Проблемы и пути их решения водной проблемы. Ведущий научный сотрудник отдела отраслевой и региональной экономики риси
Вода — это самый ценный природный ресурс. Ее роль — участие в процессе обмена всех веществ, которые являются основой любой жизненной формы. Невозможно представить себе деятельность промышленных, сельскохозяйственных предприятий без использования воды, незаменима она в бытовой жизни человека. Вода необходима всем: людям, животным, растениям. Для кого-то она является средой обитания.
Бурное развитие жизнедеятельности людей, нерачительное использование ресурсов привело к тому, что э кологические проблемы (загрязнение воды в том числе), стали слишком острыми. Их решение стоит у человечества на первом месте. Ученые, экологи всего мира бьют тревогу и пытаются найти решение мировой проблемы
Источники загрязнения воды
Причин загрязнения достаточно много, и не всегда виной этому человеческий фактор. Природные катаклизмы также наносят вред чистым водоемам, нарушают экологическое равновесие.
Самыми распространенными источниками загрязнения воды считаются:
испытания ядерного оружия;
сбросы радиоактивных отходов;
крупные аварии (суда с атомными реакторами, ЧАЭС);
захоронения на дне океанов, морей радиоактивных отходов.
Промышленные, бытовые сточные воды. Не прошедшие систему очистки от химических вредных веществ, они, попадая в водоем, провоцируют экологическую катастрофу.
Третичная очистка. Вода обрабатывается порошками, специальными составами, многоэтапно фильтруется, убивая вредные организмы и уничтожая другие вещества. Используется для бытовых нужд граждан, а также в пищевой промышленности, в сельском хозяйстве.
- радиоактивное загрязнение воды
К основным источникам, которые загрязняют Мировой океан, относятся следующие радиоактивные факторы:
Экологические проблемы и загрязнение воды в том числе напрямую связаны с заражением радиоактивными отходами. Например, французские и английские атомные заводы заразили практически всю Северную Атлантику. Наша страна стала виновницей загрязнения Северного Ледовитого океана. Три атомных подземных реактора, а также производство Красноярск-26 засорили крупнейшую реку Енисей. Очевидно, что радиоактивные продукты попали в океан.
Загрязнение мировых вод радионуклидами
Остро стоит проблема загрязнения вод Мирового океана. Кратко перечислим самые опасные радионуклиды, попадающие в него: цезий-137; церий-144; стронций-90; ниобий-95; иттрий-91. Все они обладают высокой биоаккумулирующей способностью, переходят по пищевым цепочкам и концентрируются в морских организмах. При этом создается опасность как для человека, так и для гидробионтов.
Акватории арктических морей подвергаются сильным загрязнениям различных источников поступления радионуклидов. Люди беспечно сбрасывают опасные отходы в океан, тем самым превращая его в мертвый. Человек, наверно забыл, что океан — это главное богатство земли. Он обладает мощными биологическими и минеральными ресурсами. И если мы хотим выжить, необходимо срочно принимать меры по его спасению.
Пути решения
Рациональное потребление воды, охрана от загрязнений — главные задачи человечества. Пути решения экологических проблем по загрязнению вод ведут к тому, что прежде всего большое внимание следует уделять сбросам опасных веществ в реки. В промышленных масштабах необходимо усовершенствовать технологии по очистке сточных вод. В России необходимо ввести закон, который бы повышал взимание платы за сбросы. Вырученные средства должны направляться на разработку и сооружение новых экологических технологий. За наименьшие выбросы плату нужно снижать, это будет служить мотивацией к сохранению здоровой экологической обстановки.
Большую роль в решении экологических проблем играет воспитание подрастающего поколения. С ранних лет необходимо приучать детей к уважению, любви к природе. Внушать им, что Земля — наш большой дом, за порядок в котором ответственен каждый человек. Воду необходимо беречь, не лить ее бездумно, стараться, чтобы в канализацию не попадали посторонние предметы и вредные вещества.
Заключение
В заключение хочется сказать, что экологические проблемы России и загрязнение воды волнуют, пожалуй, каждого. Бездумное расточительство водных ресурсов, захламление рек различным мусором привело к тому, что в природе осталось совсем немного чистых, безопасных уголков. Экологи стали намного бдительнее, принимаются множественные меры по восстановлению порядка в окружающей среде. Если каждый из нас задумается о последствиях нашего варварского, потребительского отношения, положение можно исправить. Только сообща человечеству удастся спасти водоемы, Мировой океан и, возможно, жизнь будущих поколений.
Две трети нашей планеты занимает водное пространство. Этого более чем достаточно для всех людей, однако сохранение воды глобальная проблема человечества. Все дело в том, что большая часть водных ресурсов непригодна для питья – это соленая жидкость, а человечеству необходима пресная вода не только для того, чтобы пить, но и для выращивания урожая и откармливания скота.
Истощение водных запасов
Сегодня вода глобальная проблема человечества. Около полумиллиона человек в современном мире испытывают ее острую нехватку, а уже к 2025 году эксперты прогнозируют увеличение их числа в пять раз. При условии сохранения тенденции к увеличению потребления воды к 50-м годам 21 столетия испытывать недостаток в воде будут две трети населения планеты.
Рис 1. Карта распределения запасов пресной воды.
Если каждый человек будет выключать кран, когда чистит зубы, то только за одно утро он сэкономит 20 литров пресной воды.
Как и в других случаях, главной причиной обострения водной проблемы человечества является урбанизация. Чтобы приспособить Землю под свои нужды, человечество нарушает и загрязняет экосистему, что и приводит к ухудшению ситуации. На проблему влияет и рост населения, причем именно в регионах с самой неблагоприятной ситуацией. Свою лепту вносит и парниковый эффект – водные просторы бесследно испаряются с поверхности планеты. Плюс, каждый человек расходует воду бездумно в гораздо больших объемах, чем ему необходимо.
Рис. 2. Загрязненный водоем с пресной водой.
Решение проблемы сохранения водных ресурсов
У этой проблемы есть пути решения. Первый и самый простой – экономия ресурса каждым жителем Земли. Это даст гораздо более весомые результаты, чем кажется на первый взгляд, позволив не разрабатывать новые водные месторождения.
Вторым способом экономии является развитие технологий очистки, что позволит неоднократно использовать этот важный ресурс.
ТОП-2 статьи которые читают вместе с этой
Третий – это охрана воды от загрязнения вследствие урбанизации, которая наносит большой вред всей экосистеме.
Для этого правительства разрабатывают совместные программы, предотвращающие сброс отходов в водоемы и предполагающие установку очистных сооружений на всех промышленных предприятиях.
А вот использование ледников, которые ранее предлагались в качестве альтернативного источника пресной жидкости, по мнению специалистов, может привести к необратимым изменениям климата.
Пресная вода (не считая полярных льдов) составляет только 0,3% от общего объема этого ресурса, так что на одного человека приходится около 1 кубического километра жидкости.
«Общая характеристика Зарубежной Европы» - Приведите примеры крупнейших агломераций. Национальный состав – пестрота. Химическая промышленность. Население. ТЭК. ЕС – Европейский Союз. Транспорт. Общая характеристика. Плотность населения. Политическая карта. Как различаются страны по национальному составу. Франция. Природные ресурсы. Отдых. Ресурсы. Наибольший уровень урбанизации в Зарубежной Европе. Территория, границы, ЭГП. Сельское хозяйство.
«Заповедники Башкортостана» - Гадельша. Инзер. Чтобы отдохнуть и отвлечься от будничной суеты, необязательно уезжать за тридевять земель. Зигальга. Водопад на Южном Урале. Банное. Ассинский водопад. Заповедник Шульган-Таш. Шульган-Таш. Башкирский заповедник. Государственный природный заповедник. Ямантау. Атыш. Южно-Уральский заповедник. Ильменьский природный заповедник. Заповедные места Республики Башкортостан.
«Описание достопримечательностей Англии» - Достопримечательности Англии. Достопримечательности Северной Ирландии. Уэльс. Достопримечательности Уэльса. Часовая башня. Знаменитости Великобритании. Достопримечательности Шотландии. Тауэрский мост. Университеты Великобритании. Королева Елизавета II. Англия. Шотландия. Северная Ирландия. Парк Катэй. The United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland. Эдинбургский замок. Великобритания. Стоунхендж.
«Запасы каменного угля» - Каменный уголь. Из коксового газа углеводороды извлекают промывкой в скрубберах. Очень перспективным является сжигание (гидрогенизация) угля. Применение каменного угля многообразно. Как и с помощью чего образовался каменный уголь. Два десятилетия подряд уголь находился в тени нефтяного бума. Каменный уголь образуется из продуктов разложения. Применение. Месторождения каменного угля. Состав. Бурые угли преобразуются в каменные угли.
«Озёра и крупные реки России» - Ладожское озеро. Площади. Онежское озеро. Известный остров Кижи. Обь с вертолета. Озеро Байкал. Большое озеро. Река Лена. Волга. Реки. Озера. Обь. Озера и реки России. Байкал. Художники.
«НТР и мировое хозяйство» - Исторически сложившаяся и постепенно развивающаяся система. Международное географическое разделение труда. Коренной качественный переворот. Международная экономическая интеграция. Производство: шесть главных направлений развития. Техника и технология: два пути развития. НТР и мировое хозяйство. Черты НТР. Наука: рост наукоемкости. Повышение требований к уровню квалификации трудовых ресурсов. Признаки интеграции.
Мировой водохозяйственный опыт, накопленный к настоящему времени, дает основание для оптимистического воззрения на будущее водных ресурсов, но только при пересмотре методов использования гидросферы и тщательной охране водоемов. Пути решения водной проблемы намечаются следующие:
I. Технические: а) сокращение сброса сточных вод и расширение оборотного водоснабжения заводов на замкнутых циклах; б) совершенствование способов очистки отработанной воды, в) использование части сточных вод после соответствующей ее очистки для орошения, г) экономия воды, раздельные водопроводы для пищевой и промышленной воды, д) уменьшение водяного охлаждения и переход на воздушное, е) технический прогресс (например, в Японии уже изобретен способ плавки металла на атомной энергии без доменных печей и мартенов).
II. Гидролого-географические. Они заключаются в управлении влагооборотом и изменении водного баланса суши. Этот путь следует понимать не как абсолютное увеличение объема воды, а как воспроизводство наиболее ценных видов водных ресурсов--устойчивого грунтового стока, запаса подземных вод, увеличение почвенной влаги за счет паводочного стока, ледников, минерализованной воды и др. Эти способы решения водной проблемы включают: а) регулирование речного стока, б) искусственное пополнение или магазирование подземных вод за счет паводочного стока; магазирование в подземных скважинах лучше устройства водохранилищ, так как при этом не заливаются ценные поймы; сюда может сливаться и отработанная вода, ибо она в земле очищается; сейчас в США искусственное пополнение подземных вод дает 2 млрд. л воды в сутки; у нас оно применяется в засушливых областях; в) регулирование склонового стока и снегозадержание.
В СНГ на склоновый сток расходуется 70 км 3 воды, на снег, сносимый ветром, 30 км 3 . На испарение с почвы тратится свыше 140 км 3 , половина объема транспирации. Уже сейчас в СНГ в зонах неустойчивого увлажнения задерживается 20 км 3 поверхностного стока; в ближайшем будущем склоновый сток будет уменьшен вдвое, снос снега на 1/3, а непродуктивное испарение на 15-20%. Это даст неорошаемому земледелию около 80 км 3 воды в год.
Оптимистическая оценка водных ресурсов может быть реальностью только при бережном использовании и охране природных вод.
Изменение атмосферы и проблема чистого воздуха. Естественное загрязнение атмосферы увеличивается при вулканических извержениях, при больших лесных пожарах, при пыльных бурях. Например, пыль из Сахары достигает Гвинеи на юге и Франции на севере. От природного загрязнения атмосфера сама очищается. Иное дело с изменением воздуха промышленными предприятиями, транспортными двигателями, неразумными действиями людей.
Современные проблемы водных ресурсов
Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем становятся все более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно- техническим прогрессом.
Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользования в следствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды.
Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов. В некоторых водоемах загрязнение настолько велико, что произошла их полная деградация как источников водоснабжения.
Небольшое количество загрязнений не может вызвать значительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет способность биологического очищения, но проблема состоит в том, что, как правило, количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может справиться с их обезвреживанием.
Водоснабжение и водопользование часто осложняется биологическими помехами: зарастание каналов снижает их пропускную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды, ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навигации и функционировании гидротехнических сооружений. Поэтому разработка мер с биологическими помехами приобретает большое практическое значение и становится одной из важнейших проблем гидробиологии.
Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах создается серьезная угроза значительного ухудшения экологической обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологического равновесия в биосфере.
Проблема загрязнения Мирового океана
Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. В период за 1962-79 годы в результате аварий в морскую среду поступило около 2 млн. т. нефти. За последние 30 лет, начиная с 1964 года, пробурено около 2000 скважин в Мировом океане, из них только в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано. Из-за незначительных утечек ежегодно теряется 0,1 млн. т. нефти. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками.
Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн. т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности.
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм).
Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую - "нефть в воде" - и обратную - "вода в нефти". При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.
Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду), к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды.
Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3,5 тыс. т. ртути. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т. ртути, причем значительная часть - антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т./год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец - типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Наконец, свинец активно рассеивается в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Это выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания.
Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоемов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоемах на 6-8 градусов Цельсия. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 кв. км. Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество. Усиливается видовое разнообразие фитопланктона и всей флоры водорослей.
Загрязнение пресноводных водоемов
Круговорот воды, этот долгий путь ее движения, состоит из нескольких стадий: испарения, образования облаков, выпадения дождя, стока в ручьи и реки и снова испарения, На всем своем пути вода сама способна очищаться от попадающих в нее загрязнений - продуктов гниения органических веществ, растворенных газов и минеральных веществ, взвешенного твердого материала.
В местах большого скопления людей и животных природной чистой воды обычно не хватает, особенно если ее используют для сбора нечистот и переноса их подальше от населенных пунктов. Если нечистот в почву попадает не много, почвенные организмы перерабатывают их, заново используя питательные вещества, и в соседние водотоки просачивается уже чистая вода. Но если нечистоты попадают сразу в воду, они гниют, и на их окисление расходуется кислород. Создается так называемая биохимическая потребность в кислороде. Чем выше эта потребность, тем меньше кислорода остается в воде для живых микроорганизмов, особенно для рыб и водорослей. Иногда из-за недостатка кислорода гибнет все живое. Вода становиться биологически мертвой в ней остаются только анаэробные бактерии; они процветают без кислорода и в процессе своей жизнедеятельности выделяют сероводород - ядовитый газ со специфическим запахом тухлых яиц. И без того безжизненная вода приобретает гнилостный запах и становится совсем непригодной для человека и животных. Подобное может произойти и при избытке в воде таких веществ, как нитраты и фосфаты; они попадают в воду из сельскохозяйственных удобрений на полях или из сточных вод, загрязненных моющими средствами. Эти биогенные вещества стимулируют рост водорослей, водоросли начинают потреблять много кислорода, а когда его становится недостаточно, они гибнут. В природных условиях озеро, прежде чем заилиться и исчезнуть, существует около 20 тыс. лет. Избыток биогенных веществ ускоряет процесс старения, и уменьшает срок жизни озера. В теплой воде кислород хуже растворяется, чем в холодной. Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды. Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий. Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам-рекам, озерам и т. п. - для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.
