додати матеріал


Гідросфера

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

План
Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
1. Використання водних ресурсів ... ... ... ... ... ... ... .. 5
2. Забруднення водних ресурсів ... ... ... ... .... ... ... ... .. 9
Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 15
Введення
Гідросфера - водна оболонка Землі, що включає океани, моря, річки, озера, підземні води і льодовики, сніговий покрив, а також водяні пари в атмосфері. Гідросфера Землі на 94% представлена ​​солоними водами океанів і морів, більше 75% всієї прісної води законсервовано в полярних шапках Арктики й Антарктиди (табл.1).
Табл. 1. Розподіл водних мас у гідросфері Землі
Частина гідросфери
Обсяг води, тис. км 3
Частка в загальному обсязі вод,%
Світовий океан
1 370 000
94,1
Підземні води
60 000
4,1
Льодовики
24 000
1,7
Озера
280
0,02
Вода в грунті
80
0,01
Пари атмосфери
14
0,001
Річки
1,2
0,0001
Вода на Землі присутня у всіх трьох агрегатних станах, однак найбільший обсяг її доводиться на рідку фазу, що досить значима для формування інших особливостей планети. Весь природний водний комплекс функціонує як єдине ціле, перебуваючи в стані безперервного руху, розвитку та оновлення. Поверхня Світового океану, що займає близько 71% земної поверхні, розташована між атмосферою і літосферою. Поперечник Землі, тобто її екваторіальний діаметр, становить 12 760 км, а середня глибина океану в його сучасному ложі - 3,7 км. Отже, товщина шару води в рідкому стані в середньому становить лише 0,03% земної діаметру. По суті, це найтонша водяна плівка на поверхні Землі, але, як озоновий захисний шар, що грає винятково важливу роль у біосферній системі.
Без води не могло б бути людини, тваринного і рослинного світу, так як більшість рослин і тварин складається в основному з води. Крім того, для життя необхідні температури в діапазоні від 0 до 100 ° С, що відповідає температурним межам рідкої фази води. Для багатьох живих істот вода служить середовищем існування. Таким чином, найголовнішою особливістю гідросфери є достаток життя в ній.
Велика роль гідросфери в підтримці щодо незмінного клімату на планеті, оскільки вона, з одного боку, виступає як акумулятор тепла, забезпечуючи сталість середньої планетарної температури атмосфери, а з іншого - за рахунок фітопланктону продукує майже половину всього кисню атмосфери.
Водне середовище використовується для лову риби та інших морепродуктів, збору рослин, видобутку підводних покладів руди (марганцю, нікелю, кобальту) і нафти, перевезення вантажів і пасажирів. У виробничій та господарської діяльності людина застосовує воду для очищення, миття, охолодження обладнання та матеріалів, поливу рослин, гідротранспортування, забезпечення специфічних процесів, наприклад вироблення електроенергії і т.п.
Важливою обставиною, притаманним водному середовищі, є те, що через неї в основному передаються інфекційні захворювання (приблизно 80% всіх захворювань). Простота процесу затоплення в порівнянні з іншими видами поховання, недоступність глибин для людини і удавана ізольованість води призвели до того, що людство активно використовує водне середовище для скидання відходів виробництва та споживання. Інтенсивне антропогенне забруднення гідросфери веде до серйозних змін її геофізичних параметрів, губить водні екосистеми і потенційно небезпечно для людини.
Екологічна загроза гідросфері поставила перед міжнародним співтовариством завдання прийняття термінових заходів з порятунку середовища існування людства. Їх особливістю є те, що жодна держава в окремо навіть за допомогою строгих заходів не здатне справитися з екологічною загрозою. Тому необхідно міжнародне співробітництво в цій області, прийняття оптимальної екологічної стратегії, що включає концепцію і програму спільних дій всіх країн. Ці заходи повинні відповідати принципам сучасного міжнародного права.
Використання водних ресурсів
У залежності від того, яким чином використовують водні ресурси, всі галузі народного господарства поділяють на дві категорії:
1) водокористувачі - це галузі, які використовують водойми для різних цілей, але безповоротний водозабір не ведуть. До них відносяться гідроенергетика, водний транспорт, рибне господарство, місцеві органи, що використовують воду для цілей і потреб населення, тобто служби господарсько-питного споживання.
2) водоспоживачів - це галузі, які беруть воду з водойм, причому частина її використовується безповоротно. Найбільшими водопотребителями є теплоенергетика (особливо АЕС), сільське господарство, а з промисловості - хімічна і металургійна.
Сучасне місто з населенням 1 млн осіб споживає за добу 300 тис.м 3 води, з яких 75-80% перетворюються в стічні води.
Існує наступна класифікація прісних вод за цільовим призначенням (рис. 1).

Рис 1. Класифікація природних вод за цільовим призначенням
Вода питна - вода, в якій бактеріологічні, органолептичні показники та показники токсичних хімічних речовин знаходяться в межах норм питного водопостачання.
Вода мінеральна - вода, компонентний склад якої відповідає лікувальним вимогам.
Вода промислова - вода, компонентного складу та ресурсів якої достатньо для вилучення цих компонентів в промислових масштабах.
Вода теплоенергетична - термальна вода, теплоенергетичні ресурси якої можуть бути використані в будь-якій галузі народного господарства.
Вода технічна - будь-яка вода, крім питної, мінеральної та промислової, придатна для використання в народному господарстві. При цьому розрізняють:
- Господарсько-побутові води - води, що використовуються для побутових і санітарно-гігієнічних цілей населенням, а також пральнями, лазнями, їдальнями, лікарнями і т.д.;
- Поливну воду, що використовується для зрошення земель і поливу сільськогосподарських рослин.
- Енергетичну воду, що використовується для отримання пари і нагрівання приміщень, обладнання та середовищ, а також для охолодження рідких і газоподібних продуктів у теплообмінних апаратах, а твердих тіл - безпосередньо; може бути оборотної та підживлювальної (додаткової).
Воду дуже часто використовують для охолодження рідких і газоподібних продуктів у теплообмінних апаратах. У цьому випадку вона не стикається з матеріальними потоками і не забруднюється, а лише нагрівається. У промисловості 65-80% витрати води споживається для охолодження.
Технологічну воду підрозділяють на средообразующую, промивальну і реакційну. Средообразующую воду використовують для розчинення і освіти пульп, при збагаченні та переробці руд, гідротранспорті продуктів і відходів виробництва; промивальну - для промивання газоподібних (абсорбція), рідких (екстракція) і твердих продуктів і виробів, а також реакційну - у складі реагентів, при отгонке та аналогічних процесах. Таким чином, технологічна вода безпосередньо контактує з продуктами і виробами.
Найбільш перспективний шлях зменшення споживання свіжої води - це створення оборотних та замкнених систем водопостачання, що дозволяє в 10-50 разів зменшити споживання природного води.
Основні шляхи вирішення проблеми забезпечення чистою водою:
- Очищення стічної води від забруднень;
- Очищення прісної води, що надходить до споживача;
- Забезпечення режиму та регулювання якості води у водних об'єктах.
Наслідки нераціонального використання водних ресурсів:
1. Перевитрата поверхневих вод.
При довгостроковому плануванні варто враховувати неминучі посушливі роки, коли річковий стік падає до аномально низького рівня. Вважається, що не можна використовувати більше 30% середньорічного річкового стоку без ризику випробувати недолік води. На ряді річок потреби у воді перевищують 90% середньорічного стоку.
Екологічні наслідки перевитрати поверхневих вод зачіпають не тільки саму річку, а весь біоценоз пов'язаний з річкою (пересихання боліт, загибель рослинності і тварин і т.д.).
2. Перевитрата грунтових вод.
Підземні водосховища, як будь-які інші, виснажуються, якщо споживання з них води йде швидше поповнення. Проблема стоїть особливо гостро в регіонах з низькою кількістю опадів, де швидкість поповнення дуже невелика, а потреба у воді висока через нестачу поверхневих водойм.
Падіння рівня грунтових вод впливає на поверхневі водойми, тому що це падіння призводить до скорочення джерел і пов'язаних з ними поверхневих водойм, що посилює їх екологічні проблеми.
3. Осідання грунту.
Грунтові води вимивають у надрах землі порожнини, які заповнюються водою. Вода сама частково підтримує вищерозміщені породи і грунту. Коли рівень грунтових вод падає, ця опора зникає, і може відбуватися поступове опускання поверхні суші зване осіданням грунту. Швидкість її може становити 15-30 см на рік.
Особливий вид просідання грунту - утворення карстових воронок - може бути раптовим і вести до катастрофічних наслідків.
4. Підтік солоної води.
Через виснаження запасів грунтових вод виникає ще одна проблема - підтікання солоної води. Зниження рівня грунтових вод або велика швидкість їх споживання можуть знизити тиск у водоносному горизонті, що дозволить проникати в нього, а, отже, і в колодязі і артезіанські свердловини солоній воді.
5. Забруднення вод.
Забруднення водних ресурсів
Найбільш загрожують чистоті водойм нафтові олії. Для очищення від нафти потрібно уловлювання не тільки плаваючою по поверхні плівки, а й осадження нафтової емульсії.
Досить небезпечні як забруднювачі стічні води целюлозно-паперової промисловості. Стоки цих підприємств поглинають кисень за рахунок окислення органічних речовин, засмічують воду нерозчинними речовинами і волокнами, надають воді неприємний смак і запах, змінюють колір, сприяють розвитку грибних обростань по дну і берегів.
Особливо забруднюють водойми і згубно позначаються на розвитку водних організмів стічні води різноманітних хімічних заводів. Скиди ТЕЦ зазвичай бувають підігріті на 8-10 ° С вище в порівнянні з водою водойм. При підвищенні температури водойм у них відбувається посилення розвитку мікро-і макропланктону, "цвітіння" води, змінюються її запах і колір.
Сильно забруднює і засмічує ріки молевой сплав лісу. Маси пливе лісу завдають рибі поранення, перекривають шлях до нерестовищ, риба здебільшого залишає звичайні місця нересту. Кора, сучки, гілки засмічують дно водойм. З колод і деревних відходів виділяється у воду смола та інші шкідливі для рибного населення продукти. Екстраговані з деревини речовини розкладаються у воді, поглинаючи кисень, викликаючи загибель риб. Особливо в першу добу сплаву від нестачі кисню гинуть ікра та мальки риб, а також кормові безхребетні.
Підсилює засмічення річок скидання в них відходів лісозаводів - тирса, кора та ін, скупчуються здебільшого в заплавах та протоках. Частина лісу тоне, число колод збільшується з року в рік. Гниюча деревина і кора отруюють воду, вона стає "мертвою".
Джерелом забруднення вод у багатьох випадках є комунальні стічні води (каналізація, лазні, пральні, лікарні та ін.)
Зростає чисельність населення, розширюються старі і з'являються нові міста. На жаль, не завжди споруда очисних споруд встигає за темпами житлового будівництва.
Положення ускладнюється тим, що за останні роки в складі стічних вод різко збільшився вміст біологічно активних і стійких домішок, таких, як нові види миючих засобів, продуктів органічного синтезу, радіоактивних речовин та інших
У ряді районів спостерігається забруднення підземних вод, пов'язане з просочуванням у водоносні горизонти забруднень з поверхні. Найбільшу ж загрозу життю водойм і здоров'ю людей представляють радіоактивні відходи атомної промисловості. Джерелом радіоактивного забруднення водойм є заводи по очищенню уранової руди та з переробки ядерного пального для реакторів, атомні електростанції, реактори.
В даний час стічні води підвищеної радіоактивності близько 100 кюрі / л і вище піддаються поховання в підземні резервуари або закачують у підземні безстічні басейни.
Встановлено, що морська вода здатна роз'їдати контейнери, їх небезпечний вміст поширюється у воді. Наслідки радіоактивного забруднення від неправильного поховання відходів позначилися в Ірландському морі, де радіоактивними ізотопами були заражені планктон, риби, водорості, а також пляжі.
Спуск радіоактивних відходів у моря і річки, як і захоронення їх у верхніх водонепроникних шарах земної кори, не можна вважати розумним рішенням цієї важливої ​​сучасної проблеми. Потрібні додаткові наукові дослідження способів нейтралізації радіоактивних забруднень у водоймах.
В організмах рослин і тварин відбуваються процеси біологічної концентрації радіоактивних речовин протягом ланцюгів харчування. Концентровані дрібними організмами ці речовини потім потрапляють до інших тварин, хижакам, де утворюють небезпечні концентрації. Радіоактивність деяких планктонних організмів може в 1000 разів перевищувати радіоактивність води.
Деякі прісноводні риби, що представляють собою одне з вищих ланок у ланцюзі харчування, в 20-30 тис. разів радіоактивні води, в якій вони живуть.
Забруднення стічних вод ділять в основному на дві групи: мінеральні та органічні, в тому числі - біологічні та бактеріальні.
До мінеральних забруднень відносяться стічні води металургійних і машинобудівних підприємств, відходи нафтової, нефтеобрабативающей і гірничодобувної промисловості. Ці забруднення містять пісок, глинисті і рудні включення, шлак, розчини мінеральних солей, кислот, лугів, мінеральні масла та ін
Органічні забруднення вод виробляються міськими фекально-господарськими стоками, водами боєнь, відходами шкіряних, паперово-целюлозних, пивоварних та інших виробництв. Органічні забруднення бувають рослинного і тваринного походження. До рослинних відносяться залишки паперу, рослинні масла, залишки плодів, овочів та ін Основним хімічною речовиною цього роду забруднень є вуглець. До забруднень тваринного походження відносяться: фізіологічні виділення людей, тварин, залишки жирових і м'язових тканин, клейові речовини, та ін Вони характеризуються значним вмістом азоту.
Бактеріальні й біологічні забруднення являють собою різні живі мікроорганізми: дріжджові і цвілеві грибки, дрібні водорості й бактерії, у тому числі - збудники тифу, паратифів, дизентерії, яйця гельмінтів, що надходять з виділеннями людей і тварин та ін бактеріальну забрудненість стічних вод характеризують величиною коли -титру, тобто найменшою об'ємом води в міліметрах, в якому міститься одна кишкова паличка (бактерія "коли"). Так, якщо коли-титр дорівнює 10, це означає, що в 10 мл знайдена 1 кишкова паличка. Цей вид забруднень властивий побутовим водам, а також стічних вод боєнь, шкіряних заводів, шерстомоек, лікарень та ін Загальний обсяг бактеріальної маси досить великий: на кожні 1000 м 3 стічних вод - до 400 л.
Забруднення здебільшого містять близько 42% мінеральних речовин і до 58% органічних.
При розгляді питання про склад стічних вод одним з важливих понять є концентрація забруднення, тобто кількість забруднень в одиниці об'єму води, обчислюваному в мг / л або г / м 3.
Концентрацію забруднень стічних вод визначають хімічними аналізами. Велике значення має рН стічних вод, особливо при процесах їх очищення. Оптимальною середовищем для біологічних процесів очищення є води з рН близько 7-8. Побутові стічні води має слаболужну реакцію, виробничі - від сільнокіслой до сильнощелочной.
Забруднення водойм характеризується наступними ознаками: поява плаваючих речовин на поверхні води і відкладення на дні осаду; зміна фізичних властивостей води, як-то: прозорості й кольоровості, поява запахів і присмаків; зміна хімічного складу води (реакції, кількості органічних та мінеральних домішок, поява отруйних речовин тощо), зменшення розчиненого у воді кисню; зміна видів і кількості бактерій і поява хвороботворних бактерій за рахунок надходження їх зі стічними водами.
Вода має надзвичайно цінною властивістю безперервного самопоновлення під впливом сонячної радіації та самоочищення. Воно полягає в перемішуванні забрудненої води з усією її масою і в подальшому процесі мінералізації органічних речовин і відмирання внесених бактерій. Агентами самоочищення є бактерії, гриби і водорості. Встановлено, що в ході бактеріального самоочищення через 24 год залишається не більше 50% бактерій, через 96 год - 0,5%. Процес бактеріального самоочищення сильно сповільнюється взимку, так що через 150 год зберігаються ще до 20% бактерій.
Щоб забезпечити самоочищення забруднених вод, необхідно їх багаторазове розбавлення чистою водою.
Якщо ж забруднення настільки великі, що самоочищення води не відбувається, існують спеціальні методи та засоби для ліквідації забруднень, що надходять зі стічними водами.
У промисловості - це головним чином будівництво цехових і загальнозаводських споруд з очищення стічних вод, вдосконалення технологічного процесу виробництва та будівництво утилізаційних установок для вилучення цінних речовин із стічних вод.
На річковому транспорті найбільше значення має боротьба з втратами нафтопродуктів при навантаженні, вивантаженні і транспортування на судах річкового флоту, обладнання судів ємностями для збору забруднених вод.
При лісовому сплаві основними методами боротьби із засміченням річок є суворе дотримання технології сплаву лісу, очищення русел річок від затонулої деревини, припинення молевого сплаву лісу на ріках, що мають рибогосподарське значення.
Список літератури
1.Воронцов А.І., Харитонова Н.З. Охорона природи. - М.: Вища школа, 1971, с. 68-108.
2.Інженерная екологія та екологічний менеджмент / За ред. Іванова Н.І., Фадина І.М. - М.: Логос, 2003, с. 124-179.
3.Інженерна екологія / За ред. Медведєва В.Т. - М.: Гардаріки, 2002, с. 59-84.
4.Константінов В.М. Охорона навколишнього середовища - М.: Академія, 2000, с. 75-99.
5.Константінов В.М., Челідзе Ю.Б. Екологічні основи природокористування. - М.: Академія, 2001, с. 58-76.
6.Проблеми охорони навколишнього природного середовища і природокористування / Под ред. Буркова Н.А., Ширяєва В.В. - Кіров, 1998, с. 98-118.
7.Родзевіч М.М., Пашканг К.В. Охорона і перетворення природи. - М.: Просвещение, 1986, с. 117-144.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат | 46.9кб. | скачати

Схожі роботи:
Гідросфера 2
ГІДРОСФЕРА ЯК СКЛАДОВА ЧАСТИНА БІОСФЕРИ
Охорона навколишнього середовища атмосфера гідросфера літосфера Севастополя
Особливості вивчення теми Гідросфера в початковому курсі загальної географії
1 Гідросфера землі та її значення для людського суспільства 2 Вимоги до якості води
Методичні особливості вивчення теми Гідросфера в курсі дисциплін природничо-наукового циклу
Середовище життєдіяльності Природне середовище Гідросфера
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru