Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Гидросфера и ее использование




 

Гидросфера – прерывистая оболочка Земли, совокупность океанов, континентальных вод, включая подземные и ледяные покровы.

Важнейшим свойством гидросферы является единство всех видов природных вод.

В биосфере вода – важнейшая составляющая живого вещества, уникальна и ничем не заменима, так, в организме человека вода составляет 65 %, рыб – 80 %, растений суши – 50-75 %. Химический состав крови по ряду элементов (Cl, Na, O2, K, Ca) близок к составу морской воды, в которой как считается, изначально зародилась жизнь. Общие запасы воды на планете составляют около полутора миллиардов кубических километров (табл. 17.1).

 

Таблица 17.1

Распределение воды на Земле

Части гидросферы Объем (тыс. км³) % общего объема Активность водообмена (лет)
Океан   94,201  
Подземные воды - все (около 45 % - пресные) - в т.ч. активного водообмена     4,120 0,270  
Ледники   1,650  
Озёра (из общего объема только 7 % пресные)   0,016  
Почвенная влага   0,005  
Пары атмосферы   0,001 0,027
Речные (русловые) воды 1,2 0,0001 0,032
Вся гидросфера в т.ч. всего пресной воды   2,5  

 

Водный баланс планеты представлен круговоротом воды в природе: выпадение атмосферных осадков; поверхностный и подземный сток; инфильтрация; испарение; перенос водяного пара в атмосфере; конденсация; выпадение осадков.

Наиболее значима для существования человечества пресная вода. Основная ее часть сосредоточена в ледниках (около 70 %), играющих значительную роль во влагообороте, и представлена полярными шапками, ледниками Гренландии, горными снежниками.

Около трети пресных водных запасов составляют подземные воды, все более становящиеся основными источниками водоснабжения (теоретически, из подземных водоемов нельзя брать объемы, превышающие естественную фильтрацию).

Ведущими источниками обеспечения человечества пресной водой на настоящий момент служат реки и озёра – они составляют в сумме около 0,3 % объема всех пресных вод на Земле и занимают площадь, составляющую около 3 % поверхности суши. Вода в них меняется, в среднем, каждые 12 суток.

Для человечества наибольшее значение имеет та часть пресных вод суши, которая ежегодно возобновляется в процессе глобального водообмена.

Ежегодные осадки на суше составляют около 120 тысяч кубических километров воды, которые, тем самым, пополняют запасы подземных вод, увлажняют корнеобитаемый слой почвы. Около 50 тысяч кубических километров пресной воды выносится в океан реками и около 2 тысяч кубических километров – полярным ледниковым стоком.

Т.о., именно речной сток составляет возобновляемые водные ресурсы, которые можно использовать без существенного ущерба основному капиталу – запасам воды в ледниках и глубинным горизонтам. Однако, эксплуатация речного стока затруднена неравномерностью его распределения:

в Азии – 10.790 км³ (4,5 тыс.т в год на душу населения);

Европе – 2.730 км³ (6,0 тыс.т в год на душу населения);

Африке – 4.185 км³ (6,5 тыс.т в год на душу населения);

С.Америке – 6.630 км³ (15 тыс.т в год на душу населения);

Ю.Америке – 11.760 км³ (34тыс.т в год на душу населения);

Австралии и Океании – 301 км³ (83тыс.т в год на душу населения)

Среднемировая обеспеченность ресурсами речного стока на душу населения составляет 8 тысяч тонн воды в год. По странам СНГ эта величина характеризуется следующим образом:

Россия - 27,8 тыс. тонн на душу населения в год

Киргизия - 11,8 тыс. тонн на душу населения в год

Казахстан - 4,3 тыс. тонн на душу населения в год

Украина - 1,0 тыс. тонн на душу населения в год

Туркмения - 0,3 тыс. тонн на душу населения в год.

Около одной третьей части территории суши представляют собой аридные участки. Области обилия тепла и недостатка влаги занимают треть Европы, около двух третей Азии, треть Ю. Америки, значительную часть Африки и западных областей С. Америки, почти всю Австралию.

Водообеспеченность населения и хозяйства зависит от множества факторов и том числе:

- от неравномерности размещения населения Земли и ее водных ресурсов;

- от колебаний речного стока (многолетних и сезонных);

- от большого диапазона потребности в воде по сезонам года;

- от преобладающих на данной территории отраслей хозяйства;

- от возможностей аккумуляции паводковых вод;

- от возможностей перераспределения речного стока.

Особенно обострились водные проблемы Мира в последние 20-30 лет. На планете не осталось более или менее крупных рек, сток и качество воды в которых были бы не нарушены хозяйственной деятельностью (это касается, как непосредственно русловой части, так и водосбора. В результате забора воды сток многих крупных рек снизился на четверть, а то и на половину. Крупнейшая проблема современности – «водный голод» – является одной из важнейших не только в аридных областях, но и в гумидных. Причинами возникновения проблемы «водного голода» являются:

- во-первых увеличение населения и развитие производства;

- во-вторых нерациональное, бесхозяйственное отношение к водным ресурсам, как к бесплатному дару природы.

В настоящее время наблюдается повсеместное загрязнение природных вод сточными (1 м³ сточных вод загрязняет, в среднем, 60 м³ природных). Общемировое водопотребление составляет около одной десятой части суммарного стока рек, примерно 20 % которых расходуется без возврата, примерно 80% – возвращается в водоемы в виде, в той или иной мере очищенных, стоков.

Природные воды способны самоочищаться и самовосстанавливаться за счет минерализации и разрушения загрязнителей солнечной радиацией, водорослями, грибами и бактериями. Однако, если загрязнение превышает предельные величины, наступает гибель или перестройка экосистем водоема. На очистных сооружениях даже после самой совершенной очистки в сточных водах остается 10 – 20 % загрязнителей. Поэтому, такие воды необходимо разбавлять, как минимум, в 12 раз природными, содержащими кислород, водами. В настоящее время почти все мировые запасы стоков рек загрязнены.

Следует отметить, что в промышленно-развитых странах вопрос пытаются решить в пользу сохранения природных вод путем применения на производстве и в коммунальном хозяйстве замкнутых циклов водопользования, результатом чего стало появление в Темзе лососевых рыб, или восстановление рыбьего стада в Великих Озерах. Тем не менее, многие европейские страны перешли на поставку бутилированной в Норвегии и Швеции воды для питьевых целей. Артезианские скважины стали естественной формой питьевого водопотребления. Особенно тяжелое положение с питьевой водой наблюдается в развивающихся странах, в которых третий житель страдает от недостатка пресной воды. Как результат, в этих странах, грязная вода является причиной 80 % всех болезней и 30 % смертей.

Для предотвращения загрязнения, превышающего возможности самоочищения, применяются специальные методы очистки:

- механический (удаление нерастворимых загрязнителей с применением различных сит, решеток, отстойников, драг, ковшей и т.п. со дна, с поверхности, из толщи воды);

- химический (добавление к сточным водам специальных веществ, таких, как хлор, соединения кальция, кислород – которые, реагируя с загрязнителями, способствуют выпадению нерастворимого осадка, образованию коллоидов или частично нерастворимых соединений, а также служат для дезинфекции воды – озон, хлор). Иногда, в результате химических реакций токсичные вещества переводятся в нетоксичные;

- биологический метод (строится на минерализации органических загрязнителей при помощи аэробных биохимических процессов, при этом вода приобретает прозрачность, но продолжает сохранять патогенные микроорганизмы, а также анаэробных биохимических процессов.

- физический (уничтожение микроорганизмов ультафиолетом, разложение и осаждение, находящихся в растворе, веществ при помощи электрического тока, изменения температуры и т.д.).

В идеальном случае предотвращение загрязнения сточными водами окружающей среды достигается методом применения замкнутого цикла водоснабжения.

Россия всегда считалась страной, вполне достаточно обеспеченной природными пресными водами. Однако вследствие обширности территории и обилия природных зон, физико-географических стран и ландшафтных провинций водные ресурсы размещены крайне неравномерно. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает 80% населения России и где сконцентрированы основные производственные мощности, приходится менее 8% общего стока. Основные же ресурсы поверхностных вод сосредоточены в Сибири и на Дальнем Востоке. На бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов приходится 90% общего годового объема речного стока.

Среднемноголетний суммарный сток рек Российской Федерации составляет 4270 км3/год, в том числе из сопредельных территорий в Россию поступают 230 км3/год. В связи с тем, что распределение речного стока по территории крайне неравномерно и не соответствует численности населения и размещению промышленных предприятий водообеспеченность на 1 км2 территории сильно колеблется, например, в Центрально-Черноземном районе она составляет 125 тыс. м3, а в Волго-Вятском – 576,5.

В среднем по России в расчете на одного жителя приходится около 28 500 м3/год, при этом в Центрально-Черноземном районе – 2700 м3, а в Северном – 90600 м3. Соответственно, недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская, Белгородская и Курская области, Калмыкия и некоторые другие территории. А половина населения страны пьет воду, не соответствующую гигиеническим нормам и требованиям ГОСТов. Например, водохранилища Волги загрязнены нефтепродуктами, фенолами, соединениями меди и азота; причем, донные илы проявляют буферные свойства в процессе поддержания концентрации загрязнителей в воде. Водные организмы (например, рыба) обладают способностью аккумулировать некоторые загрязнители (отдельные тяжелые металлы, хлорорганические соединения и др.), становясь малопригодными для употребления в пищу.

В России структура водопотребления в 2000 г. выглядела следующим образом: из 66,9 км3 свежей воды использовано на производственные нужды 57,9%, хозяйственно-питьевые – 20,3%, орошение – 13,7%, прочие нужды – 6,0%.

В целом по отношению к общим водным ресурсам водопотребление невелико. Водозабор из поверхностных источников составляет только 3% от годового стока (в среднем в мире он близок к 7-8%) и не превышает 9-10% возможного потребления для подземных источников. Вместе с тем в ряде районов РФ воды потребляется больше, чем допускает естественный норматив водопотребления, соответствующий скорости возобновления забираемой воды (до 20-30% от речного стока).

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 749; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.023 сек.