Лекции по "Экологии"

4) вода является наполнителем клеток организма. У человека 60-65% массы тела составляет вода. Этот показатель для мозга 82-85%. Потери воды на 25% у человека вызывает смерть;

5) все жизненные  процессы в организме (расщепление пищи и кислорода, их межклеточная транспортировка, вывод наружу отходов) протекают в водной среде и в участии воды;

6) вода имеет  большое геологическое значение, она выветривает горные породы, их размывает и переносит в  другие места;

7) вода является  самым дешевым транспортом и  экологически чистым источником электрической энергии.

11.1.2. Использование воды в народном  хозяйстве. Вода в народном хозяйстве используется довольно широко. Нельзя представить себе промышленность, энергетику, земледелия и коммунально-бытовых нужд без воды. Для производства 1 т. бумаги требуется до 60 т. воды, на 1 т. стали израсходуется 250 т., на 1т. алюминия – 1500 т., на 1 т. никеля 4000 т, на 1 т. синтетическое волокно – 5000 т. воды. Для выработки 1 тыс. МВт электроэнергии в АЭС требуется 3 млн.л. воды. Для образования 1 кг растительной массы израсходуется 800-12000 м³  воды. Площадь орошаемого земледелия в мире 220 млн.га. Среднегодовой расход воды на каждый гектар земли 12-14 тыс.м³ (в Республике Узбекистан – 12,2 тыс. м³). Расход воды на тонну пшеницу 1500 т., на рис и хлопка 10 тыс.т. На коммунально-бытовые нужды населения Земли из расчета на каждого жителя среднегодовое потребление 800 м³, среднесуточный расход на потребность населения до 550 л., в Узбекистане – около 300 л.

 

 В Республике  Узбекистан основным водопотребителем  также является сельское хозяйство   – 85%, промышленность и энергетика  – 9%, коммунальное хозяйство –  4%, прочие – 2%. В России промышленность  – 57,3%, коммунальное хозяйство  – 20,5%, сельское хозяйство   – 18,9% и прочие 3,3%

11. 2. Водные ресурсы Земли и их географическое расположение

11.2.1. Ресурсы.  Водные ресурсы делятся на:

 – вековые запасы (вечная мерзлота)

 – возобновляемые запасы (вода, находящаяся в круговороте).

Вода встречается  в твердом (лед), газообразном (атмосферная влага) и жидком физическом состояниях.

Общий запас  воды в биосфере почти 1,5 млрд. км³. Такой запас в 5 порядков превышает потребность человечества. Однако, воду в твёрдом и газообразном состояниях использовать невозможно. Пригодна для человека – жидкая вода, 94% из которой сосредоточена в мировом океане, включая морей, и имеет повышенную соленость. Запасы подземных вод 23,4 млн. км³, из них 80% не подлежат использованию из-за солености и залегания на больших глубинах.

11.2.2. Расположение. Запасы пресной воды на планете распределены неравномерно. Наиболее высокая обеспеченность пресной водой приходится на экваториальный пояс, в частности Африке и Южной Америке. В Европе и Азии с охватом 70% населения Земли расположены 39% речных стоков. Особенно слабо обеспеченными водой считается Центральная Азия, Афганистан, Аравия и Сахара.

Неравномерное распределение воды имеет и региональный характер. На территории СНГ размещены примерно 1/9 часть речного стока – 4,4 тыс. км³ (11% от всего объема речных стоков). Из них 82% размещены в бассейнах Тихого и Северного Ледовитого океанов, где проживает 20% населения, остальные 18% – в бассейнах Черного, Балтийского, Каспийского и Аральского морей, где проживает 80% населения СНГ.

11.2.3. Проблема нехватки пресной  воды. Нехватка пресней воды возникла по  3-м причинам: 1) увеличение потребностей в воде; 2) потеря вод с сокращением водоносности рек; 3) загрязнение вод. С развитием промышленности, энергетики, с/х-ва и ростом численности населения Земли (ежегодный рост около 90 млн.) увеличивается расход пресной воды. С другой стороны растет объем сбрасываемых в водоемы недостаточно очищенных  промышленных и хозяйственно-бытовых стоков. Более того, имеющиеся запасы распределены неравномерно. В связи с этим в некоторых странах мира возникла проблема нехватки пресной воды. Это касается, прежде всего, ряда развитых стран Европы и Америки (Англия, США, Германия, Франция, Канада). В отдельных регионах мира пресная вода стала предметом экспорта-импорта – Гонконг воду покупает воду у Китая.

В последние  годы стали все больше использовать подземные воды, однако их запасы тоже истощаются. Например, в штатах Калифорния, Колорадо, Аризона и Техас США эти ресурсы почти исчерпаны.

На III- Всемирном форуме по водным ресурсам в г. Киото ООН объявлена 2003 год – Годом пресной воды.

11. 3. Загрязнение воды. Источники загрязнения

11.3.1. Загрязнение  воды – это привнесение в воду инородных тел в количествах, изменяющих её свойства. Классификация загрязнений: химическое (хим. агентами), физическое (термальное, радиоактивное) и биологическое (микробное – патогенными микроорганизмами).  В настоящее время загрязнение воды превратилось в глобальную экологическую проблему. Достаточно указать на то, что сила воздействия одной молекулы токсиканта, попадавшего в воду, равна силе десяти молекул этого же токсиканта, попадавшего в воздух.

11.3.2. Источники. Источниками загрязнения вод являются объекты, с которых осуществляется сброс сточных вод, содержащих вредные вещества, а также объекты, с которых происходит утечка загрязняющих веществ в водные объекты. Это – промышленность, энергетика, коммунальное хозяйство, сельское хозяйство и морское судоходство. Сточные воды машиностроительной, химической, легкой и пищевой промышленности, черной и цветной металлургии содержат нефтепродукты, сульфаты, хлориды, цианиды, солей железа, меди, цинка, никеля, хрома, молибдена, кадмия, фенолы, соединения фосфора, азота и других примесей. От энергетических объектов выделяются термальные и кислотно-щелочные стоки. В коммунально-бытовых стоках больше органических загрязнителей. Из сельскохозяйственных полей в водоемы поступают высокоминерализованные стоки с содержанием пестицидов.

Немалое доле в  загрязнения водоемов имеют нефтедобывающие объекты и морское судоходство. От аварии танкеров и нефтяных скважин в мировой океан ежегодно поступает до 10 млн.т. нефти и её продуктов. Достаточно сказать, что 1 л. бензин загрязняет 100 л. воды, 1 л. нефть – 100 тыс.л. воды, 1т. нефть образует пленку на 12 км² площади акватории.       Серьёзные последствия имеет радиоактивное загрязнение водоемов.

Страшно то, что  водные организмы, входящие в цепь питания, способны аккумулировать в себе радиоактивность. Перемещаясь на значительные расстояния, они могут отравить населения  больших территорий.

11.4.  Меры охраны воды

Меры охраны воды включают рациональное использование  и борьбы с загрязнением.

11.4.1. Рациональное использование  воды – основывается на технические, гидролого-географические, перспективные водосберегающие и организационные мероприятия:

1) технические – уменьшение количества сброса неочищенных стоков, которое достигается переходом на новую водосберегающую технологию в промышленности (замкнутый цикл водопотребления, замена водного охлаждения воздухом);

2) гидролого-географические – регулирование речного стока, строит. водохранилищ, внедрение новые технологии орошения сельскохозяйственных культур, бетонирование каналов;

3) перспективные водосберегающие – это картирование полей и подбор. сельскохозяйственных культур, правильное размещение промпредприятий;

4) организационные –лимитирование водопользования, контроль над качеством питьевой воды и проведение экоэкспертизы строящихся предприятий.

11.4.2. Борьба с загрязнением воды – осуществляется  совершенствованием работы водоочистных сооружений и увеличением их мощности. Сточные воды очищаются различными методами, которые объединяются в 3 группы:

1) механическая очистка – применяется для отделения твердых и взвешенных веществ способом процеживания ( с использованием метал-лических решеток 5-25 мм), отстаивания, фильтрования и нефтеулавли-вания;

2) физико-химическая очистка – применяется для отделения как твердых и взвешенных частиц, так и растворенных примесей способами экстракции, флотации, нейтрализации, окислении, сорбции, коагуляции и ионообмена;

3) биологическая очистка – основана  на минерализацию органических примесей редуцентами (бактериями, простейшими, водорослями).  Она выполняется в естественных условиях и искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка производится на полях фильтрации (через почву) или в биологических прудах-отстойниках за счет процессов самоочищения, осуществляемых микроорганизмами, водорослями, высшими растениями и др.

В качестве искусственных сооружений могут применяться аэротенки, окситенки, метантенки и биофильтры. В тенках (аэро – с подачей воздуха, окси – с подачей кислорода, мета – без доступа воздуха) бытовые сточные воды обрабатываются микроорганизмами. На промышленных очистных сооружениях применяются биофильтры, в которых активная биологическая среда в виде «живого ила» образуется на твердых пористых материалах (шлак, керамзит, гравий и т.п.).

 

1. Значение воды для создания климата Земли?
2. Каких видов водных ресурсов знаете?

     4. Что знаете о географическом размещении водных реурсов?

     5. Всякие-ли воды пригодны для использования человеком?

     6. В каких отраслях народного хозяйства больше расходуется вода ?

      7. В чем причина нехватки пресной воды?

      8. Какие источники загрязнения воды?

      9. Какие меры принимаются по экономии воды?

     10. Какие имеются методы очистки сточных вод?

     11. Что Вы понимаете под способности к самоочищению воды?

 

Основная литература

Гарин В.М. и др.  Экология для технических вузов. Ростов-на-Дону:  Феникс, 2003 – 384 с.

Николайкин Н.И. и др.  Экология. М.: Дрофа, 2005 – 622 с.

Sultonov Р.  Ekologiya va atrof muhitni muhofaza qilish asoslari. Toshkent: Musiqa, 2007 – 235 с.

Ergashev A., Ergashev T.  Ekologiya, biosftra va tabiatni muhofaza qilish. Toshkent: Yangi asr avlodi, 2005 – 433 с.

 

Дополнительная литература

Михеев А.В. и др.  Охрана природы. М.: Просвещение, 1981 – 269 с.

Никитин Д.П., Новиков Ю.В.  Окружающая среда и человек. М.: Высшая

школа, 1980 – 423 с.

Новиков Ю.В.  Экология, окружающая среда и человек. М.: Гранд, 2005 – 728 с.

Отабоев Ш., Набиев М. Инсон ва биосфера. Тошкент: Ўқитувчи, 1995 – 310 с.

Салимов Х.В. Экология //Русско-узбекский толковый словарь//. Ташкент:

Изд-во O‘zbekiston milliy ensiklopediyasi, 2009 – 461 с.

 

 

 

 

 

                            12 – тема

 

Охрана  земельных ресурсов

 

План  темы:

 

 

    12.1.   Почва и её значение

 

       12.2.    Земельные ресурсы  и их использование

    

       12.3.    Причины потери плодородия  почвы

 

       12.4.    Меры охраны земельных  ресурсов

 

 

 

 

12. 1.  Почва и её значение

12.1.1. Почва – рыхлый слой поверхности Земной коры. Она имеет сложную среду, где совершается непрерывная миграция химических элементов. В результате получается биологический круговорот этих элементов по принципу почва → организмы → почва. Благодаря этому поддерживается плодородие почвы.

Почва состоит  из следующих компонентов:

Твердые частицы состоят из органических и минер. веществ.

Почвенная влага – вода и растворенные в ней минералы.

Почвенные газы – в основном, из кислорода и углекислого газа.

Живые организмы – из громадного количества микроорганизмов.

 

12.1.2. Значение. Значение многогранное. Она служит средой жизни для почвенных организмов и субстратом для всего живого. Её роль велика и в жизни человека.

Почва вместе с  обитающими в (на) ней организмами  образует сложные экосистемы, которые  в биосфере выполняют следующие  основные функции:

1) биогенное  накопление, трансформация и перераспределение  солнечной энергии (на 1 м² земли ежеминутно поступает 2 кал. солнечной энергии);

2) поддержание  круговорота химических элементов  системой почва → организмы  → почва путем создания растительной  биопродукции.

12.2. Земельные  ресурсы и их использование

Общий земельный  фонд мира 14,9 млрд. га (29% земной поверхности). Из него 27% занят лесами, 19% – лугами, 15,5% – пустыней, 11% – ледниками, 2% – населенными пунктами и др. Общая площадь посевов 1,9 млрд. га (13% от земельного фонда мира). Посевная площадь в расчете на душу человека в мире 0,3 га, в СНГ – 0,9 га, в Республике Узбекистан – 1,0 га.

 

В развитых странах  Европы и США запасы земельных  ресурсов исчерпаны. Они пока имеются  в странах Южной Америки, в  Австралии, Африке и Азии.

Благодаря хозяйственной  деятельности человека качество почвы ухудшается. Из-за неправильного обращения с почвой почти 2 млрд. га земли выведены из сельскохозяйственного оборота. Сейчас ежегодно выходит со строя 6-7 млн. га земли.

12.3. Причины  потери плодородия почвы

Плодородие  почвы теряется по следующим причинам:

12.3.1. Эрозия почвы. Эрозия почвы (лат. erozio – разъедание) означает разрушение и сноса почвенного покрова ветром или потоками воды. В соответствии вызывающих факторов различаются водная и ветровая (эоловая – гр. eol-бог ветров) эрозия почвы (дефляция).

По скорости протекания различают 2-х видов эрозии:

1. Естественная (геологическая) эрозия.

2. Ускоренная (разрушительная) эрозия – происходит под влиянием деятельности человека. Она имеет скорость в тысячи раз больше естественной эрозии и сельскому хозяйству наносит огромный ущерб. Из всех стран мира наибольше эрозированы почвы США, Канады, Южной Африки, Австралии, Индии, Пакистана и других государств. В Узбекистане 20-40% орошаемые земли подвержены ветровой эрозии. Из общего числа селевых потоков, происходящих в Центральной Азии, 75% приходится на долю Узбекистана.