Водные ресурсы и глобальные экологические проблемы

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Водные ресурсы

2. Глобальные экологические проблемы

Заключение

Используемая литература

Введение

Среди природных ресурсов вода занимает особое место. На протяжении длительной геологической истории она создала на нашей планете среду, благоприятную для возникновения всего живого, в том числе и человека. Проблема чистой воды и охрана водных ресурсов становятся все более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно-техническим прогрессом.

Гармоничное сотрудничество человека с природой, его разумная общественная деятельность, которая регулирует и контролирует обмен веществ между природой и обществом, стало в современную эпоху одной из актуальнейших задач. Увеличение материальных благ общества, которое сопровождается антропогенным прессингом, привело к серьезному загрязнению окружающей среды. Особенно это заметно в области использования природных ресурсов.

1. Водные ресурсы. Описание, способы воздействия, защита

Гидросфера - важнейший элемент биосферы, объединяет все воды земного шара, включая океаны, моря и поверхностные воды суши. К гидросфере в широком смысле относят также подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктики, атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Водные массы на поверхности Земли образуют тонкую геологическую оболочку, которая занимает большую часть на поверхности Земли и образует Мировой океан (361 млн. км2, или 70,8% от всей поверхности планеты). Общий объем гидросферы = 1,4 млрд км3, доля ее по отношению ко всей массе Земли не превышает 0,02%.

Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах (96,5%), второе место по объему водной массы занимают подземные воды (2,5%), лед и снег арктических и антарктических областей, горные ледники (1,7%). Поверхностные воды суши (реки-0,001%, озера - 0,013%, болота - 0,001%) и атмосферные воды (0,001%) составляют доли процента от общего объема воды гидросферы. Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии, переходы из одних видов в другой составляют сложный круговорот воды на земном шаре. С гидросферой связано зарождение жизни на Земле, т.к. вода способна к образованию сложных химических соединений, которые обусловили возникновение органической жизни, а затем - формирование высокоорганизованных животных организмов.

Вода - химическое соединение водорода и кислорода (Н2О), бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. В воде всегда содержатся соли, газы и органические вещества. Ресурсы пресной воды составляют незначительную долю суммарного объема гидросферы (2,5%), используемая часть (менее 1%), но именно они играют решающую роль в общей циркуляции воды, функционировании экологических систем в жизнедеятельности человека и существовании других живых существ, в развитии производства.

Вода обеспечивает существование живых организмов на Земле и протекание процессов их жизнедеятельности. Она входит в состав клеток и тканей любого животного (75% массы) и растения (90%). Тело взрослого человека содержит 60-80% воды.

Климат и погода на Земле во многом зависят и определяются наличием водных пространств и содержанием водяного пара в атмосфере. Океаны и моря благодаря большой теплоемкости воды служат аккумуляторами тепла и тем самым способны влиять на погоду и климат планеты. Океан, растворяя газы атмосферы, является регулятором воздуха.

Вода - это материал, используемый в промышленности входящий в состав различных видов продукции технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Сила падения воды приводит в действие турбины гидроэлектростанций. К водоемким отраслям относятся: химическая и нефтехимическая про-ть; электроэнергетика, черная и цветная металлургия; лесная, легкая и пищевая пр-ть; строительство и промышленность строительных материалов; сельскохозяйственная деятельность. Реки, каналы, озера - важные пути сообщения. Водные объекты - это места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

Водные ресурсы - это все пригодные для хозяйственного использования запасы поверхностных вод, включая почвенную и атмосферную влагу.

В своем развитии человечество прошло через многие этапы в использовании воды. Первоначально преобладало прямое использование воды - в качестве питья, для приготовления пищи, в бытовых и хозяйственных целях. Постепенно возрастало значение рек и морей для развития водного транспорта. Возникновение многих центров цивилизации связано с наличием водных путей. Люди использовали водные пространства как пути сообщения, для ловли рыбы, добычи соли и других видов хозяйственной деятельности.

Отличительной чертой ХХ века явился быстрый рост водопотребления по самым различным направлениям. На первом месте в мировом потреблении воды находится сельскохозяйственное производство. Площадь орошаемых земель на земном шаре достигает в настоящее время 220 млн. га. На орошение 1 га посевов расходуется в течение года 12-14 тыс. м3 воды. Чрезвычайно велика потребность в воде для современного животноводства, содержания скота на фермах и животноводческих комплексах. Для производства 1 кг молока - затрачивается 4 т, а 1 кг мяса - 25 т воды.

Растет потребление воды в промышленном производстве. Она является химическим реагентом, участвующим в производстве кислорода, водорода, щелочей, азотной кислоты, спиртов и многих других важнейших химических продуктов. Вода - необходимый компонент в производстве строительных материалов (цемента, гипса, извести и т.д.). Основная масса воды в промышленности используется для производства энергии и охлаждения. Значительное количество воды в обрабатывающей промышленности употребляется на растворение, смешивание, очищение и другие технологические процессы.

По мере роста народонаселения и городов увеличивается расход воды на коммунально-бытовые нужды. Физиологическая потребность человека в воде, которая вводится в организм с питьем и пищей, в зависимости от климатических условий составляет 9 - 10 литров в сутки.

Теоретически водные ресурсы неисчерпаемы, т.к. при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды в природе. Однако потребление воды растет такими темпами, что человечество все чаще сталкивается с проблемой, как обеспечить будущие потребности в ней.

Водное хозяйство формируется как отрасль народного хозяйства, занимающаяся изучением, учетом, планированием и прогнозированием комплексного использования водных ресурсов, охраной поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения, транспортировкой их к месту потребления. По характеру использования водных ресурсов отрасли народного хозяйства делят на водопотребителей (вода изымается из ее источников и используется для производства) и водопользователей (использование не воды, а энергии или среды).

При интенсивном использовании водных ресурсов, которое влечет за собой резкое изменение их качественных параметров результате сброса в воду самых разнообразных загрязнителей вода теряет способность к самоочищению. Самоочищение в гидросфере связано с круговоротом веществ. Факторы самоочищения водоемов многочисленны и разнообразны, условно их можно разделить на три группы - физические, химические и биологические.

Физические - разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнителей. Интенсивное течение реки обеспечивает хорошее перемешивание, но в озерах, водохранилищах и прудах этот фактор ослабевает. Важным фактором очищения водоемов является ультрафиолетовое излучение солнца.

В процессе водоотведения - совокупности санитарных мероприятий и технических устройств - обеспечивается удаление сточных вод за пределы городов и других населенных мест или промышленных предприятий. Осуществляется водоотведение с помощью ливневой, промышленной и бытовой, внутренней и наружной канализации. При увеличении водопотребления и водоотведения главная опасность заключается в ухудшении качества воды. Более половины стоков, сбрасываемых в поверхностные водоемы земного шара, не проходят даже предварительной очистки. Для сохранения самоочищающей способности воды необходимо более чем десятикратное разбавление стоков чистой водой.

Основными источниками загрязнения являются сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов и ферм, ливневые стоки в городах и смыв дождевыми потоками ядохимикатов и удобрений с полей. С нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностью, транспортировкой нефти и нефтепродуктов связано распространение в водоемах самых стойких загрязнителей - нефтяных масел.

Основными факторами воздействия теплоэнергетики на гидросферу являются выбросы теплоты, следствиями которых могут быть постоянное повышение температуры в водоемах, зарастание водоемов водорослями, нарушение кислородного баланса, что создает угрозу для жизни обитателей рек и озер. Велико воздействие на окружающую среду гидроэлектростанций, которое появляется как в период их строительства, так и эксплуатации.

Опасными загрязнителями водоемов являются сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности. Они содержат органические вещества, которые в процессе окисления поглощают кислород, вызывают массовую гибель рыбы, придают воде неприятный вкус и запах.

Машиностроительный комплекс также является потенциальным загрязнителем поверхностных водоисточников (сточные воды, утечка жидких продуктов или полуфабрикатов и т.п.). Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) и синтетические моющие средства (СМС) очень токсичны и устойчивы к процессам биологического разложения. Они попадают в водоемы вместе с отходами текстильной, меховой, кожевенной промышленности, с бытовыми и коммунальными сточными водами.

Сельскохозяйственное производство во многих регионах мира влечет загрязнение поверхностных водоемов. Ядовитые вещества попадают в водоемы в виде пестицидов, используемых для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Предполагают, что от действия пестицидов сократилось поголовье тюленей в Балтике, запасы промысловой рыбы в Атлантике.

Опасными загрязнителями являются бытовые сточные воды и бытовой мусор, которые содержат 30-40% органических веществ. Их присутствие создает в грунтах устойчивую среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащий сероводород, аммиак, ионы металлов. Особую угрозу жизни водоемов и здоровью людей представляют радиоактивные загрязнения. Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов осуществлялось в морях и океанах многими странами, имеющими атомный флот и атомную промышленность.

Проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов в странах решаются в значительной степени путем государственного регулирования и, в первую очередь, через систему прогнозирования и планирования. Основная задача - поддержание водных ресурсов в пригодном для потребления состоянии и их воспроизводство в целях полного удовлетворения нужд народного хозяйства и населения в воде. Исходной базой прогнозирования и планирования использования водных ресурсов являются данные водного кадастра и учета расходования воды по системе водохозяйственных балансов, бассейновых схем комплексного использования и охраны вод, а также проекты перераспределения воды между водопотребителями по бассейнам рек. Водный кадастр - это систематизированный сбор сведений о водных ресурсах и качестве воды, а также водопользователях и водопотребителях, объеме потребляемой воды ими.

Прогноз использования водных ресурсов основывается на расчете водохозяйственного баланса, который содержит ресурсную и расходную часть. Ресурсная (приходная) часть - виды вод, которые могут быть потреблены (естественный сток, поступление из водохранилищ, подземные воды). Расходная часть - потребность в воде по отраслям народного хозяйства с учетом сохранения в реках транзитного стока для обеспечения экологических требований, необходимого санитарно-гигиенического состояния водоемов.

Рациональное использование водных ресурсов связано с проведением различных организационных и технических мероприятий. Эффективными способами очистки сточных вод являются механические, биологические (биохимические) и физико-химические. Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание сточных вод (дезинфекция).

Механический - наиболее доступный метод - применяется для удаления из сточной жидкости нерастворенных частиц органического или минерального происхождения путем простого отстаивания. К приспособлениям механической очистки относятся: песколовки (частицы минерального происхождения); отстойники (примеси мин. происхождения). Чаще механическая очистка является предварительной стадией перед биохимической очисткой.

Биохимический метод основан на использовании жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов, которые, размножаясь, перерабатывают и тем самым преобразуют сложные органические соединения в простые, безвредные минеральные вещества.

К физико-химическим методам очистки сточных вод относятся электрохимический (в электрических полях), кристаллизация и др.

Все перечисленные способы очистки сточных вод имеют две конечные цели: регенерацию - извлечение из сточных вод ценных веществ и диструкцию - разрушение загрязняющих веществ и удаление продуктов распада из воды.

водный ресурс охрана природа

2. Глобальные экологические проблемы

Сегодня экологическую ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критической. Среди глобальных экологических проблем можно отметить следующие:

· уничтожены и продолжают уничтожаться тысячи видов растений и животных;

· в значительной мере истреблен лесной покров;

· стремительно сокращается имеющийся запас полезных ископаемых;

· мировой океан не только истощается в результате уничтожения живых организмов, но и перестает быть регулятором природных процессов;

· атмосфера во многих местах загрязнена до предельно допустимых размеров, а чистый воздух становится дефицитом;

· частично нарушен озоновый слой, защищающий от губительного для всего живого космического излучения;

· загрязнение поверхности и обезображивание природных ландшафтов: на Земле невозможно обнаружить ни одного квадратного метра поверхности, где бы не находилось искусственно созданных человеком элементов.

· изменение климата на Земле

Cтала совершенно очевидной пагубность потребительского отношения человека к природе лишь как к объекту получения определенных богатств и благ. Для человечества становится жизненно необходимым изменение самой философии отношения к природе.

Изменение климата Земли.

В результате изучения материалов метеорологических наблюдений, выполняемых во всех районах земного шара, установлено, что климат не является постоянным, а подвержен определенным изменениям. Наряду с естественными факторами на глобальные климатические условия оказывает всевозрастающее влияние хозяйственная деятельность человека. Современными научными исследованиями установлено, что влияние антропогенной деятельности на глобальный климат связано с действием нескольких факторов, из которых наибольшее значение имеют:

- увеличение количества атмосферного углекислого газа, а также некоторых других газов, поступающих в атмосферу в ходе хозяйственной деятельности, что усиливает парниковый эффект в атмосфере;

- увеличение массы атмосферных аэрозолей;

- возрастание количества вырабатываемой в процессе хозяйственной деятельности тепловой энергии, поступающей в атмосферу.

Прогнозируются последствия глобального потепления:

· повышение уровня мирового океана, вследствие таяния ледников, что в свою очередь, оборачивается затоплением территорий;

· изменение количества осадков;

· изменение гидрологического режима, количества и качества водных ресурсов;

· воздействие на экологические системы, сельское и лесное хозяйство (смещение климатических зон в северном направлении и миграция видов дикой фауны).

Для ослабления угрозы глобального потепления необходимо в первую очередь сократить объем выбросов двуокиси углерода. Большинство этих выбросов возникает в результате сжигания ископаемого топлива, которое по-прежнему обеспечивает более 75% мировой энергии. Быстро увеличивающееся число автомобилей на планете усиливает опасность дальнейшего объема выбросов.

Загрязнение воздушного бассейна

Решение проблемы охраны атмосферного воздуха носит комплексный характер. Одним из первых шагов мирового сообщества в этом направлении было заключение ряда крупномасштабных международных соглашений. Прежде всего получили осуждение разработки по искусственному воздействию на воздушный бассейн, климат и погодные условия. Сокращение выбросов газов, таких как сера и азот.

Разрушение озонового слоя

Основное количество озона образуется в верхнем слое атмосферы, на высоте 10-45 км. Слой озона защищает все живое на Земле от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Поглощая это излучение, озон существенно влияет на распределение температуры в верхних слоях атмосферы, что в свою очередь, оказывает влияние на климат.

Разрушение стратосферного озона и проникновение повышенных доз ультрафиолетового излучения может существенно повлиять на радиационный баланс системы "Земля-атмосфера" и привести к непредсказуемым последствиям для климата Земли, в том числе усилить парниковый эффект.

Истощение запасов пресной воды и загрязнение вод Мирового океана

Основным источником обеспечения человечества пресной водой являются в целом активно возобновляемые поверхностные воды. Подземные воды обеспечивают потребность 1/3 населения Земли. Особую озабоченность человечества вызывает их нерациональное использование и методы эксплуатации. В некоторых регионах мира происходит острейшая конкурентная борьба между государствами за водные ресурсы для орошения и производства электроэнергии, которая, по всей вероятности, еще более обострится по мере роста численности населения (Ближний Восток, Северная Африка).

Охрана запасов водных ресурсов непосредственно связана с разработкой стратегии водопользования на национальном и местном уровне. На первый план ставится задача всемерного уменьшения расходования воды на единицу сельскохозяйственной и промышленной продукции. Гораздо более многоплановую и сложную задачу представляет охрана качества водных ресурсов. С ростом городского населения, развитием промышленности, использованием в сельском хозяйстве минеральных удобрений и вредных химических веществ загрязнение поверхностных пресных вод стало приобретать глобальный характер.

Мировой океан - крупнейшая экологическая система планеты Земля представляет собой акватории четырех океанов (Атлантического, Тихого, Индийского, Северного Ледовитого) со всеми взаимосвязанными прилежащими морями. Катастрофически увеличивается загрязнение океана нефтью, химическими веществами, органическими остатками, захоронениями радиоактивных производств и др. Мировой океан поглощает главную часть загрязняющих веществ.

Разрушение почвенного покрова Земли

Проблема земельных ресурсов в настоящее время стала одной из острейших глобальных проблем. Человечество за свою историю безвозвратно потеряло больше плодородных земель, чем их распахивается во всем мире, превратив когда-то продуктивные пахотные земли в пустыни, пустоши, болота, кустарниковые заросли, овраги. Многие безжизненные пустыни мира - это результат деятельности человека. Процесс этих безвозвратных потерь продолжается и в настоящее время. Основные причины этого - засоление почв в результате орошения, а также эрозия, вызванная чрезмерным выпасом, обезлесение, опустыниванием земель.

Истощение пахотных и пастбищных почв, падение их плодородия происходит во всем мире в результате их нерационального интенсивного использования.

Сохранение биологического разнообразия

Многообразие организмов на планете - это необходимое условие поддержания нормального состояния и функционирования биосферы в целом. Это понятие включает как внутривидовое разнообразие, так и межвидовое, а также разнообразие экосистем. Исчезновение видов приводит к утратам на генетическом уровне и соответствующим изменениям в экосистемах. Деятельность человека в последние десятилетия привела к тому, что темпы исчезновения многих видов животного мира, в первую очередь млекопитающих и птиц, стали гораздо более интенсивными и значительно превышают расчетные средние темпы утраты видов в предыдущих тысячелетиях. Согласно последним обследованиям, около четверти миллиона видов растений находятся под угрозой исчезновения (производство мед препаратов на растительной основе). Продолжается истощение рыбных промысловых районов Мирового океана.

Проблема сохранения биологического разнообразия во многом взаимосвязана с деградацией лесных ресурсов. Рост численности населения и развитие мирового хозяйства обусловили растущий глобальный спрос на лесную продукцию. В итоге за последние 300 лет лесистость сократилась на 30 %. Это является одной из причин общей утраты биологического разнообразия. Лесовосстановление обеспечит удовлетворение будущих потребностей в древесине и будет способствовать поглощению углеродистых соединений из атмосферы, замедляя тем самым процесс глобального потепления.

Заключение

Подводя итог данной работы, следует отметить:

1. В глобальном масштабе водных ресурсов пока вполне достаточно для удовлетворения всех потребностей мирового хозяйства в этом природном сырье. Однако в отдельных регионах дефицит пресных вод ощущается очень остро и заставляет разрабатывать специальные технические способы увеличения их запасов. К ним относятся: откачка подземных вод, опреснение соленых морских вод, межбассейновые переброски стока, регулирование поверхностного стока и другие.

2. Определяя круг наиболее актуальных экологических проблем, нельзя остановиться отдельно на нескольких. Как важнейшие, можно выделить, пожалуй, лишь направления, упуская из внимания которые, человечество ставит под угрозу сам факт своего существования. К таким группам можно отнести проблемы, связанные с наиболее жизненно важными природными ресурсами: воздух, вода, почвы...

3. Вспоминая историю нашего вопроса, можно сделать вывод, что экологические проблемы - вовсе не явление ХIХ-ХХ веков, а изначальное противоречие между человеком и окружающей его средой, берущее начало у самых истоков цивилизации и коренящееся в глубинах людской психологии.

4. Говоря о современном состоянии наиболее актуальных экологических проблем, можно подчеркнуть тот факт, что одновременно с их серьезнейшим обострением, наметилось общее стремление искать выходы из складывающейся, порой критической, ситуации.

5. А в этой связи, среди наиболее перспективных направлений природоохранной деятельности можно назвать различные общественные движения и межгосударственные акции, в силу своей неофициальности имеющие серьезное воспитательное значение.

Используемая литература

1. Бобылев С.Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования: Учебное пособие - М.: ТЕИС, 1997

2. Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономика природных ресурсов: Учебное пособие - М.: Аспект Пресс, 2001

3. Шимова О.С., Соколовский Н.К. Основы экологии и экономика природопользования: Учебник. 2-е изд. - Мн.: БГЭУ, 2002

4. Марцуль В.Н. Экологический аудит / Информационный бюллетень №2 (40). - Мн.: Экология, 2003

5. Шевчук А.В. Экономика природопользования (теория и практика). - М.: НИА-Природа, 2000

Размещено на Allbest.ru