Вятский государственный гуманитарный университет

ЮРИДИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Контрольная работа

по предмету: Экология

на тему: Водные ресурсы и их охрана

студентки 3 курса

заочной формы обучения

юридического факультета, группа Ю-2

Мишариной Екатерины Сергеевны

проживающей по адресу: г.Сыктывкар

ул.Магистральная, 35-6

Преподаватель:____________________

Оценка:______

Подпись преподавателя:_____________

Дата проверки « » __________ 200 г.

Введение 3-4

1. Водные ресурсы и их роль в жизни общества 5-6

1.1. Водные ресурсы мира и России 7-8

1.2. Современное состояние качества воды в водных объектах 9-10

2. Охрана вод от загрязнения

2.1. Источники и пути загрязнения вод 11-14

2.2. Самоочищение 15-16

2.3. Охрана водных ресурсов от загрязнения 17-19

Заключение 20

Библиографический список 21

Введение

Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха.

Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое!

Нельзя сказать, что ты необходима для жизни:

ты – сама жизнь.

Ты самое большое богатство на свете.

Антуан де Сент-Экзюпери

Гидросфера – это прерывистая водная оболочка Земли, совокупность морей, океанов, континентальных вод (включая подземные) и ледяных покровов. Моря и океаны занимают около 71% земной поверхности, в них сосредоточено около 96,5% всего объема гидросферы. Суммарная площадь всех внутренних водоемов суши составляет менее 3% ее площади. На долю ледников приходится 1,6% запасов воды в гидросферы, а их площадь составляет около 10% площади континентов.

Важнейшее свойство гидросферы – единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод), которое осуществляется в процессе круговорота воды в природе. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод всех видов.

Испарение с поверхности Мирового океана и с поверхности суши является начальным звеном круговорота воды в природе, обеспечивающим не только возобновление наиболее ценного его компонента – пресных воды суши, но и их высокое качество.

В настоящее время обеспеченность водой в расчете на одного человека в сутки в различных странах мира разная. В ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет в геометрической прогрессии. Однако существуют перспективные источники пресной воды – айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.

Поэтому актуальность заключается в проблеме загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.). Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях.

Целью данной работы является исследование водных ресурсов, выявление и нахождение путей решения проблемы их рационального использования.

1. Водные ресурсы и их роль в жизни общества

Вода - самое распространенное на поверхности Земли химическое соединение и вместе с тем самое удивительное. Она - единственное вещество, встречающееся в природе одновременно во всех трех агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном. Вода - универсальный растворитель, она растворяет больше солей и других веществ, чем любое другое вещество. Вода имеет очень редкую способность расширяться при замерзании, благодаря чему лед имеет плотность меньше единицы и плавает на воде, остающейся под ним в жидкой фазе, где водные организмы не замерзают. Вода - очень прочное химическое соединение. Вода имеет самое большое из всех жидкостей поверхностное натяжение, что обусловливает ее высокую капиллярность. Газообразная вода - водяной пар легче воздуха, благодаря чему возможно образование облаков, перенос воды в атмосфере и выпадение осадков.

Значение воды для мира велико. Вода обеспечивает существование живых организмов на Земле и развитие процессов их жизнедеятельности. Она входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. В среднем вода составляет около 90 % массы всех растений и 75% массы животных. Сложные реакции в животных и растительных организмах могут протекать только при наличии водной среды. Тело взрослого человека содержит примерно 60-80 % воды. Физиологическую потребность человека в воде можно удовлетворить только водой и ничем иным. Потеря 6-8 % воды сопровождается полуобморочным состоянием, 10 % - галлюцинацией, 12% - приводит к смерти.

Климат и погода на Земле во многом зависят и определяются наличием водных пространств и содержанием водяного пара в атмосфере. В сложном взаимодействии они регулируют ритм термодинамических процессов, возбуждаемых энергией Солнца. Океаны и моря благодаря большой теплоемкости воды служат аккумуляторами тепла и способны изменять погоду и климат на планете. Океан, растворяя газы атмосферы, является регулятором воздуха.

В деятельности человека вода находит самое широкое применение. Вода – это материал, используемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции и технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Сила падения воды приводит в действие турбины гидроэлектростанций. Водный фактор является определяющим в развитии и размещении ряда промышленных производств. К водоемким отраслям, ориентирующимся на крупные источники водоснабжения, относятся многие производства химической и нефтехимической промышленности, где вода служит не только вспомогательным материалом, но и одним из важных видов сырья, а также электроэнергетика, черная и цветная металлургия, некоторые отрасли лесной, легкой и пищевой промышленности.

Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды, прежде всего на орошаемое земледелие. Реки, каналы, озера – дешевые пути сообщения. Водные объекты – это и места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

1.1. Водные ресурсы мира и России

Человеку каждый день необходима вода для питья и приготовления пищи. Не так уж вроде и много воды требуется для этого - примерно 2,5-3 л в сутки на человека, но это 1 м3 в год. Однако это особая вода, питьевая. К ней предъявляются повышенные требования по чистоте, она не должна содержать вредных для здоровья примесей и патогенных микробов.

Вода нужна людям каждый день и для других целей, поэтому очень важно ее рационально и бережно расходовать, поскольку запасы ее на Земле не так уж и безграничны. Если доступным для организмов суши ресурсом пресной воды считать только постоянно возобновляемые запасы воды в почве, биомассе, реках и озерах, то их суммарный статический объем составляет всего 0,014% общего количества воды на планете. Хозяйственные эксплуатационные ресурсы пресной воды еще меньше, хотя и включают подземные воды, не доступные для биоты. Бoльшая часть запасов пресной воды сосредоточена в материковых льдах, главным образом Антарктиды.

Техносфера в настоящее время сильно конкурирует с биосферой за наиболее доступные резервуары пресной воды. Преобладающим источником водоснабжения в мире остаются реки, многие из которых зарегулированы человеком: значительная часть стока рек мира проходит через плотины гидроэлектростанций, создано более 30 тыс. водохранилищ с общей площадью зеркала около 500 тыс. км2, что больше площади Черного и Азовского морей. Безвозвратный расход воды, заканчивающийся в основном испарением, составляет 75%. Около 70% мирового водопотребления приходится на сельское хозяйство, 13% - на промышленность, 10% - на коммунально-бытовые нужды, 7% - на собственные нужды водного хозяйства (гидроэнергетика, судоходство, рыбное хозяйство и др.).

В питьевом водоснабжении населения в настоящее время все большее значение начинают приобретать подземные источники. На них основано водное хозяйство более 25% городов мира, в том числе и многих крупных. Используются преимущественно пресные воды из зон активного водообмена и артезианских бассейнов. Практически вся вода, поступающая в магистрали питьевого водоснабжения, нуждается в специальной водоподготовке, так как во многих случаях трудности возникают не столько из-за недостаточного объема воды, сколько из-за ее низкого потребительского качества. В частности, поэтому быстро растет индустрия глубокой очистки и бутилирования воды. Проблема качества воды связана в основном с массированным техногенным загрязнением поверхностных и отчасти подземных природных вод.

Россия располагает большими запасами подземных вод, их потенциальный ресурс оценивается в 230 км3 в год, из которых 60% приходится на Европейскую часть РФ.

1.2. Современное состояние качества воды в водных объектах

В настоящее время сложилась напряженная обстановка с обеспечением населения России доброкачественной питьевой водой. Основным критерием качества питьевой воды является ее влияние на здоровье человека. Безвредность воды обеспечивается отсутствием в ней токсичных и вредных для организма примесей. Одной из причин неудовлетворительного качества питьевой воды является массивное загрязнение поверхностных водоемов. Ежедневно туда сливаются тонны отходов промышленных предприятий, сточные воды с полей и из хозяйственно-бытовых и ливневых канализаций городов и мелких населенных пунктов. Исследования последних лет показали, что каждая четвертая проба воды из водоемов не отвечает гигиеническим нормам по санитарно-химическим характеристикам и каждая третья - по микробиологическим показателям. Вода большинства поверхностных источников водоснабжения России характеризуется умеренным и высоким уровнем загрязнения. Приоритетными загрязнителями на протяжении многих лет остаются органические соединения, взвешенные вещества, нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы и др. Среди возбудителей заболеваний из воды водоемов чаще всего выделяются сальмонеллы, энтеровирусы и др. Результаты мониторинга качества поверхностных вод в местах водозаборов питьевых водопроводов России свидетельствуют о том, что в настоящее время концентрации приоритетных вредных химических веществ уже приближаются к предельно-допустимым, а в некоторых случаях даже превышают их. При таком положении резко усложняется возможность получения качественной питьевой воды, так как существующие водопроводные очистные сооружения практически не обеспечивают барьерную функцию по отношению к техногенным химическим веществам. Они транзитом поступают в питьевую воду. Сегодня практически все поверхностные водоисточники по уровню загрязнения приблизились к 3 классу качества, а по международной классификации - к 4-5, при этом состав очистных сооружений и технология очистки воды остаются неизменными. Традиционная технология подготовки питьевой воды (коагуляция, отстаивание, фильтрование, обеззараживание), которая применяется на водопроводных станциях с речными водозаборами, рассчитана на доведение природной воды до требований питьевой согласно действующему ГОСТу, лишь при условии общей низкой загрязненности воды и прежде всего токсичными элементами. В процессе технологической подготовки питьевой воды из поверхностных водоемов при применении различных реагентов могут образовываться химические соединения, зачастую более токсичные, чем первичные загрязнители. Использование современных методов анализа воды позволило обнаружить в питьевой воде более 700 органических соединений. Повсеместное применение на очистных станциях в технологии подготовки питьевой воды хлора приводит к образованию очень опасных хлорорганических соединений, которые имеют канцерогенные и мутагенные свойства. В отдельные периоды года концентрации, например, хлороформа в водопроводной воде в 3-5 раз превышают предельный уровень. То же самое можно сказать и об алюминии - веществе, оказывающем нейрогенное действие на организм. В ходе обработки воды соединениями алюминия содержание этого металла в питьевой воде, особенно в период паводка и цветения водоемов, может увеличиваться в 2 и более раз. Следующая важная проблема качественного водоснабжения - это практически повсеместное ухудшение санитарно-технического состояния распределительных водопроводных сетей, что является причиной вторичного загрязнения в них питьевой воды. Приведенная картина состояния водоснабжения и качества питьевой воды свидетельствует о том, что каждый из нас ежедневно подвергается опасности со стороны обычной воды из-под крана. Этот факт не вызывает сомнения в необходимости дополнительной ее очистки, которая соответствовала бы не только ГОСТу, но и требованиям каждой клетки нашего организма.

2. Охрана вод от загрязнения

2.1. Источники и пути загрязнения вод

Источники загрязнения водных объектов чрезвычайно многообразны. Прежде всего, это стоки городов и промышленных предприятий. В последние годы в ряде районов с ними «конкурируют» стоки животноводческих комплексов и воды, поступающие с ирригационных массивов и богарных земель. Сказываясь на состоянии водных объектов, загрязнение наносит ущерб и экономике, так как, например, со стоками промышленных предприятий теряются ценные продукты.

Во многих регионах мира загрязнение вод все больше связывается с атмосферными осадками. Определенную роль в ухудшении качества воды играет изменение режима рек и озер. Загрязнение водосборной площади, закачка промышленных стоков в подземные горизонты, фильтрация и утечка вод из различных отстойников и накопителей приводят к загрязнению и подземных вод.

Наиболее распространенным, опасным и повсеместным источником загрязнения воды являются нефтепродукты. Этому способствуют широкое использование нефти и нефтепродуктов в различных отраслях народного хозяйства, добыча нефти в прибрежных районах и на шельфах внутренних морей, транспортировка ее водным, железнодорожным и автомобильным транспортом, а также по трубопроводам. Попав в водоем, 1 т нефти растекается по поверхности площадью 12 км3. Особо сильные бедствия народное хозяйство терпит во время тех или иных аварий при добыче и транспортировке нефти.

В сточных водах химических предприятий находится много фенолов, которые придают воде резкий, неприятный запах, нарушают биологические процессы. Стоки многих предприятий, а также шахтные и рудничные воды содержат значительное количество цинка и меди. В последние десятилетия появившиеся в сточных водах синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) резко ухудшают биохимическую очистительную способность воды. Даже относительно небольшие концентрации СПАВ ведут к прекращению роста водной растительности, усилению неприятного запаха, нередко образуют стойкие скопления пены.

Тепловые и атомные электростанции, потребляющие огромные количества воды и сбрасывающие в водоемы подогретые воды, ведут к тепловому загрязнению водоемов, что нарушает термический, гидрохимический и гидробиологический режимы водных объектов.

Существенный источник загрязнения воды - коммунальное хозяйство населенных пунктов. В составе коммунальных стоков наряду с фекальными водами, которые содержат особо опасные для здоровья человека яйца гельминтов, а также болезнетворные микробы и вирусы, имеется много вредных соединений, сбрасываемых предприятиями пищевой промышленности, автомобильного транспорта, общественного питания, торговли. Причем, если в настоящее время по количеству отводимых в водные объекты стоков на первом месте стоит промышленность, то в перспективе, при повышении культуры производства и по мере роста благоустройства населенных пунктов и их числа, это соотношение будет изменяться, и количество бытовых сточных вод возрастет. Ливневые стоки с городских территорий, общая площадь которых составляет многие десятки тысяч квадратных километров, включают значительное количество нефти, органических продуктов. В отличие от бытовых и промышленных, они большей частью не подвергаются очистке.

Одним из источников загрязнения вод является сельское хозяйство. Основными загрязняющими ингредиентами в поверхностном стоке с сельскохозяйственных угодий выступают частицы почвы, органическое вещество (гумус), удобрения и пестициды, вредные микроорганизмы. Из внесенных на склоновые земли удобрений вымывается до 20% азота, 2-5% фосфора и 10-70% калия. Вынос пестицидов с богарных земель достигает 1%, с орошаемых - до 4% от внесенного количества. Поскольку стоки с полей невозможно пропустить через очистные сооружения, опасность загрязнения вод удобрениями и пестицидами трудно переоценить. Биогенные вещества способствуют интенсивному «цветению» воды, вызывают прогрессирующую эвтрофикацию водных объектов и приводят к нарушению процессов самоочищения.

Животноводческие комплексы и фермы, как правило, располагаются на берегах водоемов и рек. При отсутствии жижесборников и навозохранилищ их отходы смываются ливневыми стоками или спускаются в водные объекты. Эти отходы содержат яйца гельминтов и патогенные микроорганизмы. В России в год животноводческими комплексами и фермами спускается в водоемы более 1 млрд м3 отходов, что соответствует по степени загрязнения биогенными элементами количеству бытовых вод от городов с суммарной численностью населения около 300 млн. человек. Общий годовой сток крупных птицефабрик в 1,5 раза превышает объем сточных вод животноводства.

Водный транспорт представляет угрозу для чистоты водоемов и водотоков в случае прямого сброса в них отходов, особенно подсланевых вод, сильно загрязненных нефтепродуктами. Значительное количество нефти попадает в водные объекты при перевозке ее танкерами, сливании балластной воды, которой заполняются танкеры для придания им устойчивости во время холостых ходов и которую нередко сбрасывают в водоемы, чтобы не терять время на станциях промывки. Аварии же танкеров приводят к неисчислимым бедствиям, губят флору и фауну, нарушая условия водоснабжения населенных пунктов и выводя из строя пляжи.

Многие реки нашей страны, преимущественно на севере и в горных районах, загрязняются при сплаве леса, прежде всего на тех участках, где имеется молевой сплав. До 10% бревен тонут и остаются лежать на дне; на дно же оседает и кора. Затонувшая древесина, медленно разлагаясь, поглощает кислород и отравляет воду фенолами и др. вредными веществами. Особенно большой ущерб молевой лесосплав наносит рыбному хозяйству, разрушая нерестилища, травмируя рыбу и кормовые организмы.

Такой источник загрязнения водных объектов, как атмосферные осадки, содержит промышленные выбросы. Ежегодно в атмосферу Земли поступает более 53 млн. т оксидов азота, 200 млн. т оксида углерода, около 150 млн. т диоксида серы, 200-250 млн. т пыли и 120 млн. т золы. Твердые частицы перемещаются воздушными потоками на большие или меньшие расстояния и нередко выпадают непосредственно на водную поверхность. Газообразные выбросы, растворяясь в атмосферной влаге, выпадают на поверхность Земли в виде «кислотных» дождей иногда на расстоянии многих сотен километров от мест их зарождения. От «кислотных» дождей особенно сильно страдают озера и леса.

В ряде районов водные объекты загрязняются при добыче полезных ископаемых, торфоразработках. За последние десятилетия существенным источником загрязнения рек и водоемов стала рекреация, особенно такие ее виды, как массовое купание и маломерный флот. Все большую роль в загрязнении водоемов и водотоков играет гидротехническое строительство. Зарегулирование стока рек и создание водохранилищ привело к значительному замедлению водообмена, в частности в Волге примерно в 10 раз. Уменьшение скорости водообмена явилось одной из причин массового развития сине-зеленых водорослей. Среди подземных вод в наибольшей степени от загрязнения страдают грунтовые, поскольку артезианские водные горизонты, перекрытые водоупорными породами, находятся в более благоприятных условиях. Отмечается как бактериальное, так и химическое загрязнение подземных вод. Основными источниками бактериального загрязнения подземных вод служат поля ассенизации и фильтрации, скотные дворы, разного рода выгребные ямы, неисправные канализационные сети.

Итак, деятельность человека существенно изменила объем и скорость массоэнергетических потоков, в результате чего водные объекты теряют возможность самоочищения или превращаются в мертвые.

2.2. Самоочищение

Одним из наиболее ценных свойств природных вод является их способность к самоочищению. Самоочищение вод - это восстановление их природных свойств в реках, озерах и других водных объектах, происходящее естественным путем в результате протекания взаимосвязанных физико-химических, биохимических и других процессов (турбулентная диффузия, окисление, сорбция, адсорбция и т. д.). Способность рек и озер к самоочищению находится в тесной зависимости от многих других природных факторов, в частности физико-географических условий, солнечной радиации, деятельности микроорганизмов в воде, влияния водной растительности и особенно гидрометеорологического режима. Наиболее интенсивно самоочищение воды в водоемах и водотоках осуществляется в теплый период года, когда биологическая активность в водных экосистемах наибольшая. Быстрее оно протекает на реках с быстрым течением и густыми зарослями тростника, камыша и рогоза вдоль их берегов, особенно в лесостепной и степной зонах страны. Полная смена воды в реках занимает в среднем 16 суток, болотах - 5, озерах - 17 лет.

Уменьшение концентрации загрязняющих водные объекты неорганических веществ происходит путем нейтрализации кислот и щелочей за счет естественной буферности природных вод, образования труднорастворимых соединений, гидролиза, сорбции и осаждения. Концентрация органических веществ и их токсичность снижаются вследствие химического и биохимического окисления. Эти природные способы самоочищения нашли отражение в принятых методах очистки загрязненных вод в промышленности и сельском хозяйстве.

Для поддержания в водоемах и водотоках необходимого природного качества вод большое значение имеет распространение водной растительности, которая выполняет в них роль своеобразного биофильтра. Высокую очищающую способность водных растений широко используют на многих промышленных предприятиях как в нашей стране, так и за рубежом. Для этого создают разнообразные искусственные отстойники, в которых сажают озерную и болотную растительность, хорошо очищающую загрязненные воды.

В последние годы получила распространение искусственная аэрация - один из эффективных способов очищения загрязненных вод, когда процесс самоочищения резко сокращается при дефиците растворенного в воде кислорода. Для этого специальные аэраторы устанавливают в водоемах и водотоках или ан станциях аэрации перед сбросом загрязненных вод.

2.3. Охрана водных ресурсов от загрязнения

Охрана водных ресурсов заключается в запрещении сброса в водоемы и водотоки неочищенных вод, создании водоохранных зон, содействии процессам самоочищения в водных объектах, сохранении и улучшении условий формирования поверхностного и подземного стока на водосборах.

Несколько десятилетий назад реки, благодаря самоочищающей функции, справлялись с очищением вод. Теперь же в наиболее обжитых районах страны в результате строительства новых городов и промышленных предприятий створы водопользования расположены столь плотно, что нередко места сброса сточных вод и водозаборы находятся практически рядом. Поэтому разработке и внедрению эффективных методов очистки и доочистки сточных вод, очистки и обезвреживания водопроводной воды уделяется все больше внимания. На некоторых предприятиях операции, связанные с водным хозяйством, играют все большую роль. Особенно высоки затраты на водоснабжение, очистку и отведение стоков в целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и нефтехимической промышленности.

Последовательная очистка сточных вод на современных предприятиях предполагает проведение первичной, механической очистки (удаляются легко осаждающиеся и всплывающие вещества) и вторичной, биологической (удаляются биологически разрушающиеся органические вещества). При этом осуществляются коагуляция - для осаждения взвешенных и коллоидных веществ, а также фосфора, адсорбция - с целью удаления растворенных органических веществ и электролиз - для снижения содержания растворенных веществ органического и минерального происхождения. Обеззараживание сточных вод проводится посредством их хлорирования и озонирования. Важный элемент технологического процесса очистки - удаление и обеззараживание образующегося осадка. В некоторых случаях заключительной операцией является дистилляция воды.

Наиболее совершенные современные очистные сооружения обеспечивают освобождение сточных вод от органических загрязнений только на 85-90% и лишь в отдельных случаях - на 95%. Поэтому и после очистки необходимо 6 -12-кратное, а часто и большее разбавление их чистой водой для сохранения нормальной жизнедеятельности водных экосистем. Дело в том, что естественная самоочищающая способность водоемов и водотоков очень незначительна. Самоочищение наступает только в том случае, если сбрасываемые воды прошли полную очистку, а в водном объекте они были разбавлены водой в соотношении 1:12-15. Если же в водоемы и водотоки сточные воды поступают в большом объеме, а тем более и неочищенными, постепенно теряется устойчивое природное равновесие водных экосистем, нарушается их нормальное функционирование.

В последнее время разрабатываются и внедряются все более эффективные методы очистки и доочистки сточных вод после их биологической очистки с применением новейших способов обработки стоков: радиационных, электрохимических, сорбционных, магнитных и др. совершенствование технологии очистки сточных вод, дальнейшее повышение степени очистки - важнейшие задачи в области охраны вод от загрязнения.

Значительно шире следует применять доочистку очищенных сточных вод на земледельческих полях орошения (ЗПО). При доочистке сточных вод на ЗПО не затрачиваются средства на их индустриальную доочистку, создается возможность получать дополнительную сельскохозяйственную продукцию, значительно экономится вода, так как уменьшается забор свежей воды для орошения и отпадает необходимость в расходовании воды для разбавления сточных вод. При использовании на ЗПО городских сточных вод содержащиеся в них питательные вещества и микроэлементы усваиваются растениями быстрее и полнее, чем искусственные минеральные удобрения.

К числу важных задач относится также предотвращение загрязнения водоемов пестицидами и ядохимикатами. Для этого требуется ускорить проведение противоэрозионных мероприятий, создать пестициды, которые разлагались бы в течение 1-3 недель без сохранения ядовитых остатков в культуре. До решения же этих вопросов необходимо ограничить сельскохозяйственное использование прибрежных зон вдоль водотоков или не применять в них пестициды. Большего внимание требует и создание водоохранных зон.

В защите водных источников от загрязнения важное значение имеет введение платы за сброс сточных вод, создание комплексных районных схем водопотребления, водоотведения и очистки сточных вод, автоматизация контроля за качеством воды в водоисточниках и разработка методов управления качеством. Следует отметить, что комплексные районные схемы позволяют перейти к повторному и многократному использованию воды, эксплуатации общих для района очистных сооружений, а также автоматизировать процессы управления работой водопровода и канализации.

В предотвращении загрязнения природных вод велика роль охраны гидросферы, поскольку приобретенные гидросферой отрицательные свойства не только видоизменяют водную экосистему и угнетающе действуют на ее гидробиологические ресурсы, но и разрушают экосистемы суши, ее биологические системы, а также литосферу.

Необходимо подчеркнуть, что одной из радикальных мер борьбы с загрязнением служит преодоление укоренившейся традиции рассматривать водные объекты в качестве приемников сточных вод. Там, где это возможно, следует исключить в одних и тех же водотоках и водоемах либо забор воды, либо сброс сточных вод.

Заключение

Таким образом мы выяснили, что водные ресурсы являются основой жизни и деятельности проживающих на территории России народов, обеспечивают их экономическое и социальное благополучие, а также существование животного и растительного мира. Они возобновляемы, но ограничены и уязвимы.

Вывод водохозяйственной отрасли из кризисного состояния, гарантированное обеспечение потребностей населения и экономики в водных ресурсах нормативного качества, защита от наводнений и другого вредного воздействия вод, улучшение экологического состояния водных объектов требуют реализации комплекса последовательных взаимоувязанных мероприятий в рамках общенациональной программы действий, рассчитанной на достаточно долгий период с участием органов государственной власти, органов местного самоуправления, водопользователей, общественности и других заинтересованных сторон.

Рациональное использование водных ресурсов - это прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в реки. В частности ограничение сбросов в водоёмы, а также усовершенствование технологий производства, очистки и утилизации. Также важным является взимание платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ и перечисление взимаемых средств на разработку новых безотходных технологий и сооружений по очистке. Например, необходимо снижать размер платы за загрязнения окружающей среды предприятиям с минимальными выбросами и сбросами, что в дальнейшем будет служить приоритетом для поддержания минимума сброса или его уменьшения. Если мы сейчас не начнем задумываться о сохранении водных ресурсов, то уже в ближайшем будущем это может пагубно отразиться на всей жизни Земли.

Библиографический список

1. Голубчиков, С. Журчание лесного ручья заменить будет нечем / С.Голубчиков // Правда-5. - 1997. - 28 марта - 4 апреля. – С. 6.

2. Лебедева, М.И., Анкудимова, Н.А. Экология: учебное пособие / М.И.Лебедева, Н.А.Анкудимова.- Тамбов: ТГТУ, 2002.- 80 с.

3. Пианка, Э. Эволюционная экология: монография / М.С.Гиляров.- М.: Мир, 1981.- 400 с.

4. Ливчак, И.Ф. Охрана окружающей среды: учебное пособие / И.Ф.Ливчак, Ю.В.Воронов.- М.: Стройиздат, 1988.- 191 с.

5. Кононович, Ю.В. Экология городской среды: учебное пособие / Ю.В.Кононович.- М.: МГСУ, 2005.- 80 с.

6. Маглыш, С.С. Общая экология: учебное пособие / С.С.Маглыш.- Гродно: ГрГУ, 2001.- 111 с.

7. Бокрис, Дж. Химия окружающей среды / Дж.Бокрис.- М.: Химия, 1982.- 672 с.

8. Павлов, А.Н. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / А.Н.Павлов.- Высшая школа, 2005.- 342 с.

Охра́на вод – система мер, направленных на предотвращение, ограничение и устранение последствий загрязнения , засорения и истощения вод (ГОСТ 17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения).

Охрана вод от загрязнения – система мер, направленных на предотвращение, ограничение и устранение последствий загрязнения (СанПиН 2.1.5.980-00. Водоотведение населённых мест, санитарная охрана водных объектов . Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Термины и определения).

Охрана водных объектов – система мероприятий, направленных на сохранение и восстановление водных объектов (Водный кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 г. № 74-ФЗ).

Вода – один из главных компонентов природной среды, основы охраны которой приведены в Федеральном законе «Об охране окружающей среды». Непосредственно основные принципы и правила охраны вод отражены в водном законодательстве.

На всех водопользователей в законодательном порядке возлагается обязанность сокращать объёмы изъятия и потери воды, не допускать засорения, истощения и загрязнения водных объектов. Запрещён сброс сточных вод (СВ) в водные объекты, если последние отнесены к особо охраняемым, содержат природные лечебные ресурсы, находятся в местах массового отдыха населения или курортных зонах, а также в местах нереста и зимовки ценных видов рыб и т.п.

В основу охраны вод положены следующие основные принципы:

Нормирование качества вод состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений показателей её состава и свойств, в пределах которых надежно обеспечиваются здоровье населения, благоприятные условия для хозяйственного использования вод и экологическое благополучие водного объекта.

К нормативам качества вод относятся:

• нормативы, установленные в соответствии с химическими показателями состояния вод, в том числе нормативы предельно допустимых концентраций химических веществ, включая радиоактивные вещества;
• нормативы, установленные в соответствии с физическими показателями состояния окружающей среды, в том числе с показателями уровней радиоактивности и тепла;
• нормативы, установленные в соответствии с биологическими показателями состояния вод, в том числе видов и групп растений, животных и других организмов, используемых как индикаторы качества вод, а также нормативы предельно допустимых концентраций микроорганизмов.

Допустимые значения показателей состава вод устанавливаются в зависимости от вида водопользования . В настоящее время выделяют следующие виды водопользования : хозяйственно-питьевое, культурно-бытовое и рыбохозяйственное. Хозяйственно-питьевое водопользование предусматривает использование водных объектов в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения населения и предприятий пищевой промышленности. Под культурно-бытовым водопользованием понимается использование водных объектов для купания, отдыха и занятий спортом. Требования к качеству воды для этого типа водопользования распространяются на все водные объекты, находящихся в черте населённых пунктов.

Практически все водные объекты отнесены к рыбохозяйственным и делятся, исходя из требований рыбного хозяйства, на три категории. К высшей категории относятся места нерестилищ, массового нагула и зимовья ценных видов рыб, а также охранные зоны хозяйств, занимающихся разведением и выращиванием рыб и других водных животных. К первой категории относятся водоёмы и водотоки , которые используются для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, имеющих высокую чувствительность к концентрации растворённого кислорода в воде; ко второй категории относятся водоёмы, используемые для иных рыбохозяйственных нужд.

Существуют две группы нормативов качества: первая группа установлена исходя из рыбохозяйственного использования водных объектов, вторая группа – из санитарно-гигиенических требований. Разработку и утверждение государственных санитарно-эпидемиологических правил и гигиенических нормативов осуществляет Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Роспотребнадзор) .

Нормирование антропогенного воздействия заключается в ограничении негативного воздействия на водные объекты при хозяйственной и иной деятельности. К видам негативного воздействия на водные объекты относятся: сбросы загрязняющих веществ , иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты, подземные водные объекты и на водосборные площади ; шумовое, тепловое, электромагнитное, ионизирующее и другие виды физических воздействий. Также устанавливаются нормативы изъятия вод из водных объектов.

Нормативы допустимых сбросов веществ и микроорганизмов устанавливаются для стационарных, передвижных и иных источников воздействия на окружающую среду субъектами хозяйственной и иной деятельности исходя из нормативов допустимой антропогенной нагрузки на водный объект или водохозяйственный участок, нормативов качества воды , а также технологических нормативов.

Нормативы допустимого воздействия на окружающую среду должны обеспечивать соблюдение нормативов качества окружающей среды (вод) с учётом природных особенностей территорий и акваторий. За превышение установленных нормативов допустимого воздействия на водные объекты субъекты хозяйственной и иной деятельности в зависимости от причинённого окружающей среде вреда несут ответственность в соответствии с законодательством.

Для контроля соблюдения водохозяйственного законодательства проводятся регулярные наблюдения за состоянием водных объектов, за количественными и качественными показателями поверхностных и подземных вод, что обеспечивается Государственной системой мониторинга водных объектов .

В настоящее время в рамках системы мониторинга проводятся следующие основные виды наблюдений:

• за состоянием загрязнения поверхностных вод суши и морей;
• за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков и снежного покрова;
• за фоновым загрязнением водных объектов;
• за радиоактивным загрязнением водных объектов.

Основу Государственной системы мониторинга составляет наблюдательная сеть Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), которая решает следующие задачи:

Система мониторинга базируется на сети пунктов режимных наблюдений, которые устанавливаются на водоёмах и водотоках как в районах с повышенным антропогенным воздействием, так и на незагрязнённых участках.

Помимо Росгидромета мониторинг поверхностных и подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевых целей, осуществляет Роспотребнадзор.

Ведение локального мониторинга в зоне их влияния в соответствии с законодательством возложено на хозяйствующие субъекты.

Организация и осуществление государственного мониторинга водных объектов в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, возложено и на бассейновые водные управления . Велика роль наблюдательной сети бассейновых водных управлений в мониторинге трансграничных водных объектов, т. е. водных объектов, формирующих свой сток на территории двух и более государств.

Платность водопользования – основа, на которой базируется экономическое регулирование использования, восстановления и охраны водных объектов. Любое пользование водным объектом является платным. Ставки платы за пользование водными объектами, порядок расчёта такой платы устанавливается соответственно Правительством Российской Федерации, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления.

Объекты налогообложения – виды пользования водными объектами:

• забор воды из водных объектов;
• использование акватории водных объектов, за исключением лесосплава в плотах и;
• использование водных объектов без забора воды для целей гидроэнергетики;
• использование водных объектов для целей сплава древесины в плотах и кошелях.

Выплаты, связанные с водозабором, составляют около 85% общей суммы соответствующего налога и платежей (остальное приходится на налог/платежи за использование водных объектов для гидроэнергетики и иных целей). Часть платежей составляют платежи за негативное воздействие на водные объекты.

Постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. № 400 функции государственного надзора в области использования и охраны водных объектов возложены на Федеральную службу по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор), находящуюся в ведении Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации .

Данная служба осуществляет свою деятельность непосредственно через свои территориальные органы (Управления Росприроднадзора в соответствующих субъектах Российской Федерации) во взаимодействии с другими федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, общественными объединениями и иными организациями.

Территориальные органы Росприроднадзора совместно с представителями Центра лабораторного анализа и технических измерений (ФБУ ЦЛАТИ) по соответствующему федеральному округу осуществляют контроль водопользователей.

Санитарно-эпидемиологический надзор на водных объектах и системах водоснабжения осуществляет Роспотребнадзор. Органы Роспотребнадзора проводят как плановые, так и внеплановые проверки предприятий на предмет соблюдения требований санитарного законодательства, защиты прав потребителей.

Соблюдение принципа: загрязнитель платит. Этот принцип включает два положения: во-первых, платежи должны идти целевым назначением на процессы восстановления, реабилитации водных объектов и никуда более; во-вторых, платить должен не только тот, кто сбрасывает загрязняющие вещества в водные объекты, но всякий, кто оказывает на водные объекты и их водосборы иные негативные виды воздействия, в том числе и в результате аварийных ситуаций (аварии на транспорте, продуктопроводах). При наличии этих двух дополнений сформулированный выше принцип становится принципом компенсации: наносящий природе ущерб обязан содействовать её оздоровлению. Иными словами, всякая деятельность, наносящая ущерб водным объектам, должна быть одновременно источником средств, труда по их восстановлению (реабилитации).

Охрана вод (водных объектов) включает реализацию следующих конкретных мероприятий:

• установление водоохранных зон и прибрежных защитных полос, примыкающих к береговой линии водных объектов;
• установление зон санитарной охраны источников водоснабжения;
• строительство очистных сооружений перед сбросом производственных и коммунальных сточных вод в водные объекты;
• внедрение оборотных систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
• сбор и очистку ливневых вод с территорий населённых пунктов (селитебных территорий), площадок предприятий и других объектов.

Водоохранными зонами являются территории, прилегающие к береговой линии морей, рек, ручьёв, каналов, озёр и водохранилищ с установленным специальным режимом осуществления хозяйственной деятельности.

Зоны санитарной охраны организуются в составе трёх поясов: первый пояс (строгого режима) включает территорию расположения водозаборов, площадок всех водопроводных сооружений и водопроводящего канала . Его назначение – защита места водозабора и водозаборных сооружений от случайного или умышленного загрязнения и повреждения. Второй и третий пояса (пояса ограничений) включают территорию, предназначенную для предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения.

Очистные сооружения представляют собой комплекс инженерных сооружений в системе канализации населённого места или промышленного предприятия, предназначенный для очистки сточных вод от содержащихся в них загрязнений. Цель очистки – подготовка сточных вод к использованию на производстве или к спуску вводные объекты.

Производственные сточные воды, как правило, подвергаются вначале очистке на локальных очистных сооружениях для снижения концентрации загрязнений, извлечения и утилизации находящихся в них полезных веществ, а также для подготовки этих вод к очистке на общезаводских очистных сооружениях (если это необходимо). После локальной очистки или обработки на общезаводских очистных сооружениях сточные воды могут быть снова использованы в технологическом процессе. В отдельных случаях очищенные производственные воды спускаются в водоёмы либо (без полной очистки) – в городские канализационные системы.

В настоящее время стоит задача расширения систем оборотного водоснабжения, обеспечивающих как снижение потребления свежей воды из водных объектов или систем водоснабжения, так и снижение сбросов загрязнённых вод в водные объекты.

Энергетика и энергосбережение. Основные направления энергосберегающей политики в РБ.

Нереально думать, что человечество откажется от плодов цивилизации и пересядет на велосипеды (хотя в Японии увеличилось количество велосипедистов на городских улицах, особенно в час пик). Но реально снизить ущерб, наносимый природе. Взаимосвязь экологии и энергосбережения выражается простой формулой: экономишь энергию – уменьшаешь отрицательное воздействие на окружающую среду. Вопросы экологии и энергосбережения особенно актуальны в свете роста цен на энергоносители. Энергосбережение - комплекс мер для обеспечения эффективного использования энергоресурсов. Республика может обеспечить не более 15% своих потребностей в энергии за счет собственных источников. Поэтому энергосбережение, рациональное использование энергоресурсов является важной государственной задачей. Давно установлено, что степень развития техники и уровень жизни непосредственно связаны с количеством потребляемой энергии. Чем больше потребляется энергии на одного жителя, тем выше уровень жизни в стране. Уровень жизни прямо пропорционален эффективности использования энергии при соблюдений требований к охране окружающей среды. Проблемы энергосбережения актуальны для всех стран, однако конкретные способы и пути их решения диктуются национальными, природными и социально-экономическими особенностями каждой страны.

Энергосбережение является не только ключом к решению многих экологических проблем, но и мощным фактором подъема экономики, каждый рубль, вложенный в энергосбережение, дает экономию от 2,5 до 4,0 руб. в год.

Энергетика. Представляет собой отрасль промышленности (топливно-энергетический комплекс), охватывающий довольно сложную систему состоящую из геологического изучения полезные ископаемые, добычу энергетических ресурсов, использование различных видов энергии. Энергетика – база экономики любого государства. Ведущая отрасль топливно-энергетического комплекса – электроэнергетика . Электрическая энергия в настоящее время внедряется практически во все новые сферы промышленности, сельского хозяйства и быта. В большинстве развитых зарубежных стран электрическая составляющая всего топливно-энергетического комплекса достигала 35-40 %, а к началу ХХI в. превысила 50 %. Степень же электрической вооруженности топливно-энергетического комплекса Республики Беларусь составляет 22 %, что значительно ниже показателей не только развитых стран, но и среднемирового уровня (27 %). В США общая выработка электроэнергии составляет 388,0 млрд. кВт/ч. электроэнергии, в СНГ - около 205,3 млрд. кВт ч. В высокоразвитых зарубеж­ных странах, среди которых выделяются Франция, Бельгия, Япония, большая роль в производстве электроэнергии отводится атомным электростанциям.

Темпы роста населения позволяют прогнозировать, что через 40 лет на Земле будет жить 12 млрд. человек, для которых необходимо обеспечить комфортные условия существования, поэтому столь жестко стоят проблемы энергосбережения.

Основу современной энергетики составляют теплоэлектростанции. Первые электростанции были построены в конце 19 в. Всё большую роль приобретает ядерная энергетика. Проведенные исследования показали, что непременным условием обеспечения эффективного энергоснабжения является возможное развитие ядерной энергетики при строгом соблюдении условий эксплуатации и утилизации отходов. Собранные исследователями в течение последних лет, показывают, что риск воздействия на здоровье радиоактивных веществ, содержащихся в воз­духе, воде и почве, существенно недооценивается.

На Беларуси начало электрификации связано со строительством электростанции в.г. Добруш, в Минске (1894). Витебске (1898). В 1913 г. было 11 электростанций общей мощность. С 1930 г. начала формироваться Белорусская энергетическая система. Сегодня в РБ электрическую и тепловую энергию вырабатывают 25 тепловых электростанций (установленная мощность 7625 МВт). Наиболее крупными являются: Лукомльская ГРЭС, Берёзовская ГРЭС, Минские ТЭЦ и др. Система включает около 7 тыс. км линий электропередач и более 2 тыс. км тепловых сетей.

Теплофикация – централизованное теплообеспечение, основанное на комбинированной выработке тепла и электроэнергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). В Беларуси теплофикация началась в 1936 г. в связи со строительством Минской ТЭЦ-2.

Энергетические ресурсы – это любые источники механической, химической и физической энергии. К энергетическим ресурсам относятся: минеральные топливные ресурсы (природный газ, нефть, уголь и др.); ядерная и водная энергия; энергия солнечного излучения и ветра, морских приливов и отливов, морских волн и течений, теплота глубин планеты и др. Природные (первичные) энергоресурсы , естественно образовавшиеся результате геологиче­ского развития Земли или проявляющиеся через космические связи (излучение Солнца). Делятся на невозобновляемые (все минеральные полезные ископаемые) и возобновляемые (энергия рек, земельные, биологические ресурсы). Геотермальная, солнечная, ветровая энер­гия, энергия приливов относятся к неисчерпаемым источникам энергии. Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) - энергия, получаемая в ходе любого технологиче­ского процесса в виде побочного продукта основного производства и не применяемая в этом энергетическом процессе. Вторичные – это отработанные горючие органические вещества, городские и промышленные отходы, горючие отработанные теплоносители, отходы сельскохозяйственного производства. В настоящее время человечество потребляет ежегодно около 14 млрд. т.у.т. первичной энергии, из которой полезно используется примерно 5 млрд. т.у.т. т. е. 36 %. Следовательно, потенциал энергосбережения составляет 9 млрд. тонн у. т.

Из традиционных видов топлива наибольшую ценность в Республике Беларусь представляют месторождения нефти, торфа, бурого угля. В Республике Беларусь на душу населения приходится 0,7 кВт энергии. Это в пять раз меньше, чем в США, в 1,5 раза меньше, чем в Украине.

Энергетический потенциал является параметром, определяющим возможность использования источника энергии, и выражается в единицах энергии. Единицей энергии в системе СИ является джоуль [Дж] или киловатт час [кВт - ч]. Внесистемной единицей энергии является калория [кал.]. Для сопоставления различных видов топлива принята единица измерения – у. т., теплота сгорания которого равной 29,33 МДж/кг. При этом используются соотношения:

1 кал = 4,19 Дж,

1 т.у.т. = 7 -10 6 кал.

1т.у.т.=29,33х10 9 Дж=8,12х10 3 кВтч).

Энергетический потенциал энергоресурсов Земли, измеряемый в эксаджоулях [эдж] (1 эДж = 10 18 Дж), оценивается следующими величинами:

- геотермальная энергия 2,94 – 10 6

- энергия Солнца за 1 год 2,4 - 10 6

- энергия приливов, за 1 год 2,52 – 10 5

- энергия ветра, за 1 год 6,12 - 10 3

- энергия рек, за 1 год 1,19 - 10 2

Около 80 процентов используемых в настоящее время энергоресурсов составляют невозобновляемые – уголь, нефть, газ.

Проектом энергетической политики РБ на период до 2020г намечено сократить потребление газа с 18,4 млрд м3 – до 16,9. На местное топливо планируется переориентировать в первую очередь жилищно-коммунальное хозяйство.

Доля местных ресурсов в топливном балансе страны должна составить 25 % . Достичь этого показателя планируется за счет увеличения использования древесного топлива, торфа, других источников энергии.

Водные ресурсы и их охрана.

1. Характеристика и оценка водных ресурсов мира.

Вода - самое распространенное и самое необыкновенное вещество на Земле. Она покрывает 71% земной поверхности. Академик А.Е.Ферсман с полным основанием называл воду «самым важным минералом на Земле, без которого нет жизни».

Мировой оке­ан играет огромную роль в создании необходимых условий жиз­ни на нашей планете, его фитопланктон обеспечивает 50-70 % общего объема кислорода, потребляемого живыми существами. Несмотря на про­шедшие миллиарды лет фор­мирования и развития, современный растительный и живот­ный мир и сейчас преимущественно морской. Из 63 классов животных 60 проживает в воде, из 33 классов растений 18 - водные.

Принято считать, что в океане первой живой клеткой была раститель­ная. Вода была и элементом внешней среды, и составной частью растительного организма. После выхода растений на сушу основной их конституционной частью явилась вода. На ее долю приходится от 60 до 95 % массы растительных и 80- 90 % массы животных организмов.

Для своих поселений человек издревле выбирал места вблизи водотоков. Посмотрите на карту мира. Все крупные города (да и большинство малых) основаны вблизи непосредственной близости водных источников - рек. Вода с древнейших времен стала важнейшим и самым дешевым транспортным путем.

В высшей степени практичные египтяне начали ежегодно отмечать высоту паводка на Ниле.

Даже имена городов, которые мы сегодня имеем и те произошли от названия рек и озер (Волгоград, Комсомольск – на – Амуре, Днепропетровск, Верхнедвинск, Полоцк- река Полота; Асвея, Озерище, Браслав, Свислочь, Вилейка, Березино, Гомель. Минск – река Менка. В природных водах обна­ружены в растворенном состоянии почти все элементы таб­лицы Менделеева. Только в морской воде их найдено 77.

Гидросфера - важнейший элемент биосферы. Вода - химическое соединение водорода с кислородом (Н 2 0), бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. При концентрации солей до 1 г/л воду считают пресной, до 24,7 г/л - солоноватой, свыше - соленой. Тело взрослого человека содержит 60-80 % воды. Физиологи­ческая потребность взрослого человека в воде составляет 9-10 л/сут., если приплюсовать сюда количество воды, расходуемое на умывание, мытье посуды и т.п. то суточное потребление воды одним жителем в среднем со­ставляет 200-300 л. Потеря 6-8 % воды сопровождается полуобморочным состоянием, 10 % - галлюцинацией, 12 % - приводит к смерти.

Океаны и моря благодаря большой теплоемкости воды служат аккумуляторами тепла и способны изменять погоду и климат на планете. Вода является универсальным растворителем для многих газообразных, жидких и твердых ве­ществ. Она участвует в большинстве химических реакций.

Возобновление (обмен) водных ресурсов в подземных бас­сейнах происходит за 5 тысяч лет; в океанах - в 2 раза быстрее; в атмосфере - каждые 8 суток, в реках - каждые 12 суток. Живые организмы очень чутко реагируют на уровень об­водненности - замедляется рост, сокра­щаются вегетативные органы, расходуются энергетические запасы и т. д.

Другими источниками (а для некоторых растений главны­ми) являются роса, пар из воздуха и эндогенная вода. Эндогенная вода образуется внутри самого организма путем окисления органических соединений: 100 г жира дает 90г воды, 100 г сахара - 55,6 воды, 100г белка - 39,6 г воды. Верблюд за счет жира в его горбе может получить до 40 л эндогенной воды.

Вода - это материал, используемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции и технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Сила падения воды приводит в действие турбины гидроэлектростанций. К водоемким отраслям, ориентирующимся на крупные источники водоснабжения, относятся многие производства химической и нефтехимической промышленности, где вода служит не только вспомогательным материалом, но и одним из важных видов сырья, а также электроэнергетика, черная и цветная металлургия, некоторые отрасли лесной, легкой и пищевой промышленности. Широко используется вода в строительстве и промышленности стро­ительных материалов. Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды, прежде всего на орошаемое земледелие. Реки, каналы, озера - дешевые пути сообщения. Водные объекты - это и места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

Водные массы на поверхности Земли образуют Мировой океан (361 млн. км 2) или 71% земной по­верхности. Большая часть по­верхности Земли (около 70%) . В составе гидросферы 98% соленых вод и только 2% - прес­ных, которые сосредоточены преимущественно в ледниковых покровах матери­ков. На жизненные нужды человечество использует глав­ным образом пресные воды, и к тому же более 2/3 ее законсерви­ровано в ледниках и снежниках. На каждого жителя нашей планеты приходится около 300 млн.м3. воды. То есть каждый из нас является владельцем такого водохра­нилища как Можайское на Москва-реке. К тому же и распределены они как по поверхности Земного шара, так и по временам года чрезвычайно нерав­номерно и во многих районах самые крупные водные артерии находятся в районах относительно мало заселенных и слабо освоенных.

В первую очередь здесь следует назвать самую крупную реку на нашей планете – Амазонку, на которую приходится около 1/6 всего стока рек,. На Земле условно выделяют 4 океана :- Тихий -Атлантиче­ский -Индийским -- Северный Ледовитый -Некоторые исследователи выде­ляют пятый - Южный океан, который омывает берега Антарктиды. Море - Различают внутренние, окраинные. Составной частью гидросферы является воды суши, которые разделяются на поверхностные и подземные.

Поверхностные воды - воды суши, которые постоянно или временно находятся на земной по­верхности в жидком или твердом состоянии в форме водных объектов. Река - естественный водный поток, который течет в разработанном им заглублении, - русле.

Самая длинная река в мире - Нил (6671 км), самая полноводная - Амазонка (объем воды в устье составляет 200 тыс. м3/с).

Озеро - водоем, который образовался в замкнутом естественном заглублении на поверхности суши. Озера используются в качестве путей сообщения, минеральное сырье. Добывают также лечебную грязь.

Болота - излишне увлажнены участки суши. Со слоем торфа не менее 0,3 м. Болота регулируют сток вод, увлажняют атмосферный воздух. На болотах разрабатывают торф, который используется в качестве удобрения, топлива и химического сырья.

Ледники - естественные скопления льда на земной поверхности. Ледники - один из главных ресурсов пресной воды

Подземные воды - воды, которые находятся в порах и пустотах горных пород верхней части земной коры. Объемы потребления подземных вод во многих регионах Земли значительно превышают их возобновляемость, что яв­ляется причиной па­дения их уровня.

Особенный вид источников, которые фонтанируют - гейзеры . Термальные воды дают тепловую энергию, минеральные и радиоактивные воды используются в медицине. Из подземных вод получают йод, соли, разные металлы.

ПРОБЛЕМА ДЕФИЦИТА ПРЕСНОЙ ВОДЫ

Человечеству для жизни нужна не просто вода, не любая вода, а вода пресная и определенного качества. А ее очень и очень мало. Не следует забывать, что из каждых 100 л воды на Земле 97 л имеют соленый вкус. В 1999 году Экологическая программа ООН (ЮНЕП) сообщила о том, что нехватка воды станет одной из самых насущных проблем нового тысячелетия. Всемирный водный совет полагает, что к 2020 году, чтобы прокормить растущее население планеты, нам понадобится на 17% больше воды, чем будет в нашем распоряжении. Отмечается падение уровня подземных вод на 1-3 м в год. Например, на производство одной тонны пшеницы уходит тысяча тонн воды. Программа ЮНЕСКО по оценке водных ресурсов Организации объединенных наций подго­товила и обнародовала второй доклад «Вода: наша общая ответственность», содержащий оценку состояния запасов пресной воды. В настоящее время пятая часть населения, или 2,6 миллиарда человек, не имеют доступа к чистой питьевой воде. 40 процентов населения или 1,6 миллиарда, большая часть из которых проживает в Китае и Индии, лишены основных услуг в плане санитарии. Это приводит к катастрофическим последствиям: ежегодно более 2,2 млн. че­ловек, главным образом в развивающихся странах, умирают от болезней, связанных с низким ка­чеством воды. Около 6 тыс. детей ежедневно умирают от болезней, которые можно предотвра­тить путем улучшения санитарно-гигиенических условий. В связи с этим 2005-2015 годы по ини­циативе ООН провозглашены международным десятилетием "Вода для жизни".

По мнению многих специалистов, причиной большинства экономических и политических конфликтов 21 века станет борьба за пресную воду. Основные проблемы в области совместного использования водных ресурсов в различных странах возникают по поводу количества воды, потребляемой на производство электроэнергии и направляемой на орошение принципов распределения воды среди потребителей; качества воды. Положение осложняется если подача воды в регион либо страну осуществляется по оста­точному принципу. Каждая страна забирает необходимое количество воды без учета потребно­стей других водопользователей.

Водные ресурсы РБ. Ресурсы поверхностных вод Беларуси оцениваются в 58 км 3 в год, по этому показателю она занимает восьмое место среди стран СНГ. Около 55 % годового стока приходится на реки бассейна Черного моря и, 45 % – Балтийского. Большая часть речного стока (59%) формируется в пределах Беларуси. Приток воды с территории соседних государств (России и Украины) равен в год (41%).

Статус достаточно крупных рек, длина которых более 500 км, имеют только семь рек - Западная Двина, Неман, Вилия (бассейн Балтийского моря), Днепр, Березина, Сож и Припять (бассейн Черного моря). Ресурсы поверхностных вод включают также озера и водохранилища. В Беларуси насчитывается свыше десяти тысяч озер (10 800). Большинство озер расположено в северной части Беларуси - в Белорусском Поозерье. Озера здесь образовались в ледниковый период. Движущиеся огромные ледниковые глыбы выпахивали перед собой углубления, которые после таяния ледника заполнялись водой.

Озера Беларуси играют огромную роль в удовлетворении промышленных и бытовых нужд. Запасы содержащейся в них пресной воды идут в непосредственное использование человеком. Озера являются средоточением рыбных богатств и скоплениями такого ценного сырья, как сапропеля. Многие озера расположены близко одно от другого или соединены одним водотоком и образуют группы - Нарочанскую, Браславскую, Ушачскую и др. Самые крупные из озер: Нарочь (площадь зеркала воды 79,6 км 2), Освейское (52,8 км 2), Лукомское (37,7 км 2), Дривяты (36,1 км 2), Нещердо, Снуды, Свирь. Северные озера отличаются хорошей сохранно­стью озерных котловин, что позволяет вести их комплексное использование. Озера на юге страны носят черты деградации, чаще всего имеют низкие заболачиваемые берега, плоские и неглубокие озерные котловины. Особо крупными из них являются: Червоное (40,8 км 2), Выгонощанское (26 км 2), Черное, Споровское. Мало озер в центральной части страны. Суммарная площадь зеркала всех озер Беларуси составляет почти 2 тыс. км 2. Неравномерность размещения водных ресурсов компенсируется строительством водохранилищ и прудов. По обеспеченности водными ресурсами Беларусь находится в сравнительно благоприятных условиях.

Водообеспеченность рес­публики составляет 175 м 3 /км 2 , или 3,6 тыс. м 3 на человека. Это выше, чем в таких странах Европы, как Германия (1,3), Польша (2,2), Украина (1,0), и др.

Водохранилище - искусственный водоем с полным объемом задержанных водных масс более 1 млн. м 3 . На территории Беларуси сооружено более 140 водохранилищ различного хозяйственного назначения. Создание водохранилищ вызвано необходимостью: - уменьшения маловодья, - перераспределения стока между сезо­нами год, в интересах гидро­энергетики, разви­тия рекреации, водного транспорта и др.; - (рыболовство и рыбоводство - уловы рыбы на водохранили-щах страны уже превысили уловы в озерах); - улучшение природных условий прилегающих территорий: смяг­чение климата, водное благоустройство и т.п.. В районе крупных городов часто строят водохранилища с целью технического водоснабжения, так как вода используется на различных предприятиях.

Изменение гидрологического режима оказывает большое влияние на прилегающее к водохранилищу территории - над самим водоемом и на прилегающих терри­ториях изменяется микроклимат –, температура, влажность, ветровой ре­жим и т.д. Но влияние даже крупных водохранилищ, на климат сказывается более или менее за­метно лишь в береговой полосе на расстоянии 1-3 км. от берега. Водохранилища – “ключ” к решению многих хозяйственных проблем, но и одновременно "фокус" противоречии между водопользователями и водопотребителями. Наиболее ощутимые отрицательные последствия создания и эксплуатации водохранилищ , затопление земель; переформирова­ние берегов, повышение уровня грунтовых вод и вызываемое им заболачивание и подтопление земель, изменение условий обитания водной и наземной фауны и флоры в долине реки, коренная перестройка экосистем самого водотока, избыточное развитие сине-зеленых водорослей (цвете­ние воды) и т.п.. В Беларуси В целом создано и обустроено несколько тысяч место отдыха на озерах, водохранилищах. В минском районе выполняются работы по реконструкции зон отдыха водохранилищ "Дрозды", "Комсомольское озеро", "Заславское" ", "Цнянское", "Вяча" и "Птичь""Криница".Выполнены работы по очистке Лошицкого водохранилища.В Гродненской области завершены работы по благоустройству более 100 мест отдыха на водо­хранилищах. В Витебской области мероприятия по обустройству набережных выполнено на 133 объектах. Аналогичные работы осуществляются и на территориях других областей. К числу искусственных водоемов относятся и пруды, которые аккумулируют местный сток. Их полный объем не превышает 1 млн. м 3 . Пруды предназначены для местного хозяйственно-бытового водообеспечения и иных целей. Прудовой фонд Беларуси составляют более 1500 ед. Значительные ресурсы подземных вод находятся в бассейне Днепра с притоками Березина и Сож. Всего разведано более 230 месторождений пресных подземных вод из них для промышленного освоения подготовлено около 200 месторождений. Возобновляемые ресурсы пресных поверхностных и подземных вод в целом по Беларуси сегодня и в перспективе оцениваются как достаточные для удовлетворения потребностей страны в воде.

Водное хозяйство формируется как отрасль 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. Основная задача водного хозяйства - обеспечение всех отраслей и видов хозяйственной деятельности водой в необходимом количестве и соответствующего качества. По характеру использования водных ресурсов отрасли народного хозяйства делят на водопотребителей и водопользователей. При вод о потреблении вода изымается из ее источников (рек, водоемов, водоносных пластов) и используется в промышленности, сельском хозяйстве, для коммунально-бытовых нужд; Водопотребление с точки зрения использования водных ресурсов подразделяют на возвратное (возвращаемое к источнику) и безвозвратное (потери).

Всего имеется 4254 водопользователя, на балансе которых 263 водозабора из поверхностных водных объектов и 4196 водозаборов подземных вод. Объем водопотребления определяется численностью городского населения и нормами хозяйственно-питьевого водопотребления на одного жителя. На период до 2010 г. прогнозируется обеспечение всего населения Беларуси питьевой водой не менее 400 л/сут. на человека. Таким образом, для удовлетворения потребностей в воде собственных водных ресурсов вполне достаточно.

Удельное водопотребление семей различного состава, л/сут на человека.

Полученные данные показывают, что семьи без детей используют больше воды на одного человека, чем семьи с детьми, причем в семьях с большим количеством детей удельное водопотребление ниже.

Водопользование связано обычно с процессами, когда используют не воду как таковую, а ее энергию или водную среду. На такой основе развивается гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, система отдыха и спорта и др.

Обобщенным показателем эффективности использования водных ресурсов является водоемкость. Водоемкость показывает, сколько водных ресурсов нужно затратить для получения единицы ВВП. Динамика этого показателя может служить индикатором эффективности использования водных ресурсов. Основным резервом повышения эффективности использования водных ресурсов является сокращение потребления свежей воды. Второе направление - ликвидация многочисленных потерь воды в быту - отсутствие водомеров и низкие тарифы на воду для населения стимулируют расточительное использование дорогостоящей питьевой воды.

Одними из наиболее эффективных направлений организационных мероприятий по охране водных ресурсов являются организация водоохранных зон и разбавление сточных вод.

Организация водоохранных зон. В РФ большая часть источников водоснабжения – поверхностные (реки, озера, водохранилища). Для поддержания этих источников в состоянии, которое соответствует экологическим требованиям, исключает загрязнение, засорение и истощение поверхностных вод и сохраняет среду обитания животных и растений, организуют водоохранные зоны. Ими являются территории, примыкающие к акватории рек, водохранилищ и других поверхностных водных объектов; на них устанавливается специальный режим использования и охраны природных ресурсов, а также осуществления иной деятельности. В пределах указанных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, где не разрешается распахивать землю, рубить лес, размещать фермы и т.п .

Большое значение в деле охраны поверхностных вод от засорения и загрязнения имеют водоохранные лесные насаждения вокруг естественных и искусственных водоемов и водотоков. Они предназначены для защиты их от разрушительных действий ветров и поступающей в них с водосбора воды, а также для уменьшения потерь воды на испарение. Лесные насаждения улучшают водный режим водоемов, санитарно-гигиенические условия побережья и его ландшафтно-декоративное оформление, качество воды в водоемах, уменьшают их заиление, сокращают потери земельных угодий из-за переработки берегов волнами (абразии) .

Помимо водоохранных зон в целях обеспечения охраны вод могут устанавливаться также зоны и округа санитарной охраны. Они ус­танавливаются в целях охраны водных объектов, используемых для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также содержащих природные лечебные ресурсы .

Обеспечить чистоту поверхностных водоемов и водотоков практически невозможно без соответствующей защиты подземных вод , которая заключается в предотвращении истощения запасов подземных вод и предохране­нии их от загрязнения .

В целях борьбы с истощением запасов пресных подземных вод, являющихся стратегическим резервом для питьевого водоснабжения будущих поколений, предусматриваются следующие мероприятия :

1) рациональное размещение водозаборов по площади;

2) регулирование режима водоотбора подземных вод;

3) уточнение величины эксплуатационных запасов (чтобы не допустить их истощения);

4) для самоизливающихся артезианских скважин установление кранового режима эксплуатации.

Иногда для профилактики истощения подземных вод применяют искусственное пополнение их посредством перевода части поверхностного стока в подземный.

Борьба с загрязнением подземных вод включает профилактические и специальные мероприятия. Профилактические меры являются основными, поскольку требуют наименьших затрат. Специальные мероприятия направлены в первую очередь на изоляцию источников загрязнения от остальной части водоносного горизонта (противофильтрационные стенки, завесы), перехват загрязненных подземных вод с помощью дренажа или откачки их из специальных скважин.

Важнейшей профилактической мерой предупреждения загрязнения подземных вод в районах водозаборов служит устройство вокруг них зон санитарной защиты . Зоны санитарной защиты (ЗСЗ) состоят из трех поясов. Первый пояс включает территорию на расстоянии 30-50 м непосредственно от места водозабора (скважины). Это зона строгого режима, в ней запрещено присутствие посторонних лиц и проведение работ, не связанных с эксплуатацией водозабора. Второй пояс ЗСЗ служит для защиты водоносного горизонта от бактериальных загрязнений, а третий – от химических загрязнений. Здесь запрещается размещение любых объектов, которые могут вызвать то или иное загрязнение, например животноводческих комплексов. Не допус­кается рубка леса, использование ядохимикатов и др .

Согласно запрещается сбрасывать в водные объекты сточные воды, которые:

Могут быть устранены путем организации малоотходных производств, рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения после соответствующей очистки и обеззараживания в промышленности, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве;

Запрещается сброс сточных вод в границах зон санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон и в некоторых других случаях.

Сточные воды можно сбрасывать в водные объекты при условии соблюдения гигиенических требований применительно к воде водного объекта в зависимости от вида водопользования .

При сбросе сточных вод в водные объекты нормы качества воды водного объекта в расчетном створе, расположенном ниже выпуска сточных вод, должны соответствовать санитарным требованиям в зависимости от вида водопользования.

Нормы качества воды водных объектов включают :

Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов в зависимости от вида водопользования;

Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) нормированных веществ в воде водных объектов для различных видов водопользования.

В расчетном створе вода должна удовлетворять нормативным требованиям. В качестве норматива используется предельно допустимая концентрация – ПДК. Все вредные вещества, для которых определены ПДК, подразделены по лимитирующим показателям вредности (ЛПВ), под которым понимают наибольшее отрицательное влияние, оказываемое данными веществами. Принадлежность веществ к одному и тому же ЛПВ предполагает суммацию действия этих веществ на водный объект .

Для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования используют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический. Для рыбохозяйственных водоемов: санитарно-токсикологический, общесанитарный, органолептический, токсикологический и рыбохозяйственный .

Вещества, концентрация которых изменяется в воде водного объекта только путем разбавления, называются консервативными; вещества, концентрация которых изменяется как под действием разбавления, так и вследствие протекания различных химических, физико-химических и биологических процессов – неконсервативными.

Основной механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе сточных вод в водные объекты – разбавление.

Разбавление сточных вод – это процесс снижения концентрации загрязняющих веществ в водоемах, вызванный перемешиванием сточных вод с водной средой, в которую они выпускаются .

Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется кратностью разбавления n , которая равна отношению суммы расходов сточной воды q ст, м 3 /с и окружающей водной среды Q , м 3 /срасходу сточной воды :

или отношением избыточных концентраций загрязнений в месте выпуска к аналогичным концентрациям в рассматриваемом сечении водотока (общее разбавление на участке) :

где С ст С ф – концентрация загрязняющих веществ в водоёмах до выпуска сточных вод, г/м 3 ; С – концентрация загрязняющих веществ сточной воды в рассматриваемом сечении водотока после выпуска сточных вод, г/м 3 .

Процесс разбавления сточных вод происходит в две стадии: начальное и основное разбавление. Общая кратность разбавления представляется в виде произведения :

n = n н ·n 0, (4)

где n н – кратность начального разбавления, n 0 – кратность основного разбавления.

Распространение примесей происходит в направлении господствующих течений, и в этом же направлении кратность разбавления имеет тенденцию к увеличению. Так, в начальном сечении (в месте выпуска) кратность разбавления n н = 1(Q = 0 или С = С ст), а затем по мере увеличения расходов жидкости концентрация примеси снижается, а кратность разбавления растет. В пределе, когда в процесс перемешивания вовлекаются все возможные для данного водного объекта расходы воды, наступает полное перемешивание. В условиях полного перемешивания концентрация загрязняющих веществ стремится к фоновой, т.е. С →С ф.

Участок водоёма или водотока от места выпуска сточных вод до сечения, где произойдет их полное перемешивание, условно разделяют на три зоны (рис. 13) :

1-я зона – начальное разбавление. Здесь процесс разбавления происходит за счет увлечения жидкости водоема турбулентным потоком струи сточной воды, истекающей из выпускных устройств. В конце первой зоны разность скоростей струйного потока и окружающей среды становится незначительной.

2-я зона – основное разбавление. Степень разбавления в этой зоне определяется интенсивностью турбулентного перемешивания.

3-я зона – в этой зоне разбавления сточной воды практически нет. Снижение концентраций загрязняющих веществ происходит в основном за счет процессов самоочищения воды.

Рис. 13. Схема распространения сточных вод в водоеме

Процессы, изменяющие характер веществ, поступающих в водные объекты, называют процессами самоочищения. Совокупность разбавления и самоочищения составляют обезвреживающую способность водного объекта .

Разбавление сточных вод в водотоках определяется комплексным влиянием следующих трех процессов :

Распределение сточных вод в начальном сечении водотока, которое зависит от конструкции выпускного сооружения;

Начальное разбавление сточных вод, протекающее под действием турбулентных струй;

Основное разбавление сточных вод, определяющееся гидродинамическими процессами водоёмов и водотоков.

Все факторы и условия, характеризующие процесс разбавления, можно разделить на две группы :

1-я группа – конструктивные и технологические особенности выпуска сточных вод (конструкция выпускного сооружения; число, форма и размеры выпускных отверстий; расход и скорость выпускаемых сточных вод; технология и санитарные показатели сточных вод (физические свойства, концентрация загрязняющих веществ и др.);

2-я группа – гидрометеорологические особенности водоёмов и водотоков (характер движения водных масс; причины, вызывающие эти движения (сток, ветер, температура, плотность и т.д.; морфологические характеристики русла водотока или ложа водоёма; степень проточности водоёма; состав и свойства водной среды).

Например, из факторов первой группы установлено, что разбавление протекает более интенсивно при рассеивающих выпусках. Из физических свойств сточной воды наибольшее влияние на разбавление оказывают начальная плотность и температура, причем не их абсолютные значения, а разность между параметрами сточной воды и окружающей водной среды.

Из факторов второй группы существенное значение имеют вторичные течения, которые имеют место, например, на повороте русла, когда потоки движутся не только в основном, но и обратном направлении.

Необходимую степень очистки сточных вод Э , %, можно рассчитать по формуле :

где С ст – концентрация загрязняющих веществ в сточной воде, г/м 3 ; С ст.дк . – допустимая концентрация вещества в сточных водах, г/м 3 .

Необходимая степень очистки сточных вод говорит о том, на сколько процентов необходимо снизить концентрацию загрязнения в процессе очистки сточных вод для обеспечения норм качества воды в приемнике сточных вод .

Водные ресурсы.

Водные объекты – это сосредоточение природных вод на поверхности земли, либо в ее недрах. Они являются важным элементом природного комплекса и удовлетворяют потребно­сти человеческою общества в воде. Водные объекты классифи­цируются и подразделяются на поверхностные, внутренние морские поды, территориальные моря, подземные воды, воды континентального шельфа и мирового океана (рис.).

Водные объекты могут быть использованы для следую­щих целей:

1) для питьевого и хозяйственно-бытового снабжения:

2) для здравоохранения:

3) для промышленности и энергетики;

4) для сельского хозяйства, лесного хозяйства, для гидротехники, транспорта, строительства, пожарной безопасности, добычи полезных ископаемых, торфа и сопропелей

5) для целей рекреации (восстановления).

По видам пользования и водных отношений водные объекты группируются по четырем признакам: внут­ренние, трансграничные, общего пользования и особого пользования.

Пригодные для использования в народ­ном хозяйстве воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, ледники, водяные пары атмосферы. Общие запасы водных ресурсов составляют 1454,3 млн км3, из них менее 2% относится к пресным водам, а доступны для использования 0,3 %.

Важнейшая составная часть водных ресурсов России – реки. Центр государственной территории России был определен вер­ховьями рек, площадь территории. – их устьями, расселение – на­правлением речных бассейнов. Реки во многом влияли на нашу историю. На реке русский человек оживал. При переселении река указывала ему путь. В продолжение значительной части года кор­мила. Для торговца она – летняя и зимняя дорога.

Днепр и Волхов, Клязьма, Ока, Волга, Нева, многие другие реки вошли в историю нашего государства как места важнейших событий в жизни России. Не случайно реки занимают видное мес­то в русском эпосе.

На географической карте России обращает на себя внимание обширная речная сеть.
В России 120 тыс. рек длиной свыше 10 км, в том числе более 3 тыс. средних (200-500 км) и больших (более 500 км). Ежегодный речной сток 4270 км3 (в том числе по бассейну Енисея – 630, Лены – 532, Оби – 404, Амура – 344, реки Волга – 254). Родовой реч­ной сток принимается за исходную величину при оценке водообеспеченности страны.

На многих реках созданы водохранилища, некоторые из кото­рых по площади превосходят крупные озера.

Огромные гидроэнергетические ресурсы России (320 млн кВт) распределены также неравномерно. Более 80 % гидроэнергетичес­кого потенциала находится в азиатской части страны.
Помимо функции хранилищ воды для работы гидроэлектрос­танций водохранилища используются для обводнения земель, во­доснабжения населения и предприятий промышленности, судо­ходства, лесосплава, борьбы с наводнениями, организации отды­ха. Крупные водохранилища изменяют природные условия: регу­лируют сток рек, влияют на климат, условия нереста рыб и т. д.

Российские озера, которых более 2 млн, содержат свыше поло­вины всей пресной воды страны. При этом в Байкале около 95 % озерной воды России. Крупных озер в стране сравнительно мало, только 9 из них (без учета Каспийского) имеют площадь более 1 тыс. км2 – Байкал, Ладожское, Онежское, Таймыр, Ханка, Чудско-Псковское, Чаны, Ильмень, Белое. На крупных озерах налаже­но судоходство, их вода используется для водоснабжения и оро­шения. Часть озер богата рыбой, имеет запасы солей, целебных грязей, используется для отдыха.
Болота распространены на равнинах в зонах избыточного ув­лажнения и многолетней мерзлоты. В зоне тундры, например, за­болоченность территории достигает 50%. Сильная заболочен­ность характерна для тайги. Болота лесной зоны богаты торфом. Лучший по качеству торф – малозольный и калорийный дают верховые болота, расположенные на водоразделах. Болота – ис­точник питания многих рек и озер. Самый заболоченный район мира – Западная Сибирь. Здесь болота занимают почти 3 млн км2, в них сосредоточено более 1/4 мировых запасов торфа.
Большое хозяйственное значение имеют подземные воды. Это важный источник питания рек, озер и болот. Подземные воды первого от поверхности водоносного горизонта называют грунто­выми. От глубины залегания, обилия и качества грунтовых вод за­висят процессы почвообразования и связанное с этим развитие растительного покрова. При движении с севера на юг глубина за­легания грунтовых вод увеличивается, повышается их температу­ра, возрастает минерализация.
Подземные воды – источник чистой воды. Они значительно лучше поверхностных вод защищены от загрязнения. Повышение содержания ряда химических элементов и соединений в подзем­ных водах приводит к образованию минеральных вод. В России известно около 300 источников, 3/4 которых находится в европей­ской части страны (Минеральные Воды, Сочи, Северная Осетия, Псковская область, Удмуртия и т.д.).

Почти 1/4 запасов пресной воды России находится в ледни­ках, занимающих около 60 тыс. км2. В основном это покровные ледники арктических островов (55,5 тыс. км2, запасы воды 16,3 тыс. км3).

Большие площади в нашей стране занимает многолетняя мерз­лота – толщи пород, содержащие лед, не оттаивающий в течение длительного времени, – около 11 млн км2. Это территории вос­точнее Енисея, север Восточно-Европейской равнины и Западно-Сибирской низменности. Максимальная мощность многолетних мерзлых пород на севере Средней Сибири и в низменностях бас­сейнов рек Яны, Индигирки и Колымы. Мерзлота оказывает су­щественное влияние на хозяйственную жизнь. Неглубокое залега­ние мерзлого слоя ухудшает формирование корневой системы ра­стений, снижает продуктивность лугов и лесов. Прокладка дорог, сооружение зданий изменяют термический режим мерзлоты и мо­гут привести к просадкам, оплыванию, вспучиванию грунтов, пе­рекосам зданий и т. д.

Территория России омывается водами 12 морей: 3 моря бассей­на Атлантического океана, 6 морей Северного Ледовитого океана, 3 моря Тихого океана.
Атлантический океан подходит к территории России своими внутренними морями - Балтийским, Черным и Азовским. Они сильно опреснены и довольно теплые. Это важные транспортные пути от России к Западной Европе и другим частям света. Значи­тельная часть побережья этих морей – рекреационная зона. Рыбо­промысловое значение невелико.

Моря Северного Ледовитого океана как бы «налегают» на Арк­тическое побережье России на огромном пространстве – 10 тыс. км. Они мелководны и большую часть года покрыты льда­ми (кроме юго-западной части Баренцева моря). Основные транс­портные пути проходят по Белому и Баренцеву морям. Важное значение имеет Северный морской путь.
Перспективны месторождения нефти и газа на шельфе. Наи­большее промысловое значение имеет Баренцево море.

Моря Тихого океана – наиболее большие и глубокие из омыва­ющих Россию. Самое южное из них – Японское – наиболее бога­то биологическими ресурсами, широко используется для между­народного судоходства.

Водные ресурсы

В Мировом океане сосредоточено около 94% всего объема гидро­сферы, в подземных водах --4,12%. Однако к водным ресурсам может быть отнесена только пресная вола с общим содержанием минераль­ных солей до 1 г/л (для сравнения - минерализация Мирового океана - 35 г/л, подземных вод - 100-300 г/л). Пресная вода содержится в ледниках, озерах, болотах, реках, присутствует в почве и в атмосфере в виде пара. Таким образом, водные ресурсы составляют всего 1,88% от общих запасов воды планеты Земля.

Водопотребление всего человечества за последнее столетие уве­личилось в 12 раз. Современное техногенное вмешательство в плане­тарный круговорот воды может существенно повлиять на геО1рафиче-ское распределение осадков и качество воды природных источников. Вырубка лесов уменьшает объем транспирации, в результате наруша­ется круговорот воды,

70% мирового потребления приходится на нужды сельского хозяйства

13% - на промышленность

10% -- на коммунально-бытовые нужды

7% - собственные нужды (судоходство, рыбное хозяйство)

Водопотребление некоторых отраслей промышленности:

на производство 1 т стали требуется 40 м воды; бумаги - 900 м 3 , резины -2300 м. Огромное количество воды необходимо для охлаждения от­работавшего пара на ТЭС и АЭС.

Основным источником водоснабжении в мире остаются реки. Почти 65% крупных городов России используют для питьевых и тех­нических нужд поверхностные, в основном речные воды.

В последнее время для питьевого водоснабжения стали больше использовать подземные источники. На них основано водное хозяйст­во 25% городов мира. Используются преимущественно пресные воды с минерализацией менее 10 г/л, более чистые в санитарном отноше­нии, но и более минерализованные, чем речные воды. Минеральные лечебные подземные воды используют санаторно-курортные учреж­дения и заводы розлива напитков. Геотермальные воды (с температу­рой от 35 до 200°С) используют для теплоснабжения и получения электрической энергии.

Россия располагает большими запасами подземных вод, из кото­рых; 60% приходи гея на Европейскую часть РФ. Из всего запаса по­верхностных пресных вод 82% содержится В Байкале (или 22% объе­ма пресных вод мира). Водохозяйственный фонд России насчитывает около 2300 водохранилищ.

Из 15 крупнейших рек мира 4 текут по территории России. Сум­марный годовой сток всех рек РФ составляет 11,5% мирового стока. По объему речного стока Россия стоит на 2-м месте после Бразилии. Материковый сток неравномерен: У0% его выносится в Северный Ле­довитый и Тихий океан, а на бассейны Каспийского и Азовского мо­рей, где проживает 80% населения, приходится менее 9%. Поэтому, Волжский бассейн испытывает большую техногенную нагрузку: 18-процентный водозабор уменьшает естественный годовой сток Волги на Ю-12%.

На каждого жителя РФ приходится в среднем 250 л воды в сутки, в Москве - 400 л в сутки. Средняя обеспеченность водой в России од­на из самых высоких в мире.

Для сравнения (л/сут.):

США-320 Германия-180

Англия - 170 Индия, Япония - 125

Финляндия - 58 Ирак - 16

По сравнению с другими странами в России вода расходуется крайне неравномерно. Ряд районов Юга России, Поволжья, Зауралья испытывает трудности с питьевой водой. 70% рек и озер России утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения. В ре­зультате около 50% населения потребляет загрязненною воду.

Загрязнение вод

Общая масса загрязнителей гидросферы огромна и составляет около 15 млрд. т/год. В России на одного человека образуется при­мерно в 1,5 раза больше хозяйственных стоков, чем в среднем в мире.

Поллютанты (от лат. pollutio - марание) - это отходы и продук­ты, оказывающие негативное влияние на качество среды или на реци­пиентов. В зависимости от того, какая из сред - воздух, вода или зем­ля - загрязняются теми или иными веществами, различают соответст­венно аэрополлютанты, гидрополлютанты и террополлютанты.

Основные источники загрязнения вод:

1) сточные волы промышленных предприятий (33%);

2) сточные воды коммунального хозяйства городов (61%);

3) стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей;

4) талые воды, ливневые стоки, загрязняющие водоемы террополлютантами;

5) аэрополлютанты, оседающие на поверхность водоемов из атмосферного воздуха.

Сбросы загрязненных сточных вод различными отраслями про­мышленности примерно следующие (%): деревообработка - 18,4; хи­мическая- 16,3; электроэнергетика- 14,4; машиностроение - 8,5.

Основные виды загрязнения вод:

1. Химическое (нефть, синтетические поверхностно-активные вещества - СПАВ, пестициды, тяжелые металлы). Эти вещества сор­бируются частицами пород, выпадают в осадок. Однако полного са­моочищения загрязненных вод не происходит.

2. Бактериальное (вирусы - до 700 видов бактерии),

3. Радиоактивное (стронций - 90, уран, цезий). Они попадают с атмосферными водами, а также в результате взаимодействия подзем­ных вод с радиоактивными горными породами.

4. Механическое (песок, шлам, ил и т.д.). Они ухудшают органолептические показатели вод.

5. Тепловое связано с повышением температуры вод в результате их смешения с более нагретыми технологическими водами. Напри­мер, через 7 лет после начала эксплуатации Кольской атомной стан­ции температура подземных вод повысилась с 6 до 19°С вблизи корпуса. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, выделению ядовитых газов - сероводорода, метана.

Опасность химического загрязнения вод рассчитывают по формуле:

D i = V i (X i: ПДК i), где

D - объем чистой воды, необходимый для разбавления вред­ных стоков до безопасного уровня, м 3 ;

V, - объем загрязненного стока, иг;

X, - концентрация опасного загрязнителя в стоке, мг/л;

ПДК, - предельно-допустимая концентрация.загрязнителя в водоеме рыбохозяйственного назначения, мг/л.

Истощение поверхностных вод проявляется в снижении их ми­нимально допустимого стока. В результате антропогенной деятельно­сти наиболее пострадали малые реки. Многие из них полностью пре­кратили существование.

Главные реки России - Волга, Дон, Кубань, Урал, Лена, Енисей -загрязнены на всем протяжении и оцениваются как загрязненные. Ока, Кама, Томь, Иргыш относятся к категории сильно -загрязненных. Очень серьезные экологические проблемы возникли в бассейне реки Волга. Треть всего водозабора России приходится на Волгу, а взамен она получает 39% общего объема загрязненных сточных вод. Загряз­нение приводит к гибели гидробионтов, снижаются темпы их роста. Несмотря на уменьшение сброса сточных вод, связанное со спадом производства, наблюдается рост загрязнения рек.

В озеро Байкал ежегодно поступает более 8500 т нефтепродуктов, 750 т нитратов, 13 тыс. т хлоридов. Огромный объем водной массы, а также способность самоочищения спасают Байкал от полной деграда­ции. Планировалось перевести сброс сточных вод на пелюлозно-бумажном комбинате на замкнутый цикл. Однако в 1995 г. их сброс был увеличен на 21% по сравнению с 1994 г.

В результате эвтрофикации (эвтрификация - это старение озер и превращение их в болото) происходит обогащение водоемов почвой, минеральными удобрениями, органикой. Обычно она протекает очень медленно, однако в последние время скорость развития увеличилась. При этом происходит массовое размножение фитопланктона, в пер­вую очередь сине-зеленых водорослей, которые производят сильней­шие токсины. «Цветение воды» становится вторичным источником загрязнения, расходуется весь запас кислорода и водоем «умирает».

Мировому океану отведена роль свалки. Почти 70% загрязнений морской среды связано с наземными источниками.

Основные источники загрязнения морей:

Стоки рек;

Аварии танкеров;

Атмосферные осадки.

Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой 12 квадратных километров водной поверхности. По оценкам специалистов, 1/5 часть акватории Мирового океана загрязнена нефтью. Нефтяная пленка приводит к габели млекопитающих и птиц, нарушает процессы фото­синтеза и, следовательно, газообмен между гидросферой и атмосфе­рой. Концентрация нефтепродуктов и фенолов в акватории северного и восточного Каспия составляет 4-6 ПДК, а у берегов Азербайджана -10-16 ПДК. Нефтепродуктами загрязнены все европейские моря; Средиземное, Северное, Бштгайское.

Степень загрязнения морской воды принято характеризовать классом качества с 1 по 7 с соответствующей оценкой от «очень чис­тая» до «чрезвычайно грязная». Морские йоды Черноморского побе­режья от Анапы до Сочи характеризуются как загрязненные (4 класс) и умеренно загрязненные (3 класс). Воды восточной части Финского залива Балтийского моря относятся к грязным (5 класс) и очень гряз­ным (6 класс).

Особую озабоченность вызывает захоронения радиоактивных от­ходов в северных морях.

Загрязнения подземных вод не ограничиваются площадью промпредприятий, хранилищ отходов, а распространяются по тече­нию потока более, чем на 30 км и создает угрозу питьевому водо­снабжению в этих районах. Загрязненные подземный воды также мо­гут загрязнять поверхностные водоемы. Интенсивная эксплуатация подземных вод наносит значительный ущерб речному стоку, приво­дит к высыханию родников, сохнут леса, вызывает медленное оседа­ние и деформацию земной поверхности. Выявлено 1400 очагов за­грязнения подземных вод, 80% которых находится в европейской части.

Замечательная способность водных экосистем - способность к самоочищению. Установлено, что микроорганизмы водоемов и дон­ных отложений продуцируют сероводород, который, взаимодействуя с тяжелыми металлами, переводит их в менее токсичные формы. Че­рез трофические связи водные организмы минерализуют органику. Однако эта способность не безгранична, при определенных уровнях загрязнения может быть погублена вся биота водоема.

Самоочищение водоемов зависит от:

Степени проточности водоема (река, озеро, водохранилище);

Массы и состава гидр о по л лют актов;

Температуры и состава воды;

Насыщенности ее органикой;

Количества и состава растений и животных водоема.

Масштабы -загрязнения и истощения водных ресурсов в настоя­щее время приняли угрожающий характер. Остро встала проблема нехватки пресной воды в густонаселенных районах, крупных про­мышленных центрах, 8 местах орошаемого земледелия. Отсутствие чистой питьевой воды, загрязнение водоемов являются причиной многих заболеваний человека, губительно сказываются на животном и растительном мире Земли. Наиболее неблаго по лучные водоемы, где уровень загрязнения выше 10 ПДК: Дон, реки острова Сахалин, реки и озера Кольского полуострова. 27 видов радионуклидов обнаружено в Енисее. Во многих местах загрязнение пресных вод переходит из разряда локального в региональное.

Охрана и рациональное использование вод

Охрана и рациональное использование вод обеспечивается со­блюдением нормативов в области водопользования. Водопользование классифицируется:

- по целям использования вод (хозяйственно-питьевые, комму­нально-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные нужяы, ле­чебные и курортные цели, нужды водного транспорта);

- по объектам водопользования (поверхностные, подземные, внутренние и территориальные морские воды);

По способу использования (с изъятием воды и ее возвратом, с изъятием воды и без ее возврата, без изъятия воды).

По количеству растворенных солей вода делится на:

- пресную (менее 1 г/л солей);

~ засоленную (менее 25 г/л солей). Балтийское море - 8-16 г/л, Каспийское - 11-13 г/л; Черное - 17-22 г/л;

- соленую (более 25 г/л солей). Океан содержит до 35 г/л солей.
Для организации водоснабжения используются поверхностные и подземные водоисточники пресной воды.

Рациональное использование поверхностных вод. Поверхно­стные воды водоемов и рек являются основным источником питьевых вод, связующим звеном с подземными водами, в них сосредоточены запасы рыбных ресурсов. Они имеют низкую минерализацию, боль­шое количество взвешенных веществ, высокое микробное загрязне­ние, сезонные колебания уровня воды.

Профилактические меры по регулированию качества и рацио­нальному использованию поверхностных вод:

Переход на безотходные технологии в промышленности и сель­
ском хозяйстве;

Очистка сточных вод.

Проблема охраны вод Мирового океана является глобальной. Для этого необходимы совместные усилия всех государств мира и прове­дение следующих мероприятий:

1. Предупреждение загрязнения морской воды при разведке и ос­воении нефтяных и газовых месторождений на материковых шель­фах.

2. Введение запрета ва захоронение токсичных веществ,

3. Сохранение моратория на испытания ядерного оружия под водой.

4. Ликвидация последствий аварий и катастроф, при которых в океан попадают токсичные продукты.

Рациональное использование подземных вод. Подземные воды являются наиболее ценным, а в некоторых районах единственным ис­точником питьевого водоснабжения. Благодаря естественной защи­щенности от поверхностного загрязнения они имеют стратегическое значение для городов как источник чистой питьеной воды.

Подземные пресные воды, пригодные для питьевых целей, зале­гают на глубине не более 300 м. Подземные воды первого водоносно­го горизонта называют грунтовыми. Они имеют непостоянный хи­мический состав и объем из-за сезонных колебаний. Пополняются за счет атмосферных осадков.

Подземные воды, заключенные между двумя водоупорными слоями, называют межпластовыми. Их химический состав постоян­ный и формируется под влиянием физико-химических процессов. В этих водах содержится до 70 химических элементов (фтор, железо, карбонаты магния и кальция и др.). Межпластовые воды высоко оце­ниваются с санитарной точки зрения при выборе источника хозяйст­венно-питьевого водоснабжения. Единственный недостаток - недос­таточная водообильность.

Мероприятия по рациональному использованию и охране подземных вод от истощения и загрязнения

1. Профилактические:

Выбор места расположения строящегося объекта, при кото­ром антропогенное воздействие на них будет минимальным;

Соблюдение режима эксплуатации, который определен норма­тивными документами;

Оборудование зон санитарной охраны (ЗСО) и соблюдение режима хозяйственной деятельности в их пределах.

Создание ЗСО регламентируется «Положением о порядке проек­тирования и эксплуатации ЗСО источников хозяйственно-питьевого назначения». Водоохранные зоны состоят из 3 поясов.

1-й пояс - пояс строгого режима. Его границы а виде заграж­дения устанавливаются на расстоянии не менее 30-50 м от со­оружений. Пояс строгого режима для береговых (инфильтраци-онных) водозаборных сооружений - это вся территория между рекой и водозаборными сооружениями, но не более 150 м. Тер­ритория 1-го пояса охраняется, на ней запрещены все виды строительства, не относящиеся к эксплуатации водозаборного сооружения.

2-й и 3-й пояса - пояса ограничений. Они предназначены для защиты подземных вод от микробного (2-й) и химического (3-й пояс) загрязнений. Площади зон определяются из расчета вре­мени, в течение которого патогенные организмы погибают, а химические загрязнители полностью адсорбируются и нейтра­лизуются. В этих поясах запрещены новое строительство, скла­дирование отходов, размещение предприятий промышленности и сельского хозяйства. Постоянно осуществляется контроль за санитарным состоянием территории.

2. Специальные мероприятия:

Создание безотходных производств;

Утилизация шахтных и дренажных вод;

Гидроизоляция хранилищ отходов.

Важным элементом рационального использования и охраны вод­ных ресурсов планеты является их мониторинг.

При организации водопользования следует учитывать степень загрязненности водных объектов:

Допустимая (пригоднадля всех видов водопользования);

Умеренная (только для культурно-бытового водопользования);

Высокая (опасна для любого вида водопользования);

Чрезвычайно высокая (непригодна для всех видов).

Для рационального использования воды введены нормы водоно-требления воды на одного жителя и на условную единицу выпускае­мой продукции.

Системы орошения характеризуются наибольшим водопотребле-нием. Необходимо использовать для орошения сточные воды пище­вой, легкой и химической промышленности (производство минераль­ных удобрений, азотной кислоты), автоматизацию управления поли­вами.

Негативное действие на водоемы оказывает сплав леса, как наи­более дешевый вид транспортировки древесины. Это приводит к на­рушению экологического равновесия в водоемах, наносит большой вред нерестилищам.

Неблагоприятно воздействует на водоемы оказывает зарегулиро­вание рек и создание водохранилищ, так как при этом изменяется гид­рологический режим рек.