Загрязнение водных ресурсов

Национальный Технический  Университет Украины

„ Киевский Политехнический  Институт”

 

Кафедра электронных приборов и устройств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

По курсу : “Экология”

на тему: ”Загрязнение водных ресурсов.”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил(ла)  студент(ка) группы ДЭ – 02 ФЭЛ

 

_________________________________________ “___” _____ 2002 р.

 

 

 

 

 

 

 

 

Киев 2002 
Содержание.

 

 

 

1.Водная среда

2.Водный баланс земли.

3.Загрязнение воды.

3.1.Сокращение запасов  пресных  вод из-за загрязнения

3.2 Загрязнение воды  бытовыми, сельскохозяйственными или промышленными стоками.

3.3 Тепловое  загрязнение  воды.

3.4. Нефтяное загрязнение   Мирового  океана

3.4.1.Влияние нефти на  флору и фауну.

3.4.2. Способы попадания  нефти в воду.

3.4.3.Способы борьбы  с разливом нефти.

3.5.Другие загрязнения водных ресурсов.

3.6. Последствия загрязнения  воды и способы борьбы с  ними.

4.Состояние водных  ресурсов Украины.

4.1.Радиоактивное загрязнение  акватории Днепра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Водная  среда

     

Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержанием 1млрд. 375 млн. кубических километров--около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361млн. 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 3,7`С. 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 легко-доступных 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 намалоплодородные 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 

 

 

2.Водный  баланс земли.

  

  Чтобы представить, сколько воды участвует в круговороте,  охарактеризуем различные части гидросферы. Более 94% ее составляет  Мировой океан. Другая часть(4%)-подземные воды. При этом следует  учесть ,что большая их часть относится к глубинным рассолам, а пресные воды составляют 1/15 долю. Значителен также объем льда полярных ледников: с пересчетом на воду он достигает 24 млн.км.,   или 1,6% объема гидросферы. Озерной воды в 100 раз меньше -230   тыс.км. , а в руслах рек содержится всего лишь 1200 км. воды, или 0,0001% всей гидросферы. Однако , несмотря на малый объем  воды, реки играют очень большую роль :они, как и подземные воды,  удовлетворяют  значительную часть потребностей населения ,   промышленности и орошаемого земледелия.    Воды на Земле довольно много . Гидросфера составляет  около 1/4180 части всей массы нашей планеты. Однако на долю  пресных вод, исключая воду, скованную в полярных ледниках,  приходится немногим более 2 млн.км., или только 0,15% всего   объема гидросферы.

 

3.Загрязнение  воды.

Вода и жизнь - понятия  неразделимые. 

     Загрязнение атмосферы,  принявшее крупномасштабный характер,  нанесло ущерб рекам,  озерам,  водохранилищам,  почвам. Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли.  Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений,  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 1 г 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.

3.1.Сокращение запасов пресных  вод из-за загрязнения

     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 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 2200 км 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 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.

3.2 Загрязнение  воды бытовыми, сельскохозяйственными  или промышленными стоками.

     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 5 мг 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 нем. Schlamme -- буквально грязь). Водные беспозвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженных водоемов служили часто причиной вспышек брюшного тифа.