Проблема дефицита воды

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение           3

1 Антропогенные источники загрязнения воды     4

1.1 Промышленные стоки       4

1.2 Бытовые стоки и бытовой  мусор      5

1.2.1 Бытовые стоки       5

1.2.2 Бытовой мусор       5

1.3 Сельское хозяйство        6 

1.4 Обезлесение          7

1.5 Тепловое загрязнение        8

1.6 Атмосферные осадки       8

2 Природные источники загрязнения воды     9

3 Проблема дефицита воды         10 

3.1 Немного о воде         10

3.2 Дефицит воды        10

3.2.1 Запасы воды        10

3.2.2 Причины возникновения дефицита воды   12

3.2.3 Масштабы и последствия  дефицита воды   14 

3.2.4 Пути решения проблемы     14

Заключение          16

Список использованной литературы          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Пресная вода – это определяющий фактор важных вопросов современности: сохранения здоровья человека, развития  сельского  хозяйства и промышленности, городов.

Запасы пресной воды невелики: примерно 2,5 % от всей имеющейся  воды на Земле.

Но в действительности запасы пресной воды неоднородны, доступны человеку не в полном объеме, так как большая часть пресной воды приходится на ледники и грунтовые воды.

В итоге на наиболее известные человеку источники пресной воды (реки, озера, водоемы) приходится примерно 0,01 % от всей имеющейся воды. 

К сожалению, даже этот ограниченный запас пресной воды используется человеком нерационально.

Дело в том, что «современный человек воспринимает воду как нечто самой собой разумеющееся, зачастую даже не задумываются о ее значении и роли в его жизни»¹. А без пресной  водой немыслимы не только природа, мир, которые его окружают, но и сам человек. Не будет чистой воды, не будет и самого человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Антропогенные источники

В общем случае можно  определить следующие антропогенные  факторы загрязнения воды:

1. промышленность: деятельность предприятий и результаты их деятельности;
2. плохой контроль за сбросом бытовых отходов;
3. некачественная очистка сточных вод;
4. сельское хозяйство;
5. обезлесение (попадание почвы в водоемы и реки);

«В случае природных водных объектов дело не в том, попадают или не попадают антропогенные загрязнители в эти объекты, а в том, как количество таких загрязнителей соотносится с возможностями, потенциалом самоочищения.

Соответствующую характеристику обычно называют ассимиляционным потенциалом экосистемы. Предел воздействий на экосистему, превышение которого вызывает в ней необратимые деградационные процессы, называют ее несущей емкостью »². 

1.1 Промышленные стоки

В качестве главного потребителя воды и основного источника её загрязнения можно рассматривать промышленность.

В промышленности вода может использоваться³:

• в качестве сырья;

• в качестве обогревателя, охладителя в технологических процессах;

• для транспортировки, сортировки и промывания разных материалов в процессе производства;
• для вывода отходов на разных этапах производства, при этом нередко вместе с водой сбрасывается большое количество органических и неорганических веществ;

Основные отрасли промышленности, загрязняющие воду, это:

• целлюлозно-бумажная,
• нефтеперерабатывающая,
• черная металлургия (доменное и сталелитейное производства).

Именно промышленные стоки являются основным источником солей тяжелых металлов и радиоактивных  элементов (плутония, полония, солей  свинца) в воде.

1.2 Бытовые стоки и бытовой мусор

1.2.1 Бытовые  стоки

Можно определить следующие бытовые стоки:

• стоки, связанные непосредственно с человеком;
• бытовая химия (мыло, стиральные порошки, отбеливатели и т.д.)
• дождевая и талая вода, в которой могут присутствовать различные примеси (песок, соль), добавляемые человеком для таяния снега и льда;

Опасность плохо очищенных  сточных вод заключается в том, что они загрязняют чистую воду, могут привести к развитию в воде опасных бактерий и микроорганизмов, которые в свою очередь могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию).

1.2.2 Бытовой  мусор

Бытовой мусор опасен для источников пресной воды тем, что попадая на землю, бытовой  мусор постепенно начинает разлагаться  под воздействием окружающей среды, таким образом, бытовой мусор попадает в почву, в грунтовые воды и ручьи, а затем и в реки⁴.

1.3 Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве вода используется в основном для полива и опрыскивания растений.

Загрязнение пресной  воды может происходить по следующим  причинам⁵:

• непосредственное использование различных ядохимикатов;
• сбросы органических отходов в водоемы;
• попадание в реки, водоемы воды с обработанных полей, которая содержит различные химические соединения⁶;
• попадание в реки, водоемы продуктов жизнедеятельности крупного рогатого скота, домашних птиц и свиней, которые выращиваются на фермах, это приводит к загрязнению воды опасными для человека микроорганизмами;
• потери ядохимикатов, удобрений при их транспортировке и хранении;
• атмосферные осадки;

К сожалению, многие применяемые  на сегодняшний день методы ведения сельского хозяйства являются неэффективными в плане использования воды.

Растворы против сорняков, различных болезней растений, используемые для опрыскивания сельскохозяйственных культур, расходуются нерационально, так как данные растворы при опрыскивании в основном попадают не на объект опрыскивания, а на почву.

В итоге полив и  опрыскивание приводят к вымыванию питательных веществ и пестицидов из почвы и их попаданию в водоемы, что в свою очередь приводит к нарушению естественного баланса водных экосистем и гибели всего живого в водоемах.

При попадании слишком  большого количества питательных веществ  в водоем запускается необратимый  механизм, который состоит из следующих  этапов:

1. резкое возрастание популяции микроскопических водорослей, аэробных бактерий (процесс «цветения» водоема), которые в процессе поглощения органических питательных веществ поглощают кислород и насыщают воду углекислым газом⁷
2. резкое возрастание количества рыб, ракообразных и других обитателей водоема, которые питаются микроскопическими водорослями;
3. нехватки кислорода в воде, вымирание огромного количества организмов, что приводит к накоплению сероводорода;
4. водоем становится не пригоден для жизни;

 

Вода с обработанных полей, которая содержит азот,  попадает и грунтовые воды, что приводит к их загрязнению и делает невозможным их использование.

1.4 Обезлесение

Обезлесение – это  процесс превращения участков земли, раннее занятых лесом, в пустоши, поля, пастбища⁸.

Возможные причины обезлесения:

• главной причиной обезлесения является вырубка леса без последующего восстановления лесного ресурса (высадки новых деревьев);
• уничтожение леса в результате таких природных катасроф, как пожар, ураган, наводнение, цунами;
• кислотные дожди;

Обезлесение земель негативно  влияет на состояние подземных вод, снижая способность местности задерживать осадки.

 

1.5 Тепловое  загрязнение

Под тепловым загрязнением воды понимают загрязнение, вызванное повышением температуры воды⁹.

Основные причины возникновения  теплового загрязнения:

• работа ГРЭС, АЭС, где вода используются в основном для охлаждения и конденсации пара, вырабатываемого турбинами тепловых электростанций¹⁰;
• тепловое загрязнение как побочный продукт изменения химического состава среды;

Таким образом, нагретая вода сбрасывается в водоемы и реки, находящиеся вблизи ГРЭС, АЭС, то есть их работа изменяет окружающую среду.

Как известно, кислород лучше  растворяется в холодной воде, чем  в теплой, поэтому тепловое загрязнение (повышение средней температуры  воды в реках и водоемах) может  привести к уменьшению кислорода  в воде, и, следовательно, к резкому уменьшению численности обитателей рек и водоемов.

1.6 Атмосферные  осадки

Атмосферные осадки способны переносить различные загрязнители на большие расстояния.

Чаще всего, в качестве таких загрязнителей выступают окислы серы и азота, которые приводят к закислению почвы, что негативно сказывается на водных экосистемах.¹¹ 

 

 

 

 

2 Природные источники загрязнения воды

• землетрясение
• цунами
• наводнения
• вулканы
1. являются природными источниками многих газов в атмосфере (в том числе и углекислого);
2. в процессе извержения вулкана в воздух попадает вулканический пепел, состоящий из мелких твердых частиц;
3. вулканический пепел может привести к обильным осадкам, таянию снега;
• сели, оползни;

3 Проблема дефицита воды

3.1 Немного о воде

Вода – необыкновенная жидкость, способная находится в трех физических состояниях: в жидком, твердом и газообразным.

Одной из важных особенностей воды является её способность растворять большинство компонентов: «благодаря малой величине молекулы воды могут легко включать в себя другие атомы и иметь как положительный, так и отрицательный заряды, помогающие процессу растворения» [Истина в воде].

Благодаря этому свойству в воде и оказывается свободный кислород, необходимый для жизни всем водным существам.

3.2 Дефицит воды

3.2.1 Запасы  воды

 

Проблема дефицита воды возникает не из-за её физической нехватки, а из-за неравномерности её распределения на планете Земля.

Как уже было сказано  ранее, основная часть пресной воды либо недоступна человеку для использования (подземная вода, ледники), либо малопригодна для использования (соленая вода).

 

Таблица 1 - Распределение мировых запасов воды¹²

Местонахождение	Запасы, тыс. куб. км	Запасы на душу населения Земли, куб. м
Мировой океан	1 338 000	194 000 000
Ледники	25 780	37 000 000
Подземные воды (до глубины примерно 2000 метров)	23 700	34 000 000
Поверхностные воды рек, озёр и водохранилищ	195	28 000
Атмосферная влага	13	2 000
Вода в живых  организмах	1	145
Всего	1 387 689	201 000 000

 

Согласно таблице запасы воды на Земле распределяются следующим образом¹³:

• 96 % водных запасов приходится на морскую воду;
• основная часть запасов пресной воды сосредоточена в ледниках (26 млн куб. км):
1. Антарктический ледовый покров – около 23 млн куб. км;
2. Гренландские льды – 2.5 млн куб.км;
3. Остальные ледники – примерно 0.5 млн.куб.км;
• запасы пресной воды, находящейся в жидком состоянии:
1. Озеро Байкал – 23 тыс. куб.км, 20 % мировых запасов пресной воды (без ледников и подземных вод), но всего 0.1 % от объема антарктических льдов;
2. Великие Озера Северной Америки (Верхнее, Гурон, Мичиган, Эри, Онтарио) – примерно 23 тыс. куб. км
3. остальные пресные озера – 45 тыс.куб. км;
4. водохранилища – 6 тыс. куб.км;
5. вода в реках – около 2 тыс. куб. км;
6. болота – около 11 тыс. куб. км;
• подземные воды: их общий объём в верхней части земной коры до глубины в несколько километров – более 20 млн. куб. км вполне сопоставим с объёмом полярных покровных оледенений;