Потери воды, ее загрязнение и методы очистки. Проблемы внутренних морей

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Новосибирский Государственный Архитектурно-Строительный Университет (СИБСТРИН) 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

по дисциплине «Экология»

на тему: «Потери воды, ее загрязнение и методы очистки. Проблемы внутренних морей» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    г. Новосибирск, 2011г. 

Содержание 
 

Водные ресурсы  мира 

Глава 1. ПОТЕРИ  ВОДЫ        4 

Глава 2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ. МЕТОДЫ ЕЕ ОЧИСТКИ  11 

2.1. Загрязнение  поверхностных вод      12 

2.2. Деятельность по защите и сохранению водных ресурсов  16 

2.3. Методы очистки  воды        20 

Заключение          23 

Список литературы         24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Водные  ресурсы мира

     Одной из важнейших особенностей Земли, отличающей ее от других планет солнечной системы, является наличие огромных масс воды в свободном состоянии. Мировые запасы воды слагаются из жидкой (соленая и пресная), твердой (пресная) и газообразной (также пресная) воды. Запасы эти значительны.

     По  последним данным ученых, объем Мирового океана составляет 1338 млн. км3, т. е. 96,5% всей воды на Земле. Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза превышает территорию суши, покрывая почти три четверти поверхности земного шара слоем толщиной около 4 тыс. м. На долю ледниковых покровов Арктики и Антарктики падает 24 млн. км3, что составляет 69% всех земных пресных вод. В руслах всех рек мира при среднем уровне воды одновременно содержится 2120 км3; за год они выносят в океан 45 тыс. км3 воды. В озерных водоемах сосредоточено 176,4 тыс. км3, в атмосфере в виде водяного пара — 12 900 км3. Объем подземных вод равен 23,4 млн. км3. Вода есть и в живых организмах, ее ориентировочный объем — 1120 км3.

     Приведенные данные характеризуют общие запасы воды Земли. Однако воды, пригодные  для всех видов пользования,—  пресные воды рек и озер — составляют ничтожную часть общих запасов. Из них важнейшую роль играют реки вследствие быстрой возобновляемости их вод. Распределены они по земному шару неравномерно. 
Подсчитано, что пары атмосферы обновляются в среднем каждые 10 суток, речные воды в руслах рек — каждые 11 суток, почвенная влага — ежегодно. 
В возобновлении запасов пресных вод наибольшее значение имеют атмосферные осадки. В среднем на поверхность Земли выпадает их метровый слой. При этом на сушу выпадает только четвертая часть всех осадков, остальные — на Мировой океан. 
Наша страна занимает 1/6 всей земной суши и по величине водных ресурсов стоит на ведущем месте в мире. По суммарной величине поверхностного стока она занимает второе место в мире. Крупные запасы пресной воды сосредоточены в болотах, занимающих обширные территории преимущественно в Западной Сибири и северо-западных районах Европейского Севера. Общее количество воды в них примерно 3 тыс. км3. 
Основным источником пресных вод является речной сток, объем которого достигает примерно 4700 км3/год. На территории России имеются 46 различных речных систем (Волга, Днепр, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Амур и др.) с многочисленной сетью притоков. Общее количество рек длиной больше 10 км близко к 200 тыс. 
Большое место в водном хозяйстве занимают озера. В России расположено 285 тыс. озер, из которых более 95% пресноводные. Только на крупнейшие из них, включая озеро Байкал, приходится 26 тыс. км. 
Значительную часть водных ресурсов страны составляют подземные воды. Объем подземных вод, пригодных для хозяйственно питьевых целей, определяется примерно 310 км3/год. Некоторые подземные воды обладают лечебными свойствами. 
Размещение водных ресурсов на территории нашей страны крайне неравномерно. Более 4/5 всего речного стока приходится на бассейны крупнейших рек Сибири и Дальнего Востока — Оби, Енисея, Лены, Амура и др. Наиболее заселенная европейская часть страны, особенно ее южная половина, а также засушливые районы Средней Азии и Казахстана располагают сравнительно небольшими водными ресурсами. 

     На  протяжении длительного исторического  периода человек в полной мере удовлетворял все свои потребности  в пресной воде и не ощущал в  ней недостатка. Но в связи с  быстрым ростом населения и его  производственной деятельностью потребность  в воде значительно возросла. В настоящее время она достигла таких масштабов, что во многих местах планеты и особенно в развитых промышленных районах возникла острая проблема нехватки пресной воды.

     Особенно  много расходуется пресной воды на промышленные нужды. Достаточно сказать, что для выплавки 1 т чугуна и переработки его в сталь и прокат нужно 300 м3 воды, 1 т меди — 500 м3, для производства 1 т никеля — 4000 м3 воды, 1 т синтетического каучука и искусственных тканей — 2100—2500 м3.

     Для современной техники характерен рост старых и возникновение новых производств, потребляющих большое количество воды. Крупные заводы, фабрики, электростанции «выпивают» целые рекиводы. Масса воды стала потребляться на механизированные разработки в горнодобывающей промышленности (для отделения минералов от низкокачественных руд, при добыче рассыпного золота и соли), в лесозаготовках для очистки деревьев от сучьев с помощью «водяной пилы» — иглообразной струи воды. Большую массу воды расходуют атомные электростанции. Такая станция мощностью 1 тыс. мегаватт потребляет более 3 млн. л в минуту.

     Огромное  количество воды расходуется на земледелие. Установлено, что для производства 1 кг растительной массы разные растения в различных условиях расходуют  на транспирацию от 150—200 до 800—1000 м3 воды. В нашей стране ежегодно расходуется на транспирацию растений примерно 3500 км3 воды, что составляет '/з годового количества осадков. Это значительно больше, чем потребляется на все хозяйственно-питьевое водоснабжение и нужды животноводства.

     В связи с быстрым развитием промышленности, сельского хозяйства, улучшением материального благосостояния народов России использование водных ресурсов настолько быстро возрастает, что в последние годы фактически водопотребление опережает проектные предположения.

     Недостаток  пресной воды имеет место уже сейчас во многих странах мира. Острый недостаток ее ощущается в Нью-Йорке, раскинувшемся на берегах трех рек и океана. Уровень нью-йоркских резервуаров неумолимо падает.

     Недостаток  воды в настоящее время испытывает 1/3 населения планеты. Хорошая вода становится предметом экспорта. Так, например, Гонконг, население которого составляет 4 млн. человек, получает воду по специальному трубопроводу из Китая. Хронический «водный голод» испытывает Токио. На привозной воде живет целая страна Алжир. Примеров острого положения с водой много.

     Вода  в наше время превращается в самое  драгоценное сырье, заменить которое  другим видом сырья невозможно. Водные ресурсы, а не источники энергии  и даже сырья будут диктовать  в дальнейшем размещение новых производств. Проблема водоснабжения стала одной из важнейших в жизни и развитии человеческого общества. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ГЛАВА 1. ПОТЕРИ ВОДЫ. 

1. Причины недостатка пресной  воды.

     Проблема  недостатка пресной воды возникла по трем основным причинам: 1) интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов; 2) потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек и других причин; 3) загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

     Потери  пресной воды могут происходить по разным причинам. Важное место в этом занимает явление сокращения водоносности свойственное большинству рек стран мира. Связано оно с вырубкой лесов, распашкой лугов, осушением пойменных болот и т. д., что вызывает, с одной стороны, усиление поверхностного стока и увеличение стекающей в море воды, а с другой — сокращение уровня грунтовых вод, питающих реки и поддерживающих их водоносность. По этой причине во многих странах сильно сокращаются запасы подземных вод. В США, например, с 1910 по 1957 г. ее запасы уменьшились с 490 до 62 млрд. м3. 
Большие потери воды имеют место при ее использовании. В большинстве городов мира вода подается без счетчиков, в результате чего создается ложное представление об ее безграничных запасах, и ею слишком щедро пользуются. Много воды теряется в результате фильтрации ее через стенки оросительных каналов.

     Загрязнение водоемов промышленными  и бытовыми стоками особенно сказывается на недостатке пресной воды. Вода многих загрязненных рек и озер становится непригодной не только для питья, но и для других бытовых и промышленных нужд. 
Масштабы загрязнения внутренних водоемов в настоящее время принимают угрожающие размеры. В большинстве стран Западной  Европы и в США, например, наблюдается сильное загрязнение, по существу, всех крупных рек. 
В Англии 90% населения всей страны пользуется водой сомнительного качества. Ряд рек имеет воду плохого качествабактериальным и химическим показателям. Особенно загрязнена река Темза, в которую сбрасываются все сточные воды Лондона.

     США длина сильно загрязненных рек превышает 2000 км. Более 10 млн. жителей этой страны пользуются питьевой водой из рек  и озер, загрязненных сточными водами. Особенно сильно загрязнены крупные реки на востоке страны — Огайо, Потомак и др.

     Озеро Эри — одно из Великих озер — умирает. В нем уже нельзя купаться. Водолазы, исследовавшие дно, сообщили, что озеро похоже на ведро для отбросов химической лаборатории. И неудивительно, что ежедневно в него сбрасывают 1,5 млн. галлонов сточных вод и до 10 млрд. галлонов промышленных.

     Сильное загрязнение водных источников приводит в ряде случаев к трагическим  последствиям. Так, в городе Аламогордо (штат Нью-Мексико) были отмечены случаи странной болезни, которая не щадила ни взрослых, ни детей. Исследованиями установлено, что у всех больных оказалось отравление ртутью, так как в сельском хозяйстве США ежегодно используют ртуть как составную часть веществ против вредителей и сорняков. Много ртути используют для своих нужд промышленные предприятия, отбросы которых со сточными водами попадают в водоемы. 
К основным источникам загрязнения и засорения водоемов относятся: 1) сточные воды промышленных и коммунальных предприятий; 2) отходы производства при разработке рудных и нерудных ископаемых; 3) воды шахт, рудников, нефтепромыслов; 4) отходы древесины при заготовке, обработке и сплаве лесных материалов (кора, опилки, щепа, топляки и т. д.); 5) сбросы водного и железнодорожного транспорта; 6) первичная обработка льна и других технических культур.

     Среди этих источников основное значение имеют  производственные сточные воды, содержащие различные химические вещества и  вредно влияющие на рыб.

     Наиболее  сильно загрязняют поверхностные воды нефтеперерабатывающие заводы, текстильные фабрики, горные установки, металлургические предприятия и т. д., а также сельское хозяйство Основными загрязнителями в настоящее время являются нефть, фенолы, пестициды, сложные химические соединения, моющие синтетические вещества, цветные металлы и т. д.

     Значение  нефти как загрязнителя быстро возрастает не только для внутренних водоемов, но и для Мирового океана. Помимо других последствий, загрязнение нефтью наносит колоссальный вред многим водным обитателям. Покрывая воду тонкой пленкой, нефть препятствует проникновению в воду кислорода, что приводит к массовой гибели организмов. Масштабы, которые в настоящее время принимает нефтяное загрязнение поверхностных вод, настолько велики, что необходимы серьезные и действенные меры по его прекращению.

     Все более широкое распространение находят моющие синтетические вещества. Наличие их в воде даже в незначительном количестве придает воде неприятный привкус и запах, а также ведет к образованию пены. В сильно загрязненных водоемах слой пены может достигать 1ми более. При концентрации этих веществ в воде порядка 1 мг/л наблюдается гибель мелкого планктона, при 3  мг/л — гибель дафний и 5 мг/л — замор рыбы. Кроме того, моющие синтетические вещества затрудняют работу очистных сооружений, действуя угнетающе на биохимические процессы. 
Недавно появилась угроза чистоте водоемов, созданная применением пестицидов. Попадая в водоемы, пестициды (особенно органохлористые) долго не поддаются биологическому распаду, накапливаются в планктоне, рыбе, а затем по биологической цепочке переходят в организм человека, действуя угнетающе на работу его органов.

     Все более серьезным источником загрязнения  становятся сточные воды животноводческих комплексов и других сельскохозяйственных объектов. 
К особому виду загрязнений водотоков, связанному в основном с сооружением плотин, относится зарастание водоемов водорослями, гниение которых придает воде неприятный вкус и запах. К тому же, выделяя биологические активные вещества, они вызывают заболевания некоторых видов рыб. Борьба с этим загрязнением очень трудна. 
Кроме сточных вод, на качество водных источников могут влиять и многие другие загрязнения, попадающие в водотоки: продукты эрозии, хлориды, применяемые против обледенения дорог, соли, вымываемые из речных русел или выщелачиваемые из почв при орошении, ливневые воды с загрязненных территорий, молевой сплав леса и т. д.

     Нагретые  воды вызывают тепловое загрязнение. Сбрасываемые в водоемы горячие воды изменяют их гидрологию и могут вызывать гибель одних организмов или создать благоприятные условия для жизни других  (например, для зимовок водоплавающих птиц).

     Большую опасность для качественного  истощения рек представлял молевой  сплав леса, особенно предварительно обработанный ядохимикатами, применяемыми для обработки, не освобожденной от коры древесины. Ядохимикаты делают воду непригодной к употреблению, вызывают гибель водных организмов. Кроме того, при таком сплаве леса много древесины тонет, подвергается гниению, что также приводит к ухудшению условий жизни водных организмов или к их гибели.

     С точки зрения последствий загрязнения  водных источников особое внимание привлекают бытовые стоки. Природная вода, загрязненная сбросами коммунального хозяйства, совершенно непригодна для водоснабжения  населения, так как содержащиеся в ней многие вещества отрицательно сказываются на здоровье людей и могут служить причиной различного рода инфекционных заболеваний. Через воду передаются такие заболевания, как паратифы, 
дизентерия, инфекционный вирусный гепатит, туляремия и др.