Гидросфера

План

1. Введение…………………………………………….3

2. Использование водных ресурсов…………………..5

3. Загрязнение водных ресурсов…………….………..9

4. Список литературы………………………………..15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Гидросфера - водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, реки, озера, подземные воды и ледники, снеговой покров, а также водяные пары в атмосфере. Гидросфера Земли на 94% представлена солеными водами океанов и морей, более 75% всей пресной воды законсервировано в полярных шапках Арктики и Антарктиды (табл.1).

Табл. 1. Распределение  водных масс в гидросфере Земли

Часть гидросферы	Объем воды, тыс. км3	Доля в общем объеме вод, %
Мировой океан	1 370 000	94,1
Подземные воды	60 000	4,1
Ледники	24 000	1,7
Озера	280	0,02
Вода в почве	80	0,01
Пары атмосферы	14	0,001
Реки	1,2	0,0001

      Вода на Земле присутствует во всех трех агрегатных состояни-ях, однако наибольший объем ее приходится на жидкую фазу, ко-торая весьма значима для формирования других особенностей планеты. Весь природный водный комплекс функционирует как единое целое, находясь в состоянии непрерывного движения, развития и обновления. Поверхность Мирового океана, зани-мающая около 71% земной поверхности, расположена между ат-мосферой и литосферой. Поперечник Земли, т.е. ее экваториаль-ный диаметр, составляет 12 760 км, а средняя глубина океана в его современном ложе - 3,7 км. Следовательно, толщина слоя воды в жидком состоянии в среднем составляет лишь 0,03% земного диаметра. В сущности, это тончайшая водяная пленка на поверх-ности Земли, но, как озоновый защитный слой, играющая ис-ключительно важную роль в биосферной системе.

Без воды не могло бы быть человека, животного  и раститель-ного мира, так как  большинство растений и животных состоит в основном из воды. Кроме  того, для жизни необходимы темпера-туры в диапазоне от 0 до 100° С, что соответствует температурным пределам жидкой фазы воды. Для многих живых существ вода служит средой обитания. Таким образом, главнейшей особенно-стью гидросферы является изобилие жизни в ней.

Велика роль гидросферы в поддержании  относительно неиз-менного климата  на планете, поскольку она, с одной  стороны, выступает как аккумулятор  тепла, обеспечивая постоянство  сред-ней планетарной температуры  атмосферы, а с другой - за счет фитопланктона продуцирует почти половину всего кислорода ат-мосферы Водная среда используется для лова рыбы и других морепро-дуктов, сбора растений, добычи подводных залежей руды (мар-ганца, никеля, кобальта) и нефти, перевозки грузов и пассажиров. В производственной и хозяйственной деятельности человек при-меняет воду для очистки, мытья, охлаждения оборудования и ма-териалов, полива растений, гидротранспортировки, обеспечения специфических процессов, например выработки электроэнергии и т.п.                                                                                                              Важным обстоятельством, присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаются инфекционные заболе-вания (примерно 80% всех заболеваний). Простота процесса за-топления по сравнению с другими видами захоронения, недос-тупность глубин для человека и кажущаяся изолированность воды привели к тому, что человечество активно использует водную среду для сброса отходов производства и потребления. Интенсивное антропогенное загрязнение гидросферы ведет к серьезным изменениям ее геофизических параметров, губит водные экоси-стемы и потенциально опасно для человека.

Экологическая угроза гидросфере поставила  перед междуна-родным сообществом  задачу принятия срочных мер по спасению среды обитания человечества. Их особенностью является то, что ни одно государство в отдельности даже с помощью строгих мер не способно справиться с экологической угрозой. Поэтому необ-ходимо международное сотрудничество в этой области, принятие оптимальной экологической стратегии, включающей концепцию и программу совместных действий всех стран. Эти меры должны соответствовать принципам современного международного права.

Использование водных ресурсов

В зависимости от того, каким образом  используют водные ресурсы, все отрасли народного хозяйства подразделяют на две категории:

1) водопользователи - это отрасли,  которые используют водоемы для  различных целей, но безвозвратный  водозабор не ведут. К ним  относятся гидроэнергетика, водный  транспорт, рыбное хозяйство, местные органы, использующие воду для целей и нужд населения, т.е. службы хозяйственно-питьевого потребления.

2) водопотребители - это отрасли,  которые берут воду из водоемов, причем часть ее используется  безвозвратно. Крупнейшими водопотребителями  являются теплоэнергетика (особенно АЭС), сельское хозяйство, а из промышленности - химическая и металлургическая.

Современный город с населением 1 млн человек потребляет в сутки 300 тыс.м³ воды, из которых 75-80% превращаются в сточные воды.

Существует следующая классификация пресных вод по целевому назначению:

Вода питьевая - вода, в которой  бактериологические, органолептические  показатели и показатели токсических  химических веществ находятся в  пределах норм питьевого водоснабжения.

Вода минеральная - вода, компонентный состав которой отвечает лечебным требованиям.

Вода промышленная - вода, компонентного  состава и ресурсов которой достаточно для извлечения этих компонентов  в промышленных масштабах.

Вода теплоэнергетическая - термальная вода, теплоэнергетические ресурсы которой могут быть использованы в любой отрасли народного хозяйства.

Вода техническая - любая вода, кроме  питьевой, минеральной и промышленной, пригодная для использования  в народном хозяйстве. При этом различают:

- хозяйственно-бытовые воды - воды, используемые для бытовых и санитарно-гигиенических целей населением, а также прачечными, банями, столовыми, больницами и т.д.;

- поливную воду, используемую для  орошения земель и полива сельскохозяйственных  растений.

- энергетическую воду, используемую для получения пара и нагревания помещений, оборудования и сред, а также для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, а твердых тел - непосредственно; может быть оборотной и подпиточной (добавочной).

Воду весьма часто используют для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она не соприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается. В промышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения.

Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывочную и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства; промывочную - для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий, а также реакционную - в составе реагентов, при отгонке и аналогичных процессах. Таким образом, технологическая вода непосредственно контактирует с продуктами и изделиями.

Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды.

Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:

очистка сточной воды от загрязнений;

очистка пресной воды, поступающей  к потребителю;

обеспечение режима и регулирование  качества воды в водных объектах.

Последствия нерационального  использования водных ресурсов:

1. Перерасход поверхностных вод.

При долгосрочном планировании следует  учитывать неизбежные засушливые годы, когда речной сток падает до аномально низкого уровня. Считается, что нельзя использовать больше 30% среднегодового речного стока без риска испытать недостаток воды. На ряде рек потребности в воде превышают 90% среднегодового стока.

Экологические последствия перерасхода  поверхностных вод затраги-вают не только саму реку, а весь биоценоз связанный с рекой (пересыхание  болот, гибель растительности и животных и т.д.).

2. Перерасход грунтовых вод.

Подземные водохранилища, как любые другие, истощаются, если потребление из них воды идет быстрее пополнения. Проблема стоит особенно остро в регионах с низким количеством осадков, где скорость пополнения очень невелика, а потребность в воде высока из-за недостатка поверхност-ных водоемов.

Падение уровня грунтовых вод влияет на поверхностные водоемы, т.к. это  падение приводит к сокращению родников и связанных с ними по-верхностных  водоемов, что усугубляет их экологические  проблемы.

3. Просадка грунта.

Грунтовые воды вымывают в недрах земли полости, которые запол-няются водой. Вода сама отчасти поддерживает вышележащие породы и почвы. Когда уровень грунтовых вод падает, эта опора исчезает, и может происходить постепенное опускание поверхности суши называемое просад-кой грунта. Скорость ее может составлять 15-30 см в год.

Особый вид просадки грунта - образование  карстовых воронок - может быть внезапным  и вести к катастрофическим последствиям.

4. Подток соленой воды.

Из-за истощения  запасов грунтовых вод возникает  еще одна проблема - подток соленой воды. Понижение уровня грунтовых вод или большая ско-рость их потребления могут снизить давление в водоносном горизонте, что позволит проникать в него, а, следовательно, и в колодцы и артезианские скважины соленой воде.

5. Загрязнение  вод.

Загрязнение водных ресурсов

Наиболее угрожают чистоте водоемов нефтяные масла. Для очистки от нефти  требуется улавливание не только плавающей по поверхности пленки, но и осаждение нефтяной эмульсии.

Весьма опасны как загрязнители сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Стоки этих предприятий поглощают кислород за счет окисления органических веществ, засоряют воду нерастворимыми веществами и волокнами, придают воде неприятный вкус и запах, изменяют цвет, способствуют развитию грибных обрастаний по дну и берегам.

Особенно загрязняют водоемы и  губительно отражаются на развитии водных организмов сточные воды разнообразных  химических заводов. Сбросы ТЭЦ обычно бывают подогреты на 8-10° С выше в сравнении с водой водоемов. При повышении температуры водоемов в них происходит усиление развития микро- и макропланктона, "цветение" воды, изменяются ее запах и цвет.

Сильно загрязняет и засоряет реки молевой сплав леса. Массы плывущего  леса наносят рыбе ранения, преграждают  путь к нерестилищам, рыба большей  частью покидает обычные места нереста. Кора, сучья, ветки засоряют дно водоемов. Из бревен и древесных отходов выделяется в воду смола и другие вредные для рыбного населения продукты. Экстрагированные из древесины вещества разлагаются в воде, поглощая кислород, вызывая гибель рыб. Особенно в первые сутки сплава от недостатка кислорода гибнут икра и мальки рыб, а также кормовые беспозвоночные.

Усиливает засорение рек сброс  в них отходов лесозаводов - опилки, кора и др., скапливающиеся большей  частью в заводях и протоках. Часть леса тонет, число бревен увеличивается из года в год. Гниющая древесина и кора отравляют воду, она становится "мертвой".

Источником загрязнения вод  во многих случаях являются коммунальные сточные воды (канализация, бани, прачечные, больницы и др.).

Растет численность населения, расширяются старые и появляются новые города. К сожалению, не всегда постройка очистных сооружений успевает за темпами жилищного строительства.

Положение осложняется тем, что  за последние годы в составе сточных  вод резко увеличилось содержание биологически активных и стойких примесей, таких, как новые виды моющих средств, продуктов органического синтеза, радиоактивных веществ и др.

В ряде районов наблюдается загрязнение  подземных вод, связанное с просачиванием  в водоносные горизонты загрязнений с поверхности. Наибольшую же угрозу жизни водоемов и здоровью людей представляют радиоактивные отходы атомной промышленности. Источником радиоактивного загрязнения водоемов являются заводы по очистке урановой руды и по переработке ядерного горючего для реакторов, атомные электростанции, реакторы.

В настоящее время сточные воды повышенной радиоактивности порядка 100 кюри/л и выше подвергаются захоронению  в подземные резервуары или закачиваются в подземные бессточные бассейны.

Установлено, что морская вода способна разъедать контейнеры, их опасное содержимое распространяется в воде. Последствия радиоактивного загрязнения от неправильного захоронения отходов сказались в Ирландском море, где радиоактивными изотопами были заражены планктон, рыбы, водоросли, а также пляжи.

Спуск радиоактивных отходов в  моря и реки, как и захоронение  их в верхних водонепроницаемых  слоях земной коры, нельзя считать  разумным решением этой важной современной  проблемы. Требуются дополнительные научные исследования способов нейтрализации радиоактивных загрязнений в водоемах.

В организмах растений и животных происходят процессы биологической  концентрации радиоактивных веществ  на протяжении цепей питания. Концентрированные  мелкими организмами эти вещества затем попадают к другим животным, хищникам, где образуют опасные концентрации. Радиоактивность некоторых планктонных организмов может в 1000 раз превышать радиоактивность воды.