Самоочищение в биосфере

д) Кроме растений, самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать представители мира животных. Так, устрицы и некоторые амебы адсорбируют кишечные и другие вирусы.

Двустворчатые моллюски - постоянные обитатели водоемов являются санитарами рек. Пропуская через себя воду, они отфильтровывают взвешенные частицы. Мельчайшие животные и растения, а также органические остатки поступают в пищеварительную систему, несъедобные вещества оседают на слое слизи, покрывающем поверхность мантии двустворчатых. Слизь по мере загрязнения перемещается к концу раковины и выбрасывается в воду. Комочки ее представляют собой комплексный концентрат для питания микроорганизмов. Они и завершают цепь биологической очистки вод.

Чистота водоемов немыслима  без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого водоема, эффективного контроля за развитием населяющих его различных живых организмов можно достигнуть положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.

Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов может влиять растущее химическое загрязнение водоемов. Оно отрицательно воздействует на процессы самоочищения воды, вызывая торможение окислительных процессов и отмирание микроорганизмов. Факторами, нарушающими процессы самоочищения, являются спуск термальных сточных вод крупными тепловыми электростанциями, а также увеличение поступления биогенных элементов (азота, фосфора и др.).

2.2. Самоочищение  в морях и океанах 

Большую роль в самоочищении морской воды играет планктон. Планктонные  организмы Черного моря - первое звено, с которого начинается длинная  цепь превращения неорганического вещества в органическое.

Прекрасные фильтраторы морской воды - моллюски. Они разделяются на две группы. Для первой группы характерна двустворчатая раковина. К ней относятся мидии, устрицы, морской гребешок и др. Обычно створки раковины моллюска чуть приоткрыты, из-под радужной мантии выступают две трубочки - сифоны. Через первый всасывается морская вода, а через второй уже очищенная морская вода возвращается в море. Все съедобное съедается, непереваренная часть более крупными комочками выбрасывается наружу. Плотное поселение мидий площадью 1 м² фильтрует за сутки 200 м³ воды.

У моллюсков второй группы раковина одна; она или закручена, как у рапаны и литорины, или имеет форму крышечки, как у морского блюдечка. Моллюск ползет, и все время его ротовое отверстие находится в движении: то открывается, то закрывается. В море миллионы моллюсков. Ползая по камням, сваям, причалам, растениям, днищам судов, они очищают заросшие поверхности.

Строительство волноломов вдоль  побережья серьезно осложняют привычный  образ жизни моллюсков. Эти сооружения являются помехой для размножения и нормальной жизнедеятельности мидий. В соответствии с этим ученые разработали новую конструкцию гасителя волновой энергии. Разбросанные под водой в определенном порядке камни представляют собой своеобразный искусственный риф. Такая конструкция наряду со снижением силы волны создает благоприятные условия для жизни мидий, креветок, крабов, бычков, а значит и для самоочищения морской воды.

2. 3. значение воды в хозяйственной деятельности человека.

Вода занимает особое положение  среди природных богатств Земли - она незаменима. Иссякнут запасы металлов - быть может, удастся обойтись пластмассами; не хватит растительных и животных белков - научатся получать синтетические. Даже вместо обычного воздуха пригодна в некоторых случаях искусственная смесь газов. Вода же будет необходима во все века и всюду, где существуют земные формы жизни.

Отец русской и советской  геологии академик А. П. Карпинский говорил, что нет более драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жить нельзя. Для жизни, для земледелия, для всего вода есть самое главное ископаемое. В наш век пресная вода стала одним из дефицитных природных богатств.

Впервые человечество ощутило  недостаток в пресной воде вскоре после окончания второй мировой  войны. Тогда промышленность Европы первой почувствовала приступ жажды.

Самый крупный потребитель  наших рек и водохранилищ - ирригация. На втором месте стоят промышленность и энергетика. На третьем — коммунальное хозяйство городов.

Сельское хозяйство является, как правило, одним из наиболее значительных водопотребителей. В системе водного хозяйства нашей страны это самый крупный водопотребитель. И характерно, что около ³/₄ воды в сельском хозяйстве расходуется безвозвратно.

Для того чтобы составить  мнение о водоемкости этой отрасли  народного хозяйства, достаточно напомнить, что на выращивание 1 т пшеницы  требуется за вегетационный период 1500 т воды, 1 т риса - более 7 тыс. т, на получение 1 т хлопка - около 10 тыс. т. Подсчитано, что только для производства суточной нормы пищевых продуктов  в расчете на одного человека требуется  не менее 6 м³ воды. Большое количество воды расходуется в связи с развитием животноводства. Животноводческие комплексы на промышленной основе являются крупными потребителями доброкачественной воды. Высокая продуктивность орошаемых земель стимулировала резкое увеличение их площади во всем мире. Составляя лишь ¹/₆ всей площади посевов, орошаемые земли дают примерно половину сельскохозяйственной продукции всей планеты, тем более что с них снимать можно до пяти урожаев в год. На таких землях растет сейчас ²/₃ мировых посевов хлопчатника.

Вода для промышленности является столь же необходимым элементом  в производстве, как уголь, медь, железо и другие природные ресурсы.

Современные крупные теплоэлектростанции  потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м³/с воды, или более 300 млн. м³ в год.

Особое место в использовании  водных ресурсов занимает водопотребление  для нужд населения. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится около 10% общего водопотребления. Водные артерии  предоставляются в пользование, прежде всего, для удовлетворения питьевых и бытовых нужд населения. При этом обязательными являются бесперебойность водоснабжения, а также строгое соблюдение научно обоснованных санитарно-гигиенических нормативов.

В нашей стране осуществляется огромное строительство жилых домов со всеми видами благоустройства, строительство коммунальных и других сооружений, что требует резкого увеличения мощности источников водоснабжения населенных мест.

Исключительно большие водные ресурсы требуются для дальнейшего развития рыбного хозяйства.

Таким образом, значение водных ресурсов в народном хозяйстве, в развитии промышленности, сельскохозяйственного производства, энергетики, водного транспорта, рыбного хозяйства огромно.

 
2.4. загрязнение водных ресурсов сточными водами.

Но использование водных ресурсов в народном хозяйстве, в развитии промышленности, сельскохозяйственного производства, энергетики и т.д. приводит к загрязнению водных ресурсов.

Основная причина загрязнения  водных ресурсов – сброс в водоемы  неочищенных или недостаточно очищенных  сточных вод промышленными предприятиями, а также предприятиями коммунального  и сельского хозяйства. Загрязнению  водных источников также способствует нерациональное ведение сельского  хозяйства: остатки удобрений и  ядохимикатов, вымываемые из почвы, попадают в водоемы и загрязняют их.

В реки и озера со сточными водами поступает большое количество вредных химических веществ. Частично вредные вещества попадают в водопроводную  систему и могут угрожать здоровью людей. Также губительно действуют  эти вредные вещества на рыбу. В  результате резко сокращается улов рыбы в загрязненных водоемах.

Главным виновником этого  является промышленность. Для нее  вода не только сырье, но и место для сброса.

Загрязнение водоемов нередко  приводит к перебоям в водоснабжении  городов и населенных пунктов.

Реки вносят в моря и  океаны промышленные отходы, сточные  воды и сельскохозяйственные удобрения, тем самым, загрязняя их. Промышленные отходы уменьшают растворимость  кислорода в воде, что пагубно  влияет на флору и фауну. В рыбе, обитающей в морях, накапливаются ядохимикаты, применяемые для защиты растений.

Но наибольший вред морям  наносят аварийные разливы нефти, возникающие в результате катастроф  танкеров и аварий на морских буровых  платформах. Это приносит большой  ущерб морским экосистемам, нарушает газовый и энергетический обмен  между океаном и атмосферой (из-за образования тонкой нефтяной пленки на поверхности океана).

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.