. Многие районы страны недостаточно обеспечены водой. Это юг и юго-восток европейской части СНГ , Прикаспийская низменность, юг За­падной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, юг

Забайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные ра­йоны СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и Дальнего Востока.

Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмеша­тельство человека в естественные процессы затронуло уже и речной сток. В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а рас­ходуется на испарение и образование растительной массы, так как при фотосинтезе водород из молекул воды переходит в органические соедине­ния. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года, построено 1500 водохранилищ (они регулируют до 9% всего стока). На сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страны хозяйственная деятельность человека пока почти не повлияла. Однако в наиболее обжитых районах он сократился на 8%, а у таких рек, как Те­рек, Дон, Днестр и Урал, -- на 11--20%. Заметно уменьшился водный сток в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовс­кому морю -- на 23%, к Аральскому -- на 33%. Уровень Арала упал на 12,5 м.

Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресных вод значительно сокращаются из-за загрязнения. Обычно загрязняющие вещест­ва разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, хими­ческого строения и происхождения.

Загрязнение водоемов

Пресные водоемы загрязняются  в основном в результате спуска в них сточных водот  промышленныхпредприятийи  населенных пунктов. В результате сброса сточных вод изменяются физические          свойства     воды (повышается температура, уменьшается прозрачность, появляются           окраска, привкусы, запахи); на поверхности водоема появляются плавающие вещества,а на  дне образуется      осадок; изменяется      химический      состав воды (увеличивается содержание органическихинеорганических веществ, появляютсятоксичные вещества, уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.); изменяется          качественный    и    количественный    бактериальный   состав, появляютсяболезнетворные   бактерии. Загрязненные   водоемы становятсянепригодными  дляпитьевого,а  частоидля технического водоснабжения; теряют рыбохозяйственноезначение ит. д.   Общиеусловия выпуска сточных вод любой категории в поверхностные водоемы  определяются  народнохозяйственнойих значимостью   и   характером   водопользования. Послевыпуска сточных вод допускается некоторое ухудшение качестваводыв водоемах, однако это не должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего использования водоема в качестве источника    водоснабжения, для    культурных   и   спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Наблюдение за      выполнением      условий      спуска          производственныхсточных  вод   в   водоемы   осуществляется          санитарно-эпидемиологическими    станциями   и   бассейновыми управлениями.

Нормативы качества воды водоемов хозяйственно-питьевогокультурно-бытового водопользованияустанавливают  качество воды для водоемов по двум видам водопользования: к первомувиду относятся участки водоемов, используемыев    качестве    источника    для    централизованного    или       нецентрализованного   хозяйственно-питьевого  водоснабжения, а также для водоснабжения  предприятийпищевойпромышленности; ко    второму    виду-участки    водоемов, используемые   для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных пунктов.

Отнесение водоемов    к    тому    или    иному    виду          водопользования    проводится    органами    Государственного          санитарногонадзорас   учетом   перспектив   использования водоемов.

Приведенные в правилах нормативы качества воды водоемов относятсяк створам, расположенным на проточных водоемах на 1 км выше ближайшего  потечениюпункта  водопользования, ана непроточных водоемах и водохранилищах на 1км в обе стороны от пункта водопользования.

Большое внимание  уделяетсявопросампредупреждения и устранениязагрязнений  прибрежныхрайоновморей. Нормативы качестваморской  воды, которыедолжныбыть  обеспечены при спуске  сточныхвод, относятсякрайонуводопользованияв отведенных границах и к створам на расстоянии 300 м в стороны от этих границ. При использовании прибрежных районовморейв качестве  приемникапроизводственныхсточных вод содержание вредных веществ в море не должно превышатьПДК, установленные   по санитарно-токсикологическому, общесанитарном и          органолептическомулимитирующим  показателям   вредности. При этом   требования   к  спускусточныхвод  дифференцированы          применительно      к      характеру      водопользования. Море рассматриваетсяне как источник водоснабжения, а как лечебный оздоровительный, культурно бытовой фактор.

Поступающие в     реки, озера, водохранилища    и    моря          загрязняющиевещества  вносят   значительные   изменения   в установившийсярежим и нарушают равновесное состояние водных экологических  систем. Врезультате   процессов   превращения загрязняющих  водоемывеществ, протекающихпод  воздействием природных факторов, в водных источниках происходит полноеили частичноевосстановлениеих первоначальных свойств. При этом могут образовываться вторичныепродуктыраспада   загрязнений, оказывающих отрицательно влияние на качество воды.

Самоочищение воды       водоемов - это       совокупность взаимосвязанных гидродинамических, физико-химических, микробиологических      и  гидробиологических    процессов, ведущих    к   восстановлению первоначального состояния водного объекта.

В связи   с   тем, что   всточных  водахпромышленных предприятий могутсодержатьсяспецифические  загрязнения, их спуск   в   городскую   водоотводящуюсетьограничен  рядом требований. Выпускаемые в водоотводящую сетьпроизводственные сточные    воды    не    должны: нарушать   работу   сетей   и сооружений; оказыватьразрушающеговоздействия  наматериал труби  элементы очистных сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ; содержать вещества, способные засорять   сети  илиотлагатьсяна  стенкахтруб; содержать   горючие     примеси     и      растворенные      газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси; содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточныхвод   или   сбросу   в   водоем; иметь   температуру  выше40 С.

Производственные  сточныеводынеудовлетворяющие   этим требованиям, должныпредварительноочищаться  илишьпосле этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.

Список литературы

1. Г. В. Стадницкий,А. И. Родионов. ”Экология”.

2. Е. М. Сергеев, Г. Л. Кофф. ”Рациональное использование    и охрана окружающей среды городов. ”

3. И. Ф. Ливчак, Ю. В. Воронов. ”Охрана окружающей среды”.

4. В.И. Артамонов "Растения и чистота природной среды",

Москва "Наука", 1986г.

5. В.В. Плотников, "На перекрестках ЭКОЛОГИИ", Москва "Мысль" 1985г.