Ресурсы пресной воды 2

Реферат по географии

"Ресурсы пресной воды"

План.

1.0 Введение (общие сведения)

2.0 Основная часть

2.1 Потребление воды в стране и мире

2.2 Химический шампунь

(стоки промышленных и сельскохозяйственных производств)

2.3 Хочу пить?(вода для бытовых нужд)

2.3 Черные пятна(нефтяные пятна)

2.4 Влияние на животный и растительный мир

3.0 Заключение

Вода и жизнь– понятия неразделимые.По этому реферат данной темы необъятен, и я поэтому рассматриваю лишь некоторые, особенно ак­туальные проблемы.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, на­несло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие ве­щества и продукты их превращений раноили поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугуб­ляется тем, что и в водоемы, и на землю pнепосредственно идет поток от­ходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются дейс­твию различных пестицидов и удобренийз, растут территории свалок. Про­мышленные предприятия 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 земель бу­мерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде.

Какая у нас вода? В естественном состоянии вода никогда не сво­бодна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, взвешены твердые частички. Даже пресной мы называем воду с содержанием раство­ренных солей до 1г на литр. Откуда же берется и почему никогда не иссякает этот мировой родник пресной воды? Ведь почти все запасы мировой воды - это соленые воды Мирового океана и подземных кладовых.

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% этогоколичества 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 1250мм. 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 пзитается 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 деле все обстоит 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 многократ­ного разбавления чистой 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 2200км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, 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. Коли­чество 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 700л 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.

Органические материалы поступают из бытовых, сельскохозяйственных или промышленных стоков. Их разложение происходит под действием мик­роорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кисло­рода.

Если кислорода в воде достаточно и 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 содержании кислорода в воде ниже 5мг на 1 литр, а в райо­нах нереста - ниже 7 мг многие виды рыб погибают.

Болезнетворные микроорганизмы и вирусы содержатся в плохо обрабо­танных или совсем не обработанных канализационных стоках населенных пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные микробы и вирусы вызывают различные эпидемии, такие, как вспышки саль­монеллиоза, гастроэнтерита, гепатита и др. В развитых странах в насто­ящее время распространение эпидемий через общественное водоснабжение происходит редко. Могут быть заражены пищевые продукты, например ово­щи, выращиваемые на полях, которые удобряются шламами после очистки бытовых сточных вод (от немецкого слова Schlamme - буквально грязь). Водные бес-позвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженных водо­емов служили часто причиной вспышек брюшного тифа.

Питательные элементы, главным образом соединения азота и фосфора, поступают в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными вода­ми. Увеличение содержания нитритов и нитратов в поверхностных и под­земных водах ведет к загрязнению питьевой воды и к развитию некоторых заболеваний, а рост этих веществ в водоемах вызывает их усиленную эвт­рофикацию (увеличение запасов

биогенных и органических веществ, из-за чего бурно развиваются планктон и водоросли, поглощая весь кислород в роде).

К неорганическим и органическим веществам также относятся соеди­нения тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синте­тические детергенты (моющие средства), фенолы. Они поступают в водоемы с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными сточными во

дами. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо разлагаются очень медленно и способны накапливаться в пищевых цепоч­ках.

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

Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает коли­чество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Мно­гие обитатели рек, озер или водохранилищ гибнут, развитие других по­давляется.

Еще несколько десятилетий назад загрязненные воды представляли собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас картина изменилась, образовались сплошные массивы загрязненных терри­торий.

Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Ат­лантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские во­ды ежегодно поступает до 6 млн. т. нефтяных углеводородов. Почти половина этого количества связана с транспортировкой и разработкой место­рождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в океан через речной сток.

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

В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тон­кой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтя­ного покрытия вначале может составлять

несколько сантиметров. С тече­нием времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые способны долго плавать на поверхности моря. 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 насквозь пропитываются нефтью и становятся непри­годны для употребления в пищу из-за неприятного запаха и вкуса.

Все компоненты нефти - токсичны для морских организмов. Нефть вли­яет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так, обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводорода­ми, а биомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обита­телей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первич­ная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприят­ное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества му­тагенной и канцерогенной природы, например бензпирен. Сейчас получены многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной

морской среды. Бензпирен активно циркулирует по морским пищевым цепоч­кам и попадает в пищу людей.

Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхност­ном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана. В нем сосредоточено множество организмов, этот слой играет роль "детского сада" для многих популяций. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претер­певают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекис­лого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо)морской воды.

Хлорированные углеводороды, широко применяемые в качестве средств борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства,

с переносчиками инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и через атмосферу поступают в Мировой океан. ДДТ и его производные, по­лихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас об­наруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику.

Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т.е. вещест­вами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микро- организмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в при­родных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем они остротоксичны, влияют на кроветворную систему, подавляют фермента­тивную активность, сильно влияют на наследственность.

Вместе с речным стоком в океан поступают и тяжелые металлы, мно­гие из которых обладают токсичными свойствами. Общая величина речного стока составляет 46 тыс. км. воды в год. Вместе с ним в Мировой океан поступает до 2 млн. т. свинца, до 20 тыс. т. кадмия и до 10 тыс. т. рту­ти. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внут­ренние моря. Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и ат­мосфера. Так, например, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающих в океан ежегодно, переносится через атмосферу.

По своему токсичному действию в морской среде особую опасность представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсич­ная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные орга­нические формы ртути. Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или в моллюсках соединения метилиро- ванной ртути представляют прямую угрозу жизни и здоровью людей. Вспомним хотя бы печально известную болезнь "минамато", получившую название от японского залива, где так резко проявилось отравление местных жителей ртутью. Она унесла немало жизней и подорвала здоровье многим людям, употреблявшим в липцу морские про­дукты из этого залива, на дне которого накопилось немало ртути от от­ходов близлежащего комбината.

Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем са­мым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т.е. концентрация их на единицу

веса в морских организмах по отношению к морской воде, меняются в широких пределах - от сотен до сотен тысяч, в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ра­кообразных, планктонных и других организмах.

Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрации ртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания, загрязнение устриц уже превышает норму, установленную в некоторых странах. Это показывает, как близок тот предел загрязнения морей, ко­торый нельзя переступить без вредных последствий для жизни и здоровья людей.

Однако последствия загрязнения опасные прежде всего для всех живых обитателей морей и океанов. Эти последствия разнообразны. Первичные критические нарушения в функционировании живых организмов под действи­ем загрязняющих веществ возникают на уровне биологических эффектов: после изменения химического состава клеток нарушаются процессы дыха­ния, роста и размножения организмов, возможны мутации и канцерогенез; нарушаются движение и ориентация в морской среде. Морфологические из­менения нередко проявляются в виде разнообразных патологий внутренних органов: изменений размеров, развития уродливых форм. Особенно часто эти явления регистрируются при хроническом загрязнении.

Все это отражается на состоянии отдельных популяций, на их взаи­моотношениях. Таким образом возникают экологические последствия заг­рязнения. Важным показателем нарушения состояния экосистем является изменение числа высших токсинов - рыб. Существенно изменяется фото­синтезирующее действие в целом. Растет биомасса микроорганизмов, фи­топланктона, зоопланктона. Это характерные признаки эвтрофикации морс­ких водоемов, особенно они значительны во внутренних морях, морях зак­рытого типа. В Каспийском, Черном, Балтийском морях за последние 10-20 лет биомасса микроорганизмов выросла почти в 10 раз. В Японском море сущим бедствием стали "красные приливы", следствие эвтрофикации, при которой бурно развиваются микроскопические водоросли , а затем ис­чезает

кислород в воде, гибнут водные животные и образуется огромная масса гниющих остатков, отравляющих не только море, но и атмосферу.

Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный

прирост других обитателей моря.

Каким можно ожидать ближайшее будущее для Мирового океана, для важнейших морей?

В целом для Мирового океана ожидается на ближайшие 20--25 лет рост его загрязнения в 1,5--3 раза. Соответственно этому будет ухуд­шаться и экологическая ситуация. Концентрации многих токсических ве­ществ могут достигнуть порогового уровня, затем наступит деградация естественной экосистемы.

Ожидается, что первичная биологическая про­дукция океана может понизиться в ряде крупных районов на 20-30% по сравнению с нынешней.

Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологичес­кого тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.

Список литературы

1. Ю.А. Израэль, Ф.Я. Ровинский "Берегите биосферу",

Москва "Педагогика" 1987г.

2. Джон Куллини "Леса Моря", Ленинград, Гидрометеоиздат 1981г.

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

Москва "Наука", 1986г.

4. В.В. Плотников, "На перекрестках ЭКОЛОГИИ".