Гідросфера землі та її значення для людського суспільства; Вимоги до якості води.
Контрольна робота
Виконав: ст.гр. БСз-21Остапишин П.Б.
Міністерство освіти і науки України
Тернопільська академія народного господарства
Чортківський інститут підприємництва і бізнесу
Чортків 2001р.
Вода і життя - поняття нероздільні. По цьому контрольнаробота даноїтеми неосяжна, і я тому розглядаю лише деякі, особливо актуальні проблеми.
Забруднення атмосфери, що прийняло великомасштабний характер, нанесло збиток рікам, озерам, водоймищам, ґрунтам. Забруднюючі речовини і продукти їхніх перетворень рано чи пізно з атмосфери попадають на поверхню Землі. Це і без того велике лихо значно погіршується тим, що й на водойми, і на землю безпосередньо йде потік відходів. Величезні площі сільськогосподарських угідь піддаються впливу різних пестицидів і добрив, ростуть території смітників. Промислові підприємства скидають стічні води прямо в ріки. Стоки з полів також надходять у ріки й озера. Забруднюються і підземні води – найважливіший резервуар прісних вод. Забруднення прісних вод і земель бумерангом знову повертається до людини в продуктах харчування і питний воді.
Яка в нас вода? У природному стані вода ніколи не вільна від домішок. У ній розчинені різні гази і солі, зважені тверді часточки. Навіть прісною ми називаємо воду зі вмістом розтворених солей до 1 м на літр. Відкіля ж береться і чому ніколи не зникає це світове джерело прісної води? Адже майже всі запаси світової води – це солоні води Світового океану і підземних комор.
Прісні водяні ресурси існують завдяки вічному круговороту води. У результаті випару утворюється гігантський обсяг води, який досягає 525 тис.км3 у рік. 86% цієї кількості приходиться на солоні води Світового океану і внутрішніх морів – Каспійського, Аральського й ін.; інше випаровується на суші, причому половина завдяки транспірації вологи рослинами.
Щороку випаровується шар води товщиною приблизно 1250 мм. Частина її знову випадає з опадами в океан, а частина переноситься вітрами на сушу і тут живить ріки й озера, льодовики і підземні води. Природний дистилятор харчується енергією Сонця і відбирає приблизно 20% цієї енергії.
Всього 2% гідросфери приходиться на прісні води, але вони постійно відновляються. Швидкість поновлення і визначає доступні людству ресурси. Велика частина прісних вод – 85% зосереджена в
льодах полярних зон і льодовиків. Швидкість водообміну тут менше, ніж у океані, і складає 8000 років. Поверхневі води суші обновляються приблизно в 500 разів швидше, ніж в океані. Ще швидше, приблизно за 10-12 доби, обновляються води рік. Найбільше практичне значення для людства мають прісні води рік.
Ріки завжди були джерелом прісної води. Але в сучасну епоху вони стали транспортувати відходи. Відходи на водозбірній території по руслам рік стікають у моря й океани. Велика частина використаної води повертається в ріки і водойми у виді стічних вод. Дотепер ріст очисних споруджень відставав від росту споживання води. І на перший погляд у цьому полягає корінь зла. Насправді все є набагато серйозніше. Навіть при зробленому очищенні, включаючи біологічну, усі розчинені неорганічні речовини і до 10% органічних забруднюючих речовин залишаються в очищених стічних водах. Така вода знову може стати придатної для споживання тільки після многократного розведення чистою природною водою. І тут для людини важливо співвідношення абсолютної кількості стічних вод, хоча б очищених, і водяного стоку рік.
Світовий водогосподарчий баланс показав, що на усі види водокористування витрачається 2200 км3 води в рік. На розбавлення стоків іде майже 20% ресурсів прісних вод світу. Розрахунки на 2000р. у положенні, що норми водоспоживання зменшаться, а очищення охопить усі стічні води, показали, що все рівно щорічно буде потрібно 30 - 35 тис. км3 прісної води на розведення стічних вод. Це означає, що ресурси повного світового річкового стоку будуть близькі до вичерпання, а в багатьох районах світу вони уже вичерпані. Адже 1 км очищеної стічної води "піртит" 10 км3 річкової води, а не очищеної – в 3-5 разів більше. Кількість прісної води не зменшується, але її якість різко падає, вона стає не придатною для споживання.
Людству прийдеться змінити стратегію водокористування. Необхідність змушує ізолювати антропогенний водяний цикл від природного. Практично це означає перехід на замкнуте водопостачання, на маловодну чи маловідходну, а потім на "суху" чи безвідхідну технологію, що супроводжується різким зменшенням обсягів споживання води і очищених стічних вод.
Запаси прісної води потенційно великі. Однак у будь-якому районі світу вони можуть виснажитися через нераціональне чи водокористування забруднення. Число таких місць росте, охоплюючи цілі географічні райони. Потреба у воді не задовольняється в 20% міського і 75% сільського населення світу. Обсяг споживаної води залежать від регіону і рівня життя і складає від 3 до 700 л у добу на одну людину. Споживання води промисловістю також залежить від економічного розвитку даного району. Наприклад, у Канаді промисловість споживає 84% усього водозабору, а в Індії – 1%. Найбільш водоємні галузі промисловості – сталеварна, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова і харчова. На них іде майже 70% усієї води, затрачуваної в промисловості. У середньому у світі на промисловість іде приблизно 20% усієї споживаної води. Головний же споживач прісної води – сільське господарство: на нього іде 70-80% усієї прісної води. Зрошуюче землеробство займає лише 15-17% площі сільськогосподарських угідь, а дає половину всієї продукції. Майже 70% посівів бавовнику у світі існує завдяки зрошенню.
Сумарний стік рік СНД (СРСР) за рік складає 4720 км. Але розподілені водяні ресурси вкрай нерівномірно. У найбільш обжитих регіонах, де знаходиться до 80% промислової продукції і 90% придатних для сільського господарства земель, частка водяних ресурсів складає всього 20%. Багато районів країни недостатньо забезпечені водою. Це південь і південний схід європейської частини СНД , Прикаспійська низовина, південь Західного Сибіру і Казахстану, і деякі інші райони Середньої Азії, південь Забайкалля, Центральна Якутія. Найбільш забезпечені водою північні райони СНД, Прибалтика, гірські райони Кавказу, Середньої Азії, Саянів і
Далекого Сходу.
Стік рік змінюється в залежності від коливань клімату. Вплив людини на природні процеси торкнувся вже і річкового стоку. У сільському господарстві велика частина води не повертається в ріки, а іде на випар і утворення рослинної маси, тому що при фотосинтезі водень з молекул води переходить в органічні сполуки. Для регулювання стоку рік, не рівномірного протягом року, побудовано 1500 водоймищ (вони регулюють до 9% усього стоку). На стік рік Далекого Сходу, Сибіру і Півночі європейської частини країни господарська діяльність людини поки майже не вплинула. Однак у найбільш обжитих районах він скоротився на 8%, а в таких рік, як, Дон, Дністер і Урал, на 11-20%. Помітно зменшився водяний стік у Волзі, Сірдар’ї й Амудар'ї. У підсумку скоротився приплив води до Азовского моря на 23%, до Аральського на 33%. Рівень Аралу упав на 12,5 м.
Обмежені і навіть убогі в багатьох країнах запаси прісних вод значно скорочуються через забруднення. Звичайно забруднюючі речовини розділяють на кілька класів у залежності від їхньої природи, хімічної будови і походження.
Забруднення надходять з побутових, сільськогосподарських чи промислових стоків. Їхнє розкладання відбувається під дією мікроорганізмів і супроводжується споживанням розчиненого у воді кисню. Якщо кисню у воді досить і кількість відходів невелика, то аеробні бактерії досить швидко перетворюють їх у порівняно нешкідливі залишки. У противному випадку діяльність аеробних бактерій придушується, вміст кисню різко падає, розвиваються процеси гниття. При вмісті кисню у воді нижче 5 мг на 1 літр, а в районах нересту – нижче 7 мг багато видів риб гинуть.
Хвороботворні мікроорганізми і віруси містяться в погано оброблених чи зовсім не оброблених каналізаційних стоках населених пунктів і тваринницьких ферм. Потрапляючи в питну воду, патогенні мікроби і віруси викликають різні епідемії, такі, як спалахи сальмонеліозу, гастроентеріту, гепатиту й ін. У розвинених країнах в даний час поширення епідемій через суспільне водопостачання відбувається рідко. Можуть бути заражені харчові продукти, наприклад овочі, вирощувані на полях, що удобрюються шлаками після очищення побутових стічних вод. Водяні безхребетні, наприклад чи устриці інші молюски, із заражених водойм служили часто причиною спалахів черевного тифу.
Живильні елементи, головним чином з'єднання азоту і фосфору, надходять у водойми з побутовими і сільськогосподарськими стічними водами. Збільшення змісту нітритів і нітратів у поверхневих і підземних водах веде до забруднення питної води і до розвитку деяких захворювань, а ріст цих речовин у водоймах викликає їхній посилену евтрофікацію (збільшення запасів біогенних і органічних речовин, через них бурхливо розвиваються планктон і водорості, поглинаючи весь кисень у воді).
До неорганічних і органічних речовин також відносяться сполуки важких металів, нафтопродукти, пестициди (ядохімікати), синтетичні детергенти (миючі засоби), феноли. Вони надходять у водойми з відходами промисловості, побутовими і сільськогосподарськими стічними водами. Багато хто з них у водяному середовищі або взагалі не розкладаються, або розкладаються дуже повільно і здатні накопичуватися в харчових ланцюгах.
Збільшення донних опадів відноситься до одному з гідрологічних
наслідків урбанізації. Їхня кількість у ріках і водоймах постійно зростає через ерозію ґрунтів у результаті неправильного ведення сільського господарства, зведення лісів, а також зарегулірованості річкового стоку. Це явище приводить до порушення екологічної рівноваги в водних системах, згубно діють донні організми.