Рациональное использование воды «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества, минерала, горной породы, живого тела, которое её бы не заключало. Всё земное вещество … ею проникнуто и охвачено». В.И. Вернадский

Вода Вода является одним из важнейших природных ресурсов, во многом определяющих технический и социальный прогресс тех или иных регионов и стран. Количество потребляемой пресной воды в сотни раз превосходит масштабы потребления всех остальных видов природных ресурсов вместе взятых. Именно круговорот воды составляет основу техногенного круговорота веществ и связанного с ним превращения энергии в эколого-экономических системах. Наша планета богата водными ресурсами, однако на долю пресной воды приходится около 2%, а на долю пригодной (и удобной) для использования - всего 0,01%. В Антарктиде содержится в три раза больше воды, чем во всех реках мира, а в Байкале находится 10% всей пресной воды мира, причём высшего качества.

Основой водных ресурсов России является речной сток. В средние по водности годы он составляет 4262 км 3, из которых около 90% приходится на бассейны рек, впадающих в Северный Ледовитый и Тихий океаны. Более 80% населения России и её основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал сосредоточены в бассейнах рек, впадающих в Каспийское и Азовское моря. Пять наиболее крупных рек России: Енисей (630 км 3), Лена (532), Обь (404), Амур (344) и Волга (254 км 3). Они обеспечивают 46% всего стока пресных вод с территории нашей страны.

Физиологическая потребность человека в воде – 2-3 л. в сутки. Социальная норма потребления воды в Москве – 135 л. в день. Удельный расход воды в жилых домах в Москве в 2005 году составил 357 л/сут. (при нормативе – 135 л.). Средний уровень потребления воды в Европе составляет, в л/сут.: Германия – 130, Дания – 134, Нидерланды – 158, Англия – 170, Франция – 175, Италия – 230.

Ниже представлено распределение объемов потребляемой воды (в %) по отраслям: деревообработка19,4 химическая промышленность18,3 электроэнергетика14,4 черная металлургия9,5 угольная промышленность8,8 машиностроение8,6 цветная металлургия6,5 нефтепереработка3,1 оборонная промышленность2,3 лёгкая промышленность2,0 пищевая промышленность1,7 промышленность стройматериалов1,7 нефтедобыча0,3 газовая промышленность0,08

Основные реки: Основные реки: Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора, оцениваются как «загрязнённые», их крупные притоки: Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Висеть, Тура, как сильнозагрязнённые. Вода в Москва-реке относится к категории грязных и чрезвычайно грязных. Основные загрязняющие вещества: Основные загрязняющие вещества: соединения меди, железа, нитратный азот, нефтепродукты. Ниже сбросов Курьяновской и Люберецкой станций аэрации в речной воде обнаруживались аммонийный азот и формальдегид, среднегодовая концентрация которых достигала 8 – 22 ПДК.

Создание замкнутых водооборотных систем Годовой сток Волги составляет 254 км 3. Объём сточных вод поступающий в бассейн Волги - порядка 22 км 3. Настоятельная необходимость и целесообразность создания замкнутых систем производственного водоснабжения, являющихся основой рационального водопользования, обусловлены тремя основными факторами: дефицитом пресной воды; исчерпанием обезвреживающей (самоочищающей и разбавляющей) способности водоемов; экономическими преимуществами

Если стоимость 90%-ной степени очистки сточных вод принять за единицу, то очистка на 99% обойдется примерно в 10 раз дороже, а очистка на 99,9%, которая часто и требуется для достижения ПДКрх, будет дороже в 100 раз. В результате локальная очистка сточных вод с целью их повторного использования в производстве в большинстве случаев оказывается значительно дешевле их полной очистки в соответствии с требованиями санитарных норм. В целом, рецикл оказывается более выгоден, чем прямоточная система водоснабжения.

Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем Вопросом первостепенной важности при создании замкнутых водооборотных систем является разработка научно-обоснованных требований к качеству воды, используемой во всех технологических процессах и операциях. Поэтому необходимо оценить максимально допустимые пределы основных показателей качества воды, которые, в основном, определяются следующими факторами:

Не должно ухудшаться качество получаемого продукта; должна обеспечиваться безаварийная работа оборудования; оно не должно разрушаться вследствие коррозии, на стенках не должны появляться отложения и т.д.; не влиять на здоровье обслуживающего персонала за счёт изменения токсикологических или эпидемиологических характеристик воды.

Основные методы переработки (очистки) сточных вод Классификация методов: методы, основанные на выделении примесей без изменения последних, например отстаивание или фильтрация - физические или механические методы; методы, основанные на превращении примесей в другие формы или состояния, физико-химические: – коагуляция; – флотация; – кристаллизация; – образование малорастворимых соединений; – окисление или восстановление; – мембранные процессы; – ионный обмен; – экстракция и т.д. биохимические методы (аэробные и анаэробные).

Очистка от органических веществ Аэробный процесс Для жизнедеятельности живых организмов необходимо поддерживать соответствующие условия: температура процесса С; рН среды 6,5-7,5; соотношение биогенных элементов БПК п: N: Р не более 100:5:1; кислородный режим - не ниже 2 мгО 2 /л; содержание токсичных веществ не выше: тетраэтилсвинца - 0,001 мг/л, соединений бериллия, титана, шестивалентного хрома и оксида углерода - 0,01 мг/л, соединений висмута, ванадия, кадмия и никеля - 0,1мг/л, сульфата меди - 0,2 мг/л, цианистого калия - 2 мг/л и т.д.

Анаэробный процесс В этом случае происходит биологическое окисление органических веществ в отсутствие свободного кислорода за счёт химически связанного в таких соединениях, как SO 4 2-, SO 3 2- и CO Основные технологические параметры процесса: температура в мезофильных условиях С, термофильных С; рН от 6,7 до 7,4 (повышение рН вызывает снижение скорости процесса брожения, а при рН выше 8 оно прекращается); концентрация органических веществ (по БПК) обычно выше 5000 мгО 2 /л, однако при высокой концентрации микроорганизмов (1-3%) анаэробный процесс протекает и при более низком содержании органических веществ - вплоть до 1000 мгО 2 /л; микробы чувствительны к наличию некоторых соединений, особенно пероксидов и хлор- и серосодержащих производных, поэтому в ряде случаев их приходится предварительно удалять.

Очистка от неорганических веществ Методы очистки: 1.Дистилляция. 2.Мембранные (электродиализ и обратный осмос). Электродиализ основан на направленном переносе ионов диссоцированных солей в поле постоянного тока через селективные мембраны из естественных или синтетических материалов Обратный осмос. Процесс разделения водных растворов путем их фильтрации через полупроницаемые мембраны под действием давления, много выше осмотического. 3.Ионный обмен. Ионный обмен до сих пор остается основным методом приготовления глубокообессоленной воды для АЭС и ТЭС с паровыми котлами высокого, сверхвысокого и критического давления, а также для получения ультрачистой и обессоленной воды для химической, электронной и некоторые других отраслей промышленности.

Проблема Балтийского моря Ежегодно в Балтийское море сбрасывается около миллиона тонн азота и почти 40 тыс. тонн фосфора. Основные загрязнители – бытовые сточные воды и сельское хозяйство (удобрения). Самым большим загрязнителем среди прибалтийских государств является Польша с ее масштабным сельским хозяйством. Сельскохозяйственная политика ЕС стимулирует развитие крупных агрокомбинатов, на которых используются искусственные минеральные удобрения. Польша и страны Балтийского региона, получающие субсидии на развитие сельского хозяйства, в ближайшие годы могут удвоить общее количество азота, поступающего в море. Шведское правительство собирается изменить сегодняшнее положение вещей – Стокгольм намерен предложить введение квот на сброс в море фосфора и азота. За образец будет взято ограничение выбросов углекислого газа в атмосферу. Швеция предлагает установить на дне моря ветряки, перемешивающие воду, и выращивать мидий, интенсивно усваивающих из воды азот и фосфор.

ПЛАН:

1. Свойства воды
2. Распространение и состояние воды
3. Мировые запасы воды
4. Водные ресурсы России
5. Роль воды в природе
6. Состав природной воды
7. Круговорот воды в природе
8. Проблема недостатка пресной воды
9. Регулирование рационального использования и охрана
водных ресурсов
10. Правовые основы охраны водных ресурсов
11. Мониторинг водных ресурсов, качества и загрязнения
воды

1. Свойства воды

Вода - химическое соединение
водорода и кислорода (H2O) жидкость
без запаха, вкуса, цвета (в толстых
слоях голубоватая); плотностью 1
г/см3 при температуре 3,98 °С.
При 0°С вода превращается в лед, при
100°С - в пар.
Молекулярная масса воды 18,0153.

2. Распространение и состояние воды

Вода - наиболее распространенное на
Земле вещество.
Она находится в трех фазах: газообразной
(пары воды), жидкой и твердой.
Различают воду атмосферную,
поверхностную (гидросфера) и подземную.

В атмосфере вода встречается в
парообразном состоянии в воздушной
оболочке, окружающей Землю,
в капельно-жидком состоянии - в облаках,
туманах и в виде дождя,
твердом - в виде снега, града и
кристалликов льда высоких облаков.

В жидком состоянии вода находится в
гидросфере: вода океанов, морей, озер, рек,
болот, прудов и водохранилищ.
В твердом состоянии вода в виде льда и снега
находится у полюсов планеты, на горных
вершинах, зимой покрывает водоемы на
значительных площадях.
В горных породах литосферы вода встречается в
виде пара. Существует капиллярная,
гравитационная, кристаллизационная вода.

3. Мировые запасы воды

Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза
больше площади суши, а объем воды на Земле
составляет 1,5·109 км3.
Более 95% воды - соленая. Мировой океан
занимает площадь 361 млн км2, что составляет
70,8% поверхности Земли.
При средней глубине океана в 3800 м общий
объем воды достигает 1370 млн км3.
При расчете ресурсов подземных вод полагают,
что в мантии Земли содержится 0,5% воды, общий
объем которой составляет примерно 13-15 млрд
км3 воды.

4. Водные ресурсы России

Россия омывается водами 12 морей,
принадлежащих трем океанам.
На территории России находится свыше 2,5 млн
больших и малых рек, более 2 млн озер.
Водные ресурсы России слагаются из статических
(вековых) и возобновляемых.
Первые считаются относительно постоянными в
течение длительного времени, возобновляемые
водные ресурсы оцениваются объемом годового
стока рек.
Речной сток формируется за счет таяния снега и
дождевых осадков, источниками питания рек
служат болота и подземные воды.

5. Роль воды в природе

Можно сказать, что все живое состоит из воды и
органических веществ. Без воды человек, например, мог бы
прожить не более 2...3 дней, без питательных же веществ
он может жить несколько недель. Для обеспечения
нормального существования человек должен вводить в
организм воды примерно в 2 раза больше по весу, чем
питательных веществ. Потеря организмом человека более
10% воды может привести к смерти.
В среднем в организме растений и животных содержится
более 50% воды, в теле медузы ее до 96, в водорослях
95...99, в спорах и семенах от 7 до 15%.
В почве находится не менее 20% воды, в организме же
человека вода составляет около 65% (в теле
новорожденного до 75, у взрослого 60%).
Разные части человеческого организма содержат
неодинаковое количество воды: стекловидное тело глаза
состоит из воды на 99%, в крови ее содержится 83, в
жировой ткани 29, в скелете 22 и даже в зубной эмали 0,2%.

6. Состав природной воды

Природные воды представляют собой собственно воду химическое соединение кислорода и водорода - и
растворенные в ней вещества, обусловливающие ее
химический состав и свойства.
В воде растворяются твердые, жидкие и газообразные
вещества, которые делятся на три группы:
хорошо растворимые (в 100 г воды растворяется более 10
г вещества);
плохо растворимые, или малорастворимые (в 100 г воды
растворяется менее 1 г вещества);
практически не растворимые (в 100 г воды растворяется
менее 0,01 г вещества).

Классификация вод по степени минерализации

Наименование вод
Минерализация, г/кг
Пресные
1,0
Солоноватые
1,0 - 25,0
С морской соленостью
25,0 - 50,0
Рассолы
50,0 и свыше

В подавляющем большинстве случаев солевой
состав природных вод определяется катионами
Са2+, Мg2+, Nа+, К+ и анионами НСO3-, Сl- , SO42-.
Эти ионы называются главными ионами воды или
макрокомпонентами; они определяют
химический тип воды.
Остальные ионы присутствуют в значительно
меньших количествах и называются
микрокомпонентами; они не определяют
химический тип воды.

7. Круговорот воды в природе

Вода постоянно находится в движении циркуляции. Ее перемещение происходит в
результате механического движения потоки воды в реках, течения в толще
океана; в результате изменения фазового
состава - вода испаряется и попадает в
атмосферу посредством диффузионного и
конвективного потоков.

8. Проблема недостатка пресной воды

Пресные воды составляют ничтожную (около 2%
гидросферы) долю от общих запасов воды в природе.
Пресная вода, доступная для использования, находится в
реках, озерах и подземных водах. Ее доля от всей
гидросферы составляет 0,3%.
Ресурсы пресной воды распределены крайне
неравномерно, часто обилие воды не совпадает с
районами повышенной хозяйственной деятельности. В
этой связи возникает проблема недостатка пресной воды.
Она усугубляется все возрастающими объемами ее
использования. Сейчас потребление воды в народном
хозяйстве в количественном отношении превышает
суммарное использование всех иных природных
ресурсов, так как производство в основных отраслях
промышленности затрачивает огромное количество
пресной воды.

Проблема недостатка пресной воды
возникает по нескольким причинам,
основные из которых:
неравномерное распределение воды во
времени и пространстве,
рост ее потребления человечеством,
потери воды при транспортировке и
использовании,
ухудшение качества воды и ее загрязнение.

К антропогенным причинам истощения и загрязнения пресной воды
относятся следующие: отбор поверхностных и подземных вод; водоотлив из
шахт, штолен; разработка месторождений - твердых полезных ископаемых,
нефти и газа, промышленных вод, выплавка серы; урбанизация - жилая
застройка, энергетические объекты (АЭС, ТЭЦ). Сильно загрязняют пресные
воды предприятия промышленности: химической, пищевой,
целлюлознобумажной, черной и цветной металлургии,
нефтеперерабатывающей, строительных материалов, машиностроительной.
Загрязнения в водоемы поступают при строительстве котлованов, тоннелей,
метро, гидротехнических сооружений, при дренажных работах. Загрязняют
воды транспорт (автомобильный, железнодорожный, воздушный, водный),
водо-, тепло-, газокоммуникации, канализация, ЛЭП. Важнейшим
загрязнителем вод является сельскохозяйственное производство:
земледелие, мелиорация земель (орошение, осушение, обводнение),
животноводство.
Опасность загрязнения пресных вод связана со складированием сырья,
бытовых, промышленных и радиоактивных отходов, минеральных
удобрений, ядохимикатов, нефтепродуктов. Загрязнение вод происходит при
закачке в недра газов и жидкостей, заводнении нефтяных залежей,
захоронении высокотоксичных отходов.
Не учитывают возможного загрязнения пресных вод грандиозные проекты
преобразования природы: переброска стока рек, мелиорация, полезащитные
лесополосы. Загрязнение пресных вод связано с военными учениями,
испытаниями и ликвидацией ядерного, химического и других видов оружия.

Происходит изменение количества и качества
пресной воды во времени. Различают сезонное
(внутригодовое), многолетнее и вековое
распределение ресурсов. Сезонное
распределение ресурсов пресных вод связано с
годовым метеорологическим циклом.
Многолетнее и вековое распределение ресурсов
пресных вод связывают с глобальными
изменениями климата, эндогенными процессами,
сейсмической активностью, солнечно-земными
процессами.

Охрана водных ресурсов от загрязнения и истощения

Важными принципами охраны вод являются следующие:
профилактика - предупреждение негативных последствий
возможного истощения и загрязнения вод;
комплексность водоохранных мер - конкретные
водоохранные меры должны быть составной частью
общей природоохранной программы;
повсеместность и территориальная
дифференцированность;
ориентированность на специфические условия, источники
и причины загрязнения;
научная обоснованность и наличие действенного
контроля за эффективностью водоохранных мероприятий.

Важнейшими технологическими мерами
охраны водных ресурсов являются
совершенствование технологий
производства, внедрение безотходных
технологий.
В настоящее время применяется и
совершенствуется оборотная система
водоснабжения, или повторное
использование воды.

Основные методы очистки механические, химические и биологические

При механической очистке сточных вод нерастворимые примеси удаляются при
помощи решеток, сит, жироловок, маслоловушек и т.д. Тяжелые частицы осаждают в
отстойниках. Механической очисткой удается освободить воду от нерастворенных
примесей на 60-95%.
При химической очистке применяются реагенты, переводящие растворимые вещества
в нерастворимые, связывают их, осаждают и удаляют из сточных вод, которые
очищаются еще на 25-95%.
Биологическая очистка проводится двумя способами. Первый в естественных условиях
- на специально подготовленных полях фильтрации (орошения) с оборудованными
картами, магистральными и распределительными каналами. Очистка происходит
естественным способом путем фильтрации воды через почву. Органический фильтрат
подвергается бактериальному разложению, воздействию кислорода, солнечных лучей и
используется в дальнейшем в качестве удобрения. Используется также каскад
прудовотстойников, в которых естественным путем происходит самоочищение воды.
Второй - ускоренный способ очищения сточных вод производится в специальных
биофильтрах через пористые материалы из гравия, щебня, песка и керамзита,
поверхность которых покрыта пленкой микроорганизмов. Процесс очистки сточных вод
на биофильтрах происходит интенсивнее, чем на полях фильтрации.

9. Регулирование рационального использования и охрана водных ресурсов

Охрана вод регулируется законодательством Российской
Федерации о недрах (подземные воды являются как
полезным ископаемым, так и водными объектами) и
водным законодательством, а также рядом
правительственных и ведомственных нормативных актов
(инструкций, положений, базовых и государственных
нормативов).
Водное законодательство представлено Водным кодексом
Российской Федерации (ноябрь 1995) и принимаемыми в
соответствии с ним федеральными законами и иными
нормативными правовыми актами, а также законами и
нормативными правовыми актами ее субъектов,
регулирующими водные отношения.

Водное законодательство Российской Федерации регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях:

обеспечения прав граждан на чистую воду и
благоприятную среду;
поддержания оптимальных условий водопользования;
поддержания качества поверхностных и подземных вод в
состоянии, отвечающем санитарным и экологическим
требованиям;
защиты водных объектов от загрязнения, засорения и
истощения;
предотвращения или ликвидации вредного воздействия
вод, а также сохранения биологического разнообразия
водных экосистем.

Требования к качеству питьевых вод содержатся в
утвержденных нормативах предельно допустимых
концентраций (ПДК) веществ в воде, стандартах качества
воды, изложенных в ГОСТах, Технических условиях,
Требованиях.
К ним относятся: ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая.
Гигиенические требования и контроль за качеством»,
«Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод
от загрязнения» (СанПиН 4630-88).
Санитарные правила и нормы изложены в «Требованиях к
качеству воды нецентрализованного водоснабжения.
Санитарная охрана источников» (Санитарные правила и
нормы на питьевую воду, СанПиН 2.1.4.544-96); «Питьевая
вода. Гигиенические требования к качеству воды
централизованных систем питьевого водоснабжения.
Контроль качества» (СанПиН 2.1.4.559-96).

10. Правовые основы охраны водных ресурсов

На 1999 г. основными законодательными и
нормативными актами, которые
регламентируют охрану водных ресурсов
являются: Закон Российской Федерации «О
недрах», Закон Российской Федерации «Об
охране окружающей природной среды» и
Водный кодекс Российской Федерации.

Мировое сообщество в области охраны окружающей
среды руководствуется Программой действий по
реализации «Повестки дня на XXI век», принятой на
Конференции ООН по окружающей среде и развитию в
Рио-де-Жанейро (1992).
Россия принимает активное участие в Программе ООН по
окружающей среде (ЮНЕП), обеспечивает обязательства
по международным договорам (конвенциям и
соглашениям): о водно-болотных угодьях, имеющих
международное значение; по охране и использованию
трансграничных водотоков и международных озер; по
защите морской среды района Балтийского моря; по
защите Черного моря от загрязнения; по предотвращению
загрязнения моря сбросами отходов и других материалов.

В России реализуется проект «Комплексное управление
окружающей средой Волго-Каспийского региона»,
разрабатываются проекты федеральных целевых
программ: «Создание Единой государственной системы
экологического мониторинга», «Комплексное управление
прибрежными зонами Черного и Азовского морей...»,
«Обеспечение населения России питьевой водой»,
«Оздоровление окружающей среды и населения
Кемеровской области», «Возрождение Волги», «Мировой
океан», «Экологическая безопасность Урала», «Создание и
развитие ЕГСЭМ (постановление Правительства РФ от 24
ноября 1993 г. № 1229).

11. Мониторинг водных ресурсов, качества и загрязнения воды

Под мониторингом водных ресурсов понимается
система непрерывного (текущего) и комплексного
отслеживания состояния водных ресурсов,
контроля и учета количественных и качественных
характеристик во времени,
взаимообусловленного воздействия и изменения
потребительских свойств, а также система
прогноза сохранения и развития в разных
режимах использования. Элементы этой системы
давно существуют в министерствах и ведомствах
природно-ресурсного комплекса.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Расскажите, как распределяется вода на Земле. Какое она имеет значение?
2. Как происходит круговорот воды на планете и какое влияние он оказывает
на природные процессы?
3. Каков состав пресной воды?
4. В чем причины недостатка пресной воды в разных районах Земли?
5. Какие производства используют наибольшее количество воды?
6. Какие вещества, загрязняющие водоемы, наиболее опасны и почему?
7. Как можно определить уровень загрязнения водоемов?
8. Что значит «самоочищение водоемов»?
9. Какие существуют методы очистки сточных вод?
10. Какое значение имеют подземные воды? Как их используют и в каких
случаях вынуждены бороться с ними?
11. С чем связано истощение подземных вод?
12. Как происходит загрязнение вод Мирового океана и внутренних морей? Водные ресурсы и
проблемы их
рационального
{
использования

Водные ресурсы –
это воды(поверхностные и подземные),
которые человек использует в быту, в
промышленности, в сельском хозяйстве.

Размещение водных ресурсов

Северо-запад Русской равнины – озерный
край;
Юго-восток Русской равнины,
Среднерусская возвышенность, Урал –
испытывают недостаток воды.
Водными ресурсами богата Сибирь (человек
использует в основном речную воду).
Размещение водных
ресурсов

Запасы пресных вод, по последним данным, составляют 35 млн км3, т.е. всего 2% общих запасов, а с учетом недоступной для использования некоторой

Состав гидросферы
Объем воды, тыс. км3
Доля каждой
общем объеме, %
Мировой океан
1 370 323
93,96
Подземные воды
60000
4,12
В том числе зоны активного водообмена
4000
0,65
Ледники
24000
1,65
Озера
280
0,019
Почвенная влага
83
0,006
Пары атмосферы
14
0,001
Речные воды
12
0,001
части
Запасы пресных вод, по последним данным, составляют 35 млн км 3,
т.е. всего 2% общих запасов, а с учетом недоступной для
использования некоторой части пресных вод, законсервированных в
виде льдов в полярных ледниках, - 0,3 объема гидросферы
в

Для возобновления ресурсов пресных вод определяющее значение имеет круговорот воды, связывающий воедино все части гидросферы. В круговор

Академик А.Е. Ферсман называл пресную воду самым важным минералом на
Земле..
Распределение ресурсов пресных вод
Источник пресной воды
км3
Объем пресной воды, тыс.
Доля каждого источника в
общем объеме
Ледники
24000
85
Подземные воды
4000
14
Озера и водохранилища
155
0,6
Почвенная влага
83
0,3
Пары атмосферы
14
0,05
Речные воды
12
0,0004
Для возобновления ресурсов пресных вод определяющее значение
имеет круговорот воды, связывающий воедино все части гидросферы. В

Водный кадастр

–
свод сведений о водных ресурсах России. Он
обобщает материалы гидрологических
наблюдений и исследований.
Водный кадастр

Данные кадастра

На каждого жителя Европейской части России приходится
8500 м3 воды в год.
На одного жителя Сибири - 100000м3в год.
В южных районах России дефицит воды.
На Урале очень остро стоит водная проблема, так как реки
Урала маловодны.

Водопользование
1. Рыбное хозяйство
2. Гидроэнергетика
3. Речной транспорт
4. Купание в реке
5. Рыбалка на берегу
с удочкой.
Водопотребление
Использование воды
Водопользователи загрязняют
воду, ухудшают её качество
1. Промышленность
2. Сельское хозяйство
3. Коммунальное
хозяйство
В результате потребления воды
становиться меньше, т.е. уменьшается
её количество, меняется качество воды
из-за стоков.

Охрана вод.

Строить очистные сооружения, а многие
очистные сооружения реконструировать.
Совершенствовать технологию производства
на предприятиях.
Экономия потребления воды.
Введение системы оборотного
водоснабжения на предприятиях.
Охрана вод.

Их использования

Для практических целей человек потребляет большие запасы водных ресурсов. Это использование воды в качестве:

питьевой
технологической
транспортного ресурса
энергетического ресурса

Особенности водных ресурсов:
В основном используется пресная вода;
Многоцелевое использование;
Используются на месте;
Неравномерное размещение;
Обновляются в результате мирового
круговорота.

Водопотребление

В настоящее время составляет более
4 тыс. км3 в год.
Структура водопотребления:

ПРИМЕРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОБЪЕМОВ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ПО ВЛАГОЕМКИМ ОТРАСЛЯМ РФ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СВЕЖАЯ ОБОРОТНАЯ ОБЪЕМ, WТ ВОДА, WС

ПРИМЕРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ
ОБЪЕМОВ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ПО ВЛАГОЕМКИМ
ОТРАСЛЯМ РФ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ОБЪЕМ, WТ
СВЕЖАЯ
ВОДА, WСВ
ОБОРОТНАЯ
ВОДА, WОБ
ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОЕ ХОЗЯЙСТВО; 19.5 км 3 ; 17.9 км3 ; 1.6 км3
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО;
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ;
13,3 км3 ; 12,6 км3 ; 0,8 км3
166 км3 ; 39,7 км3 ; 127 км3

1.
Проведение политики водосбережения на основе:
уменьшения водоёмкости производств
Сокращения потерь воды (за счёт замкнутого оборотного
водоснабжения)

2. Вовлечение дополнительных ресурсов пресной воды за счёт:
увеличения объёма использования
подземных вод;
опреснения морской воды;
сбора талых и дождевых вод в подземные
хранилища;
регулирования речного стока путём
строительства водохранилищ;
переброски речного стока.

3. Строительство очистных сооружений с применением
современных систем очистки: механической, химической,
.
биологической

Состояние водных ресурсов

Одним из наиболее важных вопросов
водохозяйственного обоснования проектов
является анализ трансформации естественных
ресурсов в располагаемые. Соотношение
естественных водных ресурсов и располагаемых
зависит от гидрологического режима
(естественная изменчивость годового стока,
внутригодовое распределение); объема и режима
требований и его соответствия гидрологическому
режиму; доли стока, обязательной для сохранения
в интересах экологии, санитарный попуск и т.д. с
одной стороны и возможность регулирования
стока водохранилищами и его территориального
перераспределения.

Очевидно
поэтому, что
располагаемые
ресурсы
определяются как
естественными
природными
причинами, так и
наличием
финансовых
средств.

В числе мероприятий по увеличению и
экономии располагаемых ресурсов – в
первую очередь их рациональное
использование, которое предусматривает
водосберегающие технологии, прежде
всего оборотные и повторного
использования системы водоснабжения;
борьба с непроизводительными потерями
воды; сокращение удельных норм
водопотребления; внедрение
прогрессивных методов орошения;
экономия ресурсов за счет альтернативных
мероприятий, к примеру создание системы
низконапорных гидроузлов для
обеспечения судоходства, снимая
необходимость высоких навигационных
попусков.

К наиболее водопотребляющим отраслям промышленности
относятся: энергетика, горнодобывающая, металлургическая и
химическая. Например, для выплавки* 1т чугуна и переработки
его в сталь и прокат расходуют около 300 м3 воды, для
изготовления 1 т алюминия - 1500, меди - 500, бумаги - 900,
синтетического каучука - 2100-3500, искусственного волокна -
4000 м3.
Еще больше воды потребляет сельское хозяйство. В настоящее
время расход воды при орошаемом земледелии оценивается
специалистами в 1400 кмЭ/год. Таким образом, на производство
растительных продуктов расходуется примерно в 6 раз больше
воды, чем на все остальные виды водопотребления, вместе взятые.

Сокращение объемов водопотребления

Планирование мероприятий по
водообеспечению требует
достоверного прогноза
перспективного водопотребления.
Математическая экстраполяция
обработанных данных
ретроспективного периода не очень
надежна. Причина в отсутствии
достоверной информации о
фактическом водопотреблении.

Корректное прогнозирование возможно
только на основе обследования типовых
объектов разных отраслей хозяйства в
разных природно-экономических зонах.
Параллельно оценивается надежность
используемой измерительной аппаратуры,
технология замеров и методика их
обработки.
Прогноз водопотребления должен
учитывать изменение ассортимента
продукции, динамику научно-технического
прогресса, стремление к сокращению
материальных и трудовых ресурсов, полной
или частичной ликвидации последствий
негативного воздействия на окружающую
среду.

Экологические аспекты

Основные причины качественного истощения
водных ресурсов - их загрязнение и засорение.
Загрязнение вод - это насыщение их вредными
веществами в таких количествах или сочетаниях,
при которых ухудшается качество вод и водный
объект признается загрязненным в соответствии с
принятыми нормами.
В отличие от загрязнения под засорением вод
понимают поступление в водоем посторонних, не
растворимых в воде предметов, не изменяющих
качество воды, но влияющих на качественное
состояние русел водоемов.
Основные источники загрязнения - сточные
воды нефтяной, нефтехимической, химической,
угольной, целлюлозно-бумажной и
металлургической промышленности.
Интенсификация сельскохозяйственного
производства, связанная с внесением больших доз
минеральных удобрений, применением
химических средств защиты растений,
организацией животноводческих комплексов,
также приводит к значительному росту
загрязнения водоемов и водотоков.

Ежегодно во всем мире в реки
сбрасывается около 160 км3
промышленных сточных вод.
Предполагается, что к 2000 г. сброс
сточных вод достигнет 2400 км3.
Основными загрязнителями вод
являются нефть и нефтепродукты. По
данным специалистов, поступления
нефти в Мировой океан составляют
около 25-30 млн. т/год. Загрязнение вод
нефтью происходит в результате
естественных выходов ее на
поверхность в районах залегания, при
добыче, транспортировании,
переработке и последующем
использовании. Поступление нефти в
Мировой океан из районов природного
залегания нефтяных пластов составляет
примерно 0,5 млн. т/год.

Региональные эколого-экономические проблемы России должны
решаться не только на уровне международной природоохранной
деятельности. Существенный вклад в разрешение проблемы
призваны внести действия по рациональному осуществлению
экономической деятельности, которые рассматриваются в курсе
экономической географии и регионалистики в аспекте проблемы
структурной перестройки хозяйства регионов с высокой
концентрацией производительных сил и большой антрогенной
нагрузкой.
Наряду с процессом образования органического вещества в
биосфере протекает процесс потребления и разложения его
гетеротрофными организмами на исходные минеральные
соединения (СОг, HiO и др.). Гетеротрофы используют для своего
питания готовые органические вещества. К ним относятся
человек, все животные, некоторые растения и микроорганизмы
(большинство бактерий и др.).
На основе этих процессов при участии всех населяющих
биосферу организмов осуществляется круговорот органического
вещества, получивший название малого, или биологического,
круговорота веществ и потока энергии, составляющего основу
биосферы.
Различают также большой, или геологический, круговорот,
вызываемый солнечной энергией и наиболее ярко
проявляющийся в круговороте воды и атмосферы. Геологический
круговорот представляет собой обмен веществ между Мировым
океаном и сушей. Оба этих круговорота взаимосвязаны между
собой.
Интенсивность биологического круговорота зависит от
природных условий и проявляется через формирующиеся
(применительно к этим условиям) экосистемы. Экосистема (от
греч. ecos - жилище, местопребывание и systema - целое,
составленное из частей) - это единый природный комплекс,
образованный живыми организмами и средой их обитания
(атмосфера, почва, водоем и т.п.), в котором живые и косные
(неорганические) компоненты связаны между собой обменом
веществ и энергии. Часто в качестве синонима экосистемы
употребляют термин «биогеоценоз».

Практически во всех
хозяйственно освоенных
районах наблюдается
угнетенное состояние
водных экосистем и
снижение их
биологической
продуктивности. В
значительной степени это
связано с масштабным
гидротехническим
строительством и резким
возрастанием объемов
сточных вод.

Из материалов доклада «Экологическое состояние и мониторинг водных объектов; охрана пресных вод от загрязнения и истощения» на VI междунар

Из материалов доклада «Экологическое состояние
и мониторинг водных объектов; охрана пресных вод
от загрязнения и истощения»
на VI международном гидрологическом съезде
Коскин С.С., Никаноров А.М., Моисеенко Т.И., Шелутко В.А. (Агенство по водным ресурсам)
Процентное распределение сточных вод, сбрасываемых в поверхностные источники

Методология рационального и комплексного использования и охраны водных ресурсов

Основная задача рационального и комплексного
использования вод – это формирование сложной
природно-техногенной системы.
Особенностью таких искусственных систем
является большое число факторов, параметров и
элементов системы, характеризующихся тесной
взаимосвязью. Оптимальное (или близкое к
оптимальному) управление такой системы
возможно только в результате глубокого
изучения всех взаимосвязей в процессе работы
системы.

Аппаратом для решения подобных задач является
системный анализ (совокупность методических
средств, используемых для подготовки и
обоснования решений по целому комплексу
проблем политического, военного, социального,
экономического, экологического и научного
характера).
Когда выбор факторов требует анализа сложной
информации различной физической природы в
арсенале средств системного анализа как
математические модели, описывающие процесс
функционирования системы, так и методы
принятия разумных, т.н. «волевых решений».
Математические модели, описывающие
одновременно и естественные процессы и режим
их взаимодействия с водохозяйственными
комплексами – задача достаточно сложная.
Применение системного анализа в данном случае
заключается в проведении водохозяйственных
расчетов, одной из основных составляющих
которых является водохозяйственный баланс.

https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Выполнила ученица 11 б класса Осипова Дарина Руководитель: учитель географии Захарычева Валентина Петровна

«Загрязнение Мирового океана» 900igr.net На тему:

Введение В настоящее время проблема загрязнения водной среды является очень актуальной, т.к. сейчас люди начинают забывать всем известное выражение «вода – это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но, даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает наносить вред водным объектам, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Основная масса воды сосредоточена в океанах. Испаряющаяся с его поверхности вода дает живительную влагу естественным и искусственным экосистемам суши. Чем ближе район к океану, тем больше там выпадает осадков. Суша постоянно возвращает воду океану, часть воды испаряется, часть собирается реками, в которые поступают дождевые и снеговые воды. Обмен влагой между океаном и сушей требует очень большого количества энергии: на это затрачивается до 1/3 того, что Земля получает от Солнца.

Цикл воды в биосфере до развития цивилизации был равновесным, океан получал от рек столько воды, сколько расходовал при её испарении. Если не менялся климат, то не мелели реки и не снижался уровень воды в озёрах. С развитием цивилизации этот цикл стал нарушаться, в результате полива сельскохозяйственных культур увеличилось испарение с суши. Реки южных районов обмелели, загрязнение океанов и появление на его поверхности нефтяной плёнки уменьшило количество воды, испаряемой океаном. Всё это ухудшает водоснабжение биосферы. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, мы можем утверждать, что вода - одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты.

Гидросфера Земли Гидросфера - водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 91% всей воды на Земле. Поверхность Мирового океана (акватория) составляет 361 млн/км квадратных. Она примерно в 2,04 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн/км квадратных. Если распределить воду ровным слоем, то она покроет Землю толщиной в 3000 метров. Вода в океане (94%) и под землей – соленая. Количество пресной воды составляет 6% общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля всего 0,36% имеется в легкодоступных для добычи местах.

Каждый житель Земли в среднем потребляет 650 м кубических воды в год (1780 литров в сутки). Однако для удовлетворения физиологических потребностей достаточно 2,5 литра в день, т.е. около 1 м кубического в год. Большое количество воды требуется сельскому хозяйству (69%) главным образом для орошения; 23% воды потребляет промышленность; 6% расходуется в быту. С учетом потребности воды для промышленности и сельского хозяйства расход воды в нашей стране от 125 до 350 литров в сутки на человека (Санкт – Петербурге 450 литров, а в Москве 380 литров). Вода – не только условие жизни индивидуального организма. Без нее не возможно было бы существование биосферы, жизни на Земле, поскольку круговорот веществ и энергии в биосфере возможен только с участием воды. В ходе круговорота воды с поверхности Мирового океана ежегодно испаряется 453 000 куб. м. воды

Загрязнение Мирового океана Ежегодно в Мировой океан попадает более 10 млн т нефти и до 20% Мирового океана уже покрыты нефтяной пленкой. В первую очередь это связано с тем, что добыча нефти и газа в океанах и морях стала важнейшим компонентом нефтегазового комплекса.В 1993 году в океане добыто 850 млн т нефти (почти 30% мировой добычи). В мире пробурено около 2500 скважин, из них 800 – в США, 540 – в Юго – Восточной Азии, 400 – в Северном море, 150 – в Персидском заливе. Эта масса скважин пробурена на глубинах до 900 метров. Загрязнение Мирового океана водным транспортом происходит по двум каналам: во – первых, морские и речные суда загрязняют ее отходами, получаемыми в результате эксплуатационной деятельности, и, во – вторых, выбросами в случае аварий, токсичных грузов, большей частью нефти и нефтепродуктов. Энергетические установки судов (в основном дизельные двигатели) постоянно загрязняют атмосферу, откуда токсичные вещества частично или почти полностью попадают в воды рек, морей и океанов.

Нефть и нефтепродукты являются главными загрязнителями водного бассейна. На танкерах, перевозящих нефть и ее производные, перед каждой очередной загрузкой, как правило, промываются емкости (танки) для удаления остатков ранее перевезенного груза. Промывочная вода, а с ней и остатки груза обычно сбрасываются за борт. Кроме того, после доставки нефтегрузов в порты назначения танкеры чаще всего направляются к пункту новой погрузки без груза. В этом случае для обеспечения надлежащей осадки и безопасности плавания танки судна наполняются балластной водой. Эта вода загрязняется нефтяными остатками, а перед погрузкой нефти и нефтепродуктов выливается в море. Из общего грузооборота мирового морского флота в настоящее время 49% падет на нефть и ее производные. Ежегодно около 6000 танкеров международных флотилий транспортируют 3,5 млрд тонн нефти (2000 г.). По мере роста перевозок нефтегрузов и авариях все большее количество нефти стало попадать в о кеан. По данным 1988 в о все моря мира было сброшено примерно 20 млрд тонн мусора. В одно только Северное море было сброшено 98 000 т отбросов. Загрязнение Мирового океана

Серьезную экологическую угрозу для жизни в Мировом океане и, следовательно, для человека представляет захоронение на морском дне радиоактивных отходов (РАО) и сброс в море жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Западные страны (США, Великобритания, Франция, Германия, Италия и др.) и СССР с 1946г. начали активно использовать океанские глубины для того, чтобы избавиться от РАО. Жидкие радиоактивные отходы СССР сливал в дальневосточных морях с 1966 по 1991 г. (в основном вблизи юга – восточной части Камчатки и в Японском море). Северный флот ежегодно сбрасывал в воду 10 000 м кубических таких отходов. До 2 млн морских птиц и 100 тыс морских животных, в том числе до 30 тыс тюленей, ежегодно погибают, проглотив какие – либо пластмассовые изделия или запутавшись в обрывках сетей и тросов.

До 2 млн морских птиц и 100 тыс морских животных, в том числе до 30 тыс тюленей, ежегодно погибают, проглотив какие – либо пластмассовые изделия или запутавшись в обрывках сетей и тросов.

Основные пути загрязнения гидросферы Основные пути загрязнения гидросферы Загрязнение нефтью и нефтепродуктами Загрязнение сточными водами Загрязнение тяжелыми металлами Загрязнение кислотными дождями Радиоактивное загрязнение Тепловое загрязнение Механическое загрязнение Бактериальное и биологическое загрязнение

1. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами. Приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 км квадратных. Восстановление пораженных экосистем занимает 10 – 15 лет; 2. Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально – бытовыми стоками. Ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящим к чрезмерному развитию водорослей и гибели других экосистем водоемов с непроточной водой (озер и прудов), а иногда к заболачиванию месности; 3. Загрязнение тяжелыми металлами. Нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека; 4.З агрязнение кислотными дождями. Приводит к закислению водоемов и гибели экосистем;

6. Радиоактивное загрязнение. Связано со сбросом радиоактивных отходов; 7. Тепловое загрязнение. Вызывается сбросом в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС. Приводит к массовому развитию сине – зеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов; 8. Механическое загрязнение. Повышает содержание механических примесей; 5. Бактериальное и биологическое загрязнение. Связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями. Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 км кубических сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50 – 100 – кратного разбавления для придания им естесвенных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5 – 45 тыс.км кубических в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом. Рассмотрим последовательно загрязнение океанов, морей, рек и озер, а также методы очстки сточных вод.

К биологическим факторам самоочищения водоема относятся водоросли, плесневые и дрожжевые грибки. Самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать и представители животного мира. Каждый моллюск отфильтровывает в сутки более 30 л воды. Чистота водоемов немыслима без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологи ческого состояния каждого водоема, эффективного контроля за развитием, населяющих его различных живых организмов, можно достичь положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ. Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов влияют и другие факторы. Химическое загрязнение водоемов промышленными стокам и тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы. То же относится и к спуску термальных сточных вод тепловыми электростанциями.

Многостадийный процесс, иногда растягивающийся на длительное время – самоочищение от нефти. В природных условиях комплекс физических процессов самоочищения воды от нефти состоит из ряда составляющих: испарения; оседания комочков, особенно перегруженных наносами и пылью; слипание комочков, взвешенных в толще воды; всплывания комочков, образующих пленку с включениями воды и воздуха; снижения концентраций взвешенной и растворенной нефти вследствие оседания, всплывания и смешивания с чистой водой. Интенсивность этих процессов зависит от свойств конкретного вида нефти (плотность, вязкость, коэффициент теплового расширения), наличия в воде коллоидов, взвешенных частиц планктона и т.д., температура воздуха и от солнечного освещения.

Охрана Мирового океана В 1983 году вошла в силу международная Конвенция по предотвращению загрязнения морской среды. В 1984 году государства Балтийского бассейна подписали в Хельсинки Конвенцию по защите морской среды Балтийского моря. Это было первое международное соглашение на региональном уровне. В результате проведенной работы содержание нефтепродуктов в открытых водах Балтийского моря снизилось в 20 раз по сравнению с 1975 годом. В 1992 году министрами 12 – ти государств и представителем Европейского сообщества была подписана новая Конвенция по охране среды Балтийского моря.

Охрана Мирового океана В 1972 году была подписана Лондонская конвенция, запрещающая сброс на дно морей и океанов радиоактивных и ядовитых химических отходов. К этой конвенции присоединилась и Россия. Военные корабли в соответствии с международным правом в разрешении на сброс не нуждаются. В 1993 г. запрещен сброс жидких радиоактивных отходов в море. В 1982 г. III Конференция ООН по морскому праву приняла Конвенцию по мирному использованию Мирового океана в интересах всех стран и народов, которая содержит около 1000 международно – правовых норм, регламентирующих все основные вопросы использования ресурсов океана. Статья 58 Конституцией Российской Федерации: Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам.

Главные загрязнители воды:

Бережное расходование Безотходное производство Очистка сточных вод

Система очистки сточных вод: Решётки Песко-жироловки Первичные отстойники Аэротенки Отсеивают крупный мусор Удерживают жир и песок Задерживают осадок Активный ил окисляет органические загрязнители

Берутся пробы воды

Пруды - отстойники

Перед подачей в город качество воды проходит многочисленные проверки, оценивается даже её запах

Вывод: Бережное расходование пресной воды, своевременная и действенная очистка сточных вод, охрана водных ресурсов, сокращают их дефицит и увеличивают возможность их использования