• Задать вопрос менеджеру

Экспресс-заказ

Twitter новости

Обучение письменному иноязычному общению на основе ИКТ http://t.co/IK2NAjncrk

Online-опрос

Антиплагиат онлайнДипломант
Яндекс.Метрика
Бесплатно » А »

Антропогенное воздействие на гидросферу

Антропогенное воздействие на гидросферу

План.

1. 0 Введение (общие сведения)

2. 0 Основная часть

2. 1 Потребление воды в стране и мире

2. 2 Химический шампунь

(стоки промышленных и сельскохозяйственных производств)

2. 3 Хочу пить? (вода для бытовых нужд)

2. 3 Черные пятна (нефтяные пятна)

2. 4 Влияние на животный и растительный мир

3. 0 Заключение

4. 0 Список литературы

Вода и жизнь -- понятия неразделимые. По этому реферат данной

темы необъятен, и я поэтому рассматриваю лишь некоторые, особенно ак-

туальные проблемы.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, на-

несло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие ве-

щества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают

на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугуб-

ляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток от-

ходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются дейс-

твию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Про-

мышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с

полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды --

важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бу-

мерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой

воде.

Какая у нас вода? В естественном состоянии вода никогда не сво-

бодна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, взвешены

твердые частички. Даже пресной мы называем воду с содержанием раство-

ренных солей до 1 г на литр. Откуда же берется и почему никогда не ис-

сякает этот мировой родник пресной воды? Ведь почти все запасы мировой

воды -- это соленые воды Мирового океана и подземных кладовых.

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту

воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, дости-

гающий 525 тыс. км в год (из-за неполадок шрифта объемы воды указаны

без кубометров), 86% этого количества приходится на соленые воды

Мирового океана и внутренних морей -- Каспийского. Аральского и др. ;

остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно

1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится

ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды.

Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно

20% этой энергии.

Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно

возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные челове-

честву 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. Наибольшее практическое значение

для человечества имеют пресные воды рек.

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 реч-

ной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор

рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на пер-

вый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит

гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биоло-

гическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органичес-

ких загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая во-

да вновь может стать пригодной для потребления только после многократ-

ного 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 водо-

пользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит

почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположе-

нии, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточ-

ные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 --35 тыс. км

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 1 км очищенной сточной воды "пор-

тит" 10 км речной воды, а не очищенной -- в 3--5 раз больше. Коли-

чество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она

становится не пригодной для потребления.

Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необхо-

димость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природно-

го. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на

маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную техно-

логию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и

очищенных сточных вод.

Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе

мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования или

загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические

районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75%

сельского населения мира. Объем потребляемой воды зависят от региона и

уровня жизни и составляет от 3 до 700 л в сутки на одного человека.

Потребление воды промышленностью также зависит от экономического раз-

вития данного района. Например, в Канаде промышленность потребляет 84%

всего водозабора, а в Индии -- 1%. Наиболее водоемкие отрасли промыш-

ленности -- сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бу-

мажная и пищевая. На них уходит почти 70% всей воды, затрачиваемой в

промышленности. В среднем в мире на промышленность уходит примерно 20%

всей потребляемой воды. Главный же потребитель пресной воды -- сель-

ское хозяйство: на его нужды уходит 70--80% всей пресной воды. Орошае-

мое земледелие занимает лишь 15--17% площади сельскохозяйственных

угодий, а дает половину всей продукции. Почти 70% посевов хлопчатника

в мире существует благодаря орошению.

Суммарный сток рек СНГ (СССР) за год составляет 4720 км. Но расп-

ределены водные ресурсы крайне неравномерно. В наиболее обжитых регио-

нах, где проживает до 80% промышленной продукции и находится 90% при-

годных для сельского хозяйства земель, доля водных ресурсов составляет

всего 20%. Многие районы страны недостаточно обеспечены водой. Это юг

и юго-восток европейской части СНГ , Прикаспийская низменность, юг За-

падной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, юг

Забайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные ра-

йоны СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и

Дальнего Востока.

Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмеша-

тельство человека в естественные процессы затронуло уже и речной сток.

В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а рас-

ходуется на испарение и образование растительной массы, так как при

фотосинтезе водород из молекул воды переходит в органические соедине-

ния. 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 Те-

рек, Дон, Днестр и Урал, -- на 11--20%. Заметно уменьшился водный сток

в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовс-

кому морю -- на 23%, к Аральскому -- на 33%. Уровень Арала упал на

12,5 м.

Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресных вод

значительно сокращаются из-за загрязнения. Обычно загрязняющие вещест-

ва разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, хими-

ческого строения и происхождения.

Органические материалы поступают из бытовых, сельскохозяйственных

или промышленных стоков. Их разложение происходит под действием мик-

роорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кисло-

рода. Если кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико,

то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно

безвредные остатки. В противном случае деятельность аэробных бактерий

подавляется, содержание кислорода резко падает, развиваются процессы

гниения При содержании кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в райо-

нах нереста -- ниже 7 мг многие виды рыб погибают.

Болезнетворные микроорганизмы и вирусы содержатся в плохо обрабо-

танных или совсем не обработанных канализационных стоках населенных

пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные

микробы и вирусы вызывают различные эпидемии, такие, как вспышки саль-

монеллиоза, гастроэнтерита, гепатита и др. В развитых странах в насто-

ящее время распространение эпидемий через общественное водоснабжение

происходит редко. Могут быть заражены пищевые продукты, например ово-

щи, выращиваемые на полях, которые удобряются шламами после очистки

бытовых сточных вод (от нем. Schlamme -- буквально грязь). Водные бес-

позвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженных водо-

емов служили часто причиной вспышек брюшного тифа.

Питательные элементы, главным образом соединения азота и фосфора,

поступают в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными вода-

ми. Увеличение содержания нитритов и нитратов в поверхностных и под-

земных водах ведет к загрязнению питьевой воды и к развитию некоторых

заболеваний, а рост этих веществ в водоемах вызывает их усиленную эвт-

рофикацию (увеличение запасов биогенных и органических веществ, из-за

чего бурно развиваются планктон и водоросли, поглощая весь кислород в

роде).

К неорганическим и органическим веществам также относятся соеди-

нения тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синте-

тические детергенты (моющие средства), фенолы. Они поступают в водоемы

с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными сточными

водами. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо

разлагаются очень медленно и способны накапливаться в пищевых цепоч-

ках.

Увеличение донных осадков относится к одному из гидрологических

последствий урбанизации. Их количество в реках и водоемах постоянно

возрастает из-за эрозии почв в результате неправильного ведения сель-

ского хозяйства, сведения лесов, а также зарегулированности речного

стока. Это явление приводит к нарушению экологического равновесия в

водных системах, пагубно действует донные организмы.

Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды

теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных

вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает коли-

чество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Мно-

гие обитатели рек, озер или водохранилищ гибнут, развитие других по-

давляется.

Еще несколько десятилетий назад эагрязненные воды представляли

собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас

картина изменилась, образовались сплошные массивы загрязненных терри-

торий.

Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое

распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Ат-

лантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские во-

ды ежегодно поступает до 6 млн. т нефтяных углеводородов. Почти поло-

вина этого количества связана с транспортировкой и разработкой место-

рождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в

океан через речной сток.

Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более

1,8 млн. т нефтепродуктов.

В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тон-

кой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтя-

ного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С тече-

нием времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже

возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые

способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазу-

та прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы

и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от

этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непри-

годны для употребления в липцу из-за неприятного запаха и вкуса.

Все компоненты нефти- токсичны для морских организмов. Нефть вли-

яет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении

изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так,

обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводорода-

ми, а биомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обита-

телей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие

даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первич-

ная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприят-

ное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд

других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы,

которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще

более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества му-

тагенной и канцерогенной природы, например бензпирен. Сейчас получены

многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной

морской среды. Бензпирен активно циркулирует по морским пищевым цепоч-

кам и попадает в пищу людей.

Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхност-

ном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных

сторон жизни океана. В нем сосредоточено множество организмов, этот

слой играет роль "детского сада" для многих популяций. Поверхностные

нефтяные пленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претер-

певают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекис-

лого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо)

морской воды.

Хлорированные углеводороды, широко применяемые в качестве средств

борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, с переносчиками

инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и

через атмосферу поступают в Мировой океан. ДДТ и его производные, по-

лихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас об-

наруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику.

Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах

рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т. е. вещест-

вами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микро-

организмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в при-

родных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем

они остротоксичны, влияют на кроветворную систему, подавляют фермента-

тивную активность, сильно влияют на наследственность.

Вместе с речным стоком в океан поступают и тяжелые металлы, мно-

гие из которых обладают токсичными свойствами. Общая величина речного

стока составляет 46 тыс. км воды в год. Вместе с ним в Мировой океан

поступает до 2 млн. т свинца, до 20 тыс. т кадмия и до 10 тыс. т рту-

ти. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внут-

ренние моря. Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и ат-

мосфера. Так, например, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающих в

океан ежегодно, переносится через атмосферу.

По своему токсичному действию в морской среде особую опасность

представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсич-

ная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные орга-

нические формы ртути. Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или

в моллюсках соединения метилированной ртути представляют прямую угрозу

жизни и здоровью людей. Вспомним хотя бы печально известную болезнь

"минамато", получившую название от японского залива, где так резко

проявилось отравление местных жителей ртутью. Она унесла немало жизней

и подорвала здоровье многим людям, употреблявшим в липцу морские про-

дукты из этого залива, на дне которого накопилось немало ртути от от-

ходов близлежащего комбината.

Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые

металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем са-

мым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на

обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т. е.

концентрация их на единицу веса в морских организмах по отношению к

морской воде, меняются в широких пределах -- от сотен до сотен тысяч,

в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты

показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ра-

кообразных, планктонных и других организмах.

Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во

многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех

или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрации

ртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания,

загрязнение устриц уже превышает норму, установленную в некоторых

странах. Это показывает, как близок тот предел загрязнения морей, ко-

торый нельзя переступить без вредных последствий для жизни и здоровья

людей.

Однако последствия загрязнения опасны прежде всего для всех живых

обитателей морей и океанов. Эти последствия разнообразны. Первичные

критические нарушения в функционировании живых организмов под действи-

ем загрязняющих веществ возникают на уровне биологических эффектов:

после изменения химического состава клеток нарушаются процессы дыха-

ния, роста и размножения организмов, возможны мутации и канцерогенез;

нарушаются движение и ориентация в морской среде. Морфологические из-

менения нередко проявляются в виде разнообразных патологий внутренних

органов: изменений размеров, развития уродливых форм. Особенно часто

эти явления регистрируются при хроническом загрязнении.

Все это отражается на состоянии отдельных популяций, на их взаи-

моотношениях. Таким образом возникают экологические последствия заг-

рязнения. Важным показателем нарушения состояния экосистем является

изменение числа высших таксонов -- рыб. Существенно изменяется фото-

синтезирующее действие в целом. Растет биомасса микроорганизмов, фи-

топланктона, зоопланктона. Это характерные признаки эвтрофикации морс-

ких водоемов, особенно они значительны во внутренних морях, морях зак-

рытого типа. В Каспийском, Черном, Балтийском морях за последние

10--20 лет биомасса микроорганизмов выросла почти в 10 раз. В Японском

море сущим бедствием стали "красные приливы", следствие эвтрофикации,

при которой бурно развиваются микроскопические водоросли, а затем ис-

чезает кислород в воде, гибнут водные животные и образуется огромная

масса гниющих остатков, отравляющих не только море, но и атмосферу.

Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению пер-

вичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к

настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный

прирост других обитателей моря.

Каким можно ожидать ближайшее будущее для Мирового океана, для

важнейших морей?

В целом для Мирового океана ожидается на ближайшие 20--25 лет

рост его загрязнения в 1,5--3 раза. Соответственно этому будет ухуд-

шаться и экологическая ситуация. Концентрации многих токсических ве-

ществ могут достигнуть порогового уровня, затем наступит деградация

естественной экосистемы. Ожидается, что первичная биологическая про-

дукция океана может понизиться в ряде крупных районов на 20--30% по

сравнению с нынешней.

Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологичес-

кого тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение

отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения

идеи в жизнь.

Список литературы

1. Ю. А. Израэль, Ф. Я. Ровинский "Берегите биосферу",

Москва "Педагогика" 1987г.

2. Джон Куллини "Леса Моря", Ленинград, Гидрометеоиздат 1981г.

3. В. И. Артамонов "Растения и чистота природной среды",

Москва "Наука", 1986г.

4. В. В. Плотников, "На перекрестках ЭКОЛОГИИ", Москва "Мысль" 1985г.

Скачать бесплатно Скачать работу
Антиплагиат онлайн