Файл: Проблема пресной воды.doc

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Владимирский государственный университет»

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Кафедра биологии и экологии

РЕФЕРАТ
по дисциплине «Экология»

на тему «Проблема пресной воды»

Выполнил:

студент группы ЗАуд-121

Шкунков А.С.
Проверил:

к. п.н, доцент Любишева А.В.

В ладимир 2023

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ______________________________________________________3

ВОДНАЯ СРЕДА _________________________________________________4

Пресная вода_________________________________________________6

Загрязнение поверхностных вод_________________________16

Загрязнение подземных вод______________________________19

Возможные пути решения проблемы___________________20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ_________________________________________________23

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ________________________________25

ВВЕДЕНИЕ

20-е столетие характеризуется интенсивным ростом населения Земли, развитием урбанизации. Появились города-гиганты с населением более 10-ти млн. человек. Развитие промышленности, транспорта, энергетики, индустриализация сельского хозяйства привели к тому, что антропогенное воздействие на окружающую среду приняло глобальный характер.

Согласно оценкам специалистов, общие запасы воды на планете составляют приблизительно 1 386 млн. куб. км. 97,5% этих запасов составляет вода соленая и минерализованная. На мировой океан приходится 96,5% водной массы. Объем же пресных вод куда меньше, он составляет 2,5% общих запасов воды на Земле (3,5 млн. куб. км).

Из этих 3,5 млн. куб. км 85% сосредоточено в ледниках и снежном покрове, из них основные запасы находятся в Антарктиде. Как полагают эксперты ООН, запасы пресной воды небезграничны, и они уже подходят к концу. Ученые тем временем бьют тревогу: через 30 лет, считают они, мировые запасы пресной воды будут и вовсе исчерпаны. Это объясняется тем, что за прошлое столетие население земного шара выросло втрое, а потребление пресной воды – в 17 раз.

Вода незаменима, она источник всей жизни на Земле. Природные ископаемые, животные и растительные белки – все это можно заменить искусственными заменителями, но воду заменить нельзя. Без нее любые другие обесцениваются. Ведь для производства одной тонны стали требуется 20 м³ воды, одной тонны бумаги – 200м³, одной тонны химического волокна – порядка 4000м³. Чтобы произвести 1 млн кВт-ч электроэнергии требуется не менее 1 км³ воды в год, а аналогичный по мощности блок атомной станции потребляет уже 1,6 км³ в год. Причем и в атомной, и в тепловой энергетике не менее 30 % потребляемой воды теряется безвозвратно.

Для производства тонны зерна необходимо затратить 1000 тонн воды. На тонну картофеля воды требуется 500-1500 тонн, хлопка – 15000 тонн. Список можно продолжать до бесконечности. Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, приведенные цифры наглядно подтверждают сакраментальный тезис о том, что вода – одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты.

ВОДНАЯ СРЕДА

Водная среда включает поверхностные и подземные воды.
Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержанием 1 млрд. 375 млн. км³ - около 98 % всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. квадратных километров. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши территории, занимающей 149 млн. квадратных километров. Вода в океане соленая, причем большая ее часть (более 1 млрд. Кубических километров) сохраняет постоянную соленость около 3,5 % и температуру, примерно равную 3,7ºС. Заметные различия в солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенно в средиземных морях. Содержание растворенного кислорода в воде существенно уменьшается на глубине 50-60 м.
Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида и сульфата натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также "обогащают" химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения кислотных дождей. Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и микроорганизмов.
Значительная

часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество грунтовых вод влияют следующие факторы:

Качество дождевой воды
Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет.
Характер слоев, через которые проходит вода.
Геологическая природа водоносного слоя.

В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержатся, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами – карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами – они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее старых глубоких водах концентрация солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относится большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и добуриться до них – удовольствие не из дешевых.

Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.

Пресная вода

Всего 2 % гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод — 85 % — сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10-12 суток, обновляются воды рек. Сегодня используется 55% доступного стока поверхностных пресных вод; ожидается, что через 20-25 лет этот показатель достигнет 70%. Ежегодно население планеты увеличивается на 85 млн человек, причем одновременно растет и потребление воды на душу населения – например, в развитых странах оно удваивается каждые два десятилетия. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), к 2030 г. мировые потребности в пресной воде возрастут на 60%. Между тем запасы воды, пригодной для питья, сокращаются ввиду сброса в водоемы жидких отходов, общего загрязнения окружающей среды, вырубки лесов и т.п. Таким образом, не исключено, что уже нынешние поколения столкнутся с ситуацией, когда мировые потребности в чистой пресной воде превысят ее абсолютные запасы.

В первую очередь речь идет о таких регионах, как Ближний и Средний Восток, север и юг Африки, полуостров Сомали (Африканский Рог), северный Китай, Средняя Азия, Мексика... На личное потребление (включая стирку, мытье посуды и т.д.) человеку необходимо 100-200л воды в день, или 36-72м³ в год. С учетом же потребностей промышленности, сельского хозяйства, сферы соцкультбыта минимальная норма на душу населения оценивается приблизительно в 1000м³ воды в год, достаточная – в 1700м³. Всего в странах, где показатель обеспеченности водой ниже уровня достаточности, проживает 2,3 млрд человек; питьевая вода нормального качества недоступна более чем 1 млрд человек; серьезно страдают от нехватки воды 400 млн человек, ежегодно в буквальном смысле слова от жажды умирают 3,4 млн человек. Наиболее тяжелое положение в Кувейте (всего 11м³ воды в год на душу населения), Египте (43м³) и Объединенных Арабских Эмиратах (64м³); восьмое место в этом списке занимает Молдова (225м³), девятое – Туркменистан (232м³). Проблемы дефицита качественной пресной воды испытывают и развитые страны. Такой воды не достает каждому третьему горожанину мира. По оценке Всемирной организации здравоохранения, 15% жителей Европы вообще не имеют доступа к воде, которая могла бы считаться питьевой.

Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. В отличие от подземных пресных вод водные ресурсы рек возобновляемы и неисчерпаемы. Количество ежегодно возобновляемых водных ресурсов оценивается размером речного стока, зависящим от соотношения между осадками, выпадающими в виде дождя и снега на поверхность речного бассейна, и испарением накопившейся влаги.

Водные ресурсы рек оцениваются в 47 000 км³ в год, а среднемировой сток на душу населения составляет около 8 000 м³ в год. Более половины ресурсов пресной воды с речного стока планеты приходится на Азию (13 190 км³ в год), где текут такие крупные реки, как Янцзы, Иравади, Меконг, Ганг, Брахмапутра, и Южную Америку (10 380 км³ в год) с ее величайшей рекой Амазонкой. Другую половину суммарного объема стока рек распределяют между собой Северная Америка (5960), Африка (4225), Европа (3110), Австралия и Океания (1965 км³ в год).

Хотя Австралия и Океания занимают в этом списке последнее место, в них на одного жителя приходится 83 000м³ в год. А в лидирующей по запасам пресной воды Азии среднее водообеспечение на душу населения самое низкое – всего 4500м³ в год. В Южной Америке этот показатель составляет 34 000 м³ в год, в Северной – 15, в Африке – 6,5, в Европе – 6 000м³ в год.

Россия располагает значительными ресурсами пресной воды. Суммарный объем ее речного стока оценивается в 4 270км³ в год, что составляет около 10% суммарного стока всех рек мира. По этому показателю, вслед за Бразилией, Россия превосходит все страны мира. Водообеспеченность России в расчете на душу населения (28 500м³ в год) более чем в три раза выше среднемировой. Водные ресурсы внутри страны распределены крайне неравномерно – около 70% ее суммарного поверхностного стока приходится на слабозаселенные, хозяйственно слабоосвоенные области Сибири и Дальнего Востока и лишь 30% - на густонаселенные и наиболее нуждающиеся в воде районы Европейской части и Урала. Хуже всех обеспечены водой центральные и южные районы Европейской части. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года, построено 1500 водохранилищ (они регулируют до 9 % всего стока). На сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страны хозяйственная деятельность человека пока почти не повлияла. Однако в наиболее обжитых районах он сократился на 8 %, а у таких рек, как Терек, Дон, Днестр и Урал, — на 11-20 %. Заметно уменьшился водный сток в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовскому морю — на 23 %, к Аральскому — на 33 %. Уровень Арала упал на 12,5 м.

Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10 % органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек.

Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200км³ воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20 % ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 — 35000км³ пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1км³ очищенной сточной воды "портит" 10км³ речной воды, а не очищенной — в 3-5 раз больше. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления.