Дефицит пресной воды и его причины

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Ученые подсчитали, что 97.5% всех запасов воды на планете  Земля приходится на соленые воды морей и океанов. Иными словами, пресная вода составляет только 2.5% мировых запасов.

Если учесть, что 75% пресной  воды "заморожено" в горных ледниках и полярных шапках, еще 24% находится  под землей в виде грунтовых вод, а еще 0.5% "рассредоточено" в  почве в виде влаги, то получается, что на наиболее доступный и дешевый источники воды — реки, озера и прочие наземные водоемы приходится чуть больше 0.01% мировых запасов воды.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дефицит пресной  воды и его причины.

 

Известно, что без пресной  воды человек жить не может, быстро растут его потребности в пресной  воде и все более остро ощущается ее дефицит. Стремительный рост населения, увеличение площади орошаемого земледелия, промышленного потребления пресной воды превратили проблему дефицита воды из местной в глобальную. Важная причина дефицита пресной воды заключена и в неравномерности водообеспечения суши. Неравномерно распределены атмосферные осадки, неравномерно размещены ресурсы речного стока. Например, в нашей стране 80% водных ресурсов сосредоточено в Сибири и на Дальнем Востоке в малонаселенных местах. Такие крупные агломерации, как Рурская или мегалополис Бостон, Нью-Йорк, Финляндия, Вашингтон, с десятком миллионов жителей, требуют огромных водных ресурсов, которыми не обладают местные источники.

 Проблема недостатка  пресной воды возникла по трем  основным причинам:   1) интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов;

2) потери пресной воды  вследствие сокращения водоносности  рек и других причин; 3) загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Расход пресной воды на самые разнообразные нужды человеческого общества, несомненно, будет возрастать и в дальнейшем. Поэтому бережное, рациональное использование водных ресурсов становится особенно важной задачей.

Потери пресной воды могут происходить по разным причинам. Важное место в этом занимает явление  сокращения водоносности свойственное большинству рек стран мира. Связано  оно с вырубкой лесов, распашкой  лугов, осушением пойменных болот  и т. д., что вызывает, с одной стороны, усиление поверхностного стока и увеличение стекающей в море воды, а с другой — сокращение уровня грунтовых вод, питающих реки и поддерживающих их водоносность. По этой причине во многих странах сильно сокращаются запасы подземных вод. В США, например, с 1910 по 1957 г. ее запасы уменьшились с 490 до 62 млрд. м³.

Большие потери воды имеют  место при ее использовании. В  большинстве городов мира вода подается без счетчиков, в результате чего создается ложное представление  об ее безграничных запасах, и ею слишком щедро пользуются. Много воды теряется в результате фильтрации ее через стенки оросительных каналов.

Загрязнение водоемов промышленными  и бытовыми стоками особенно сказывается  на недостатке пресной воды. Вода многих загрязненных рек и озер становится непригодной не только для питья, но и для других бытовых и промышленных нужд.

Масштабы загрязнения  внутренних водоемов в настоящее  время принимают угрожающие размеры. В большинстве стран Западной  Европы и в США, например, наблюдается сильное загрязнение, по существу, всех крупных рек.

В Англии 90% населения всей страны пользуется водой сомнительного  качества. Ряд рек имеет воду плохого  качества по бактериальным и химическим показателям. Особенно загрязнена река Темза, в которую сбрасываются все сточные воды Лондона.

В США длина сильно загрязненных рек превышает 2000 км. Более 10 млн. жителей  этой страны пользуются питьевой водой  из рек и озер, загрязненных сточными водами. Особенно сильно загрязнены крупные  реки на востоке страны — Огайо, Потомак и др.

Озеро Эри — одно из Великих озер — умирает. В нем уже нельзя купаться. Водолазы, исследовавшие дно, сообщили, что озеро похоже на ведро для отбросов химической лаборатории. И неудивительно, что ежедневно в него сбрасывают       1,5 млн. галлонов сточных вод и до 10 млрд. галлонов промышленных.

Сильное загрязнение водных источников приводит в ряде случаев к трагическим  последствиям. Так, в городе Аламогордо (штат Нью-Мексико) были отмечены случаи странной болезни, которая не щадила ни взрослых, ни детей. Исследованиями установлено, что у всех больных оказалось отравление ртутью, так как в сельском хозяйстве США ежегодно используют ртуть как составную часть веществ против вредителей и сорняков. Много ртути используют для своих нужд промышленные предприятия, отбросы которых со сточными водами попадают в водоемы.

К основным источникам загрязнения  и засорения водоемов относятся:            1) сточные воды промышленных и коммунальных предприятий;

2) отходы производства  при разработке рудных и нерудных ископаемых;

3) воды шахт, рудников, нефтепромыслов;

4) отходы древесины при заготовке,  обработке и сплаве лесных  материалов (кора, опилки, щепа, топляки  и т. д.);

5) сбросы водного и железнодорожного  транспорта;

6) первичная обработка льна и  других технических культур.

Среди этих источников основное значение имеют производственные сточные  воды, содержащие различные химические вещества и вредно влияющие на рыб.

Наиболее сильно загрязняют поверхностные  воды нефтеперерабатывающие заводы, текстильные фабрики, горные установки, металлургические предприятия и т. д., а также сельское хозяйство Основными загрязнителями в настоящее время являются нефть, фенолы, пестициды, сложные химические соединения, моющие синтетические вещества, цветные металлы и т. д.

Значение нефти как загрязнителя быстро возрастает не только для внутренних водоемов, но и для Мирового океана. Помимо других последствий, загрязнение  нефтью наносит колоссальный вред многим водным обитателям. Покрывая воду тонкой пленкой, нефть препятствует проникновению в воду кислорода, что приводит к массовой гибели организмов. Масштабы, которые в настоящее время принимает нефтяное загрязнение поверхностных вод, настолько велики, что необходимы серьезные и действенные меры по его прекращению.

Все более широкое распространение находят моющие синтетические вещества. Наличие их в воде даже в незначительном количестве придает воде неприятный привкус и запах, а также ведет к образованию пены. В сильно загрязненных водоемах слой пены может достигать 1м и более. При концентрации этих веществ в воде порядка 1 мг/л наблюдается гибель мелкого планктона, при 3  мг/л — гибель дафний и 5 мг/л — замор рыбы. Кроме того, моющие синтетические вещества затрудняют работу очистных сооружений, действуя угнетающе на биохимические процессы.

Недавно появилась угроза чистоте  водоемов, созданная применением  пестицидов. Попадая в водоемы, пестициды (особенно органохлористые) долго не поддаются биологическому распаду, накапливаются в планктоне, рыбе, а затем по биологической цепочке переходят в организм человека, действуя угнетающе на работу его органов.

Все более серьезным источником загрязнения становятся сточные  воды животноводческих комплексов и  других сельскохозяйственных объектов.

К особому виду загрязнений водотоков, связанному в основном с сооружением плотин, относится зарастание водоемов водорослями, гниение которых придает воде неприятный вкус и запах. К тому же, выделяя биологические активные вещества, они вызывают заболевания некоторых видов рыб. Борьба с этим загрязнением очень трудна.

Кроме сточных вод, на качество водных источников могут влиять и многие другие загрязнения, попадающие в водотоки: продукты эрозии, хлориды, применяемые  против обледенения дорог, соли, вымываемые из речных русел или выщелачиваемые из почв при орошении, ливневые воды с загрязненных территорий, молевой сплав леса и т. д.

Нагретые воды вызывают тепловое загрязнение. Сбрасываемые в водоемы горячие  воды изменяют их гидрологию и могут вызывать гибель одних организмов или создать благоприятные условия для жизни других  (например, для зимовок водоплавающих птиц).

Большую опасность для качественного  истощения рек представлял молевой  сплав леса, особенно предварительно обработанный ядохимикатами, применяемыми для обработки неосвобожденной от коры древесины. Ядохимикаты делают воду непригодной к употреблению, вызывают гибель водных организмов. Кроме того, при таком сплаве леса много древесины тонет, подвергается гниению, что также приводит к ухудшению условий жизни водных организмов или к их гибели.

С точки зрения последствий загрязнения водных источников особое внимание привлекают бытовые стоки. Природная вода, загрязненная сбросами коммунального хозяйства, совершенно непригодна для водоснабжения населения, так как содержащиеся в ней многие вещества отрицательно сказываются на здоровье людей и могут служить причиной различного рода инфекционных заболеваний. Через воду передаются такие заболевания, как паратифы, дизентерия, инфекционный вирусный гепатит, туляремия и др. Установлено, что при содержании в питьевой воде свыше 1 мг/л фтора разрушается зубная эмаль, что приводит к потере зубов.

О характере и объеме бедствий, вызываемых загрязнениями  водоемов, дают представление следующие  данные. В Индии, где фекальные  инфекции вызывают большое количество заболеваний, за десятилетие (1940—1950) умерло от желудочно-кишечных заболеваний 27 430 тыс. человек. Всего около 500 млн. человек ежегодно страдает на нашей планете от болезней, возникающих вследствие загрязнения воды.

Как правило, загрязненная вода непригодна и для использования  в промышленности, так как при  ее употреблении нарушается нормальный ход технологического процесса, снижается качество продукции.

Загрязнение поверхностных  и подземных вод вызывает коррозию находящихся в воде бетонных и  железобетонных конструкций, а также  образование на них различных  отложений. Это, в конечном счете, затрудняет и удорожает эксплуатацию сооружений.

Вредные последствия  неудовлетворительного качества воды наблюдаются и при орошении сельскохозяйственных угодий: происходит засоление почвы, выщелачивание солей из нее, повышение  кислотности, занос полей грубодисперсными и коллоидными веществами.

Загрязнение водоемов ощутимо  отражается на интересах рыбного  хозяйства. Например, вредное влияние  нефтепродуктов на взрослых рыб сказывается  при концентрации 16,1 мг/л, на личинок  рыб—1,2, на бентос—1,4 и на планктон —     0,1 мг/л. Даже незначительная концентрация нефтепродуктов в воде — 0,05 мг/л – приводит к появлению у рыб неприятного запаха, который остается после кулинарной обработки.

Отрицательное влияние  сброса сточных вод на рыбные запасы выражается в гибели не только рыб, но и многих кормовых организмов, в уничтожении нерестилищ. В итоге резко снижается продуктивность водоемов, сильно ухудшается состояние рыбоводства.

Из приведенных примеров видно, что пресная вода, в больших  количествах используемая человеком, нуждается в очень бережном отношении, в охране не только ее количества, но и качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение проблемы дефицита пресной воды.

 

Решить проблемы пытаются по нескольким взаимосвязанным направлениям:

• рационализировать водопользование, с тем, чтобы потери воды свести до минимума и осуществить переброску части вод из районов с избыточным увлажнением в районы, где ощущается дефицит влаги;
• кардинальными и эффективными мерами предотвратить загрязнение рек, озер, водохранилищ и других водоемов и создать крупные резервы пресной воды;
• расширить использование новых источников пресной воды.

На сегодняшний день таковыми являются доступные для  использования подземные воды, опреснение океанских и морских вод, получение  пресной воды из айсбергов.

Один из наиболее эффективных и перспективных путей обеспечения пресной водой является опреснение соленых вод Мирового океана, тем белее, что большие площади засушливых и малообводненных территорий примыкают к его берегам или находятся поблизости от них. Таким образом, океанские и морские воды служат сырьевыми ресурсами для промышленного использования. Их огромные запасы практически неисчерпаемы, но они на современном уровне развития техники не везде могут рентабельно эксплуатироваться из-за содержания в них растворенных веществ.

В настоящее время  известно примерно 30 способов опреснения морской воды. В частности, пресная  вода получается при испарении или  дистилляции, вымораживании, использовании  ионных процессов, экстракции и т. п. Все способы превращения соленой  воды в пресную требуют больших затрат энергии. Например, при опреснении путем дистилляции расходуется 13-14 кВт/ч на 1 тонну продукции. В общем, на долю электроэнергии приходится примерно половина всех издержек на опреснение, их другая половина идет на ремонт и амортизацию оборудования. Таким образом, стоимость опресненной воды зависит в основном от стоимости электроэнергии.

Однако там, где для  жизнеобеспечения людей не хватает  пресной воды и есть условия для  строительства опреснителей, стоимостный фактор отступает на второй план. В некоторых районах опреснение, несмотря на его высокую стоимость экологически выгоднее, чем привоз воды издалека.