Водные ресурсы

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3
1 Водные ресурсы, их значение и роль в жизни общества 5
2 Использование водных ресурсов в народном хозяйстве 5
2.1 Коммунальное, промышленное и сельскохозяйственное
водоснабжение 5
2.1.1 Коммунальное водоснабжение. 5
2.1.2 Водоснабжение промышленности. 7
2.1.3 Сельскохозяйственное потребление. 7
2.2 Современное состояние качества воды в водных объектах 9
2.2.1 Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и
подземных вод. 9
3 Актуальность проблемы загрязнения водных ресурсов 12
Заключение 14
Список использованной литературы 16

ВВЕДЕНИЕ
На Земле все природные воды находятся в состоянии непрерывного круговорота. Процесс круговорота воды в природе происходит под влиянием энергии солнца, сил тяжести. Ученые подсчитали, что для его осуществления необходимо примерно 23% солнечной энергии, которая достигает земную поверхность. Воды Мирового океана и суши распределяются неравномерно (в северном полушарии суша занимает 39%, в южном – только 19% его поверхности), как и то количество энергии солнца, которое поступает в разные районы Земли, разделяя год на сезоны, вызывая фазовые переходы воды (замерзание, таяние, конденсация водяных паров и испарение). За счет постоянного круговорота воды ее общее количество в гидросфере остается неизменным. Каждый год в этом процессе принимает участие 577 тыс. км3 воды, что соответствует 0,04% всех ее запасам на Земле. С поверхности океана происходит испарение 505 тыс. км3 воды в год, а с суши – 72 тыс. км3 воды в год. На поверхность океана воды выпадает в виде атмосферных осадков в количестве 458 тыс. км3 в год, а на сушу в количестве 119 тыс. км3 в год. Разность между испарением с поверхности водных объектов и выпадением осадков составляет 47 тыс. км3 в год, представляя собой объем воды, идущий на пополнение рек, болот, озер, ледников и подземных вод.
Круговоротом воды объединяются в целостный механизм все водные ресурсы, имеющиеся в атмосфере, океане, земной коре и биосфере.
Большой круговорот на Земле состоит из трех основных звеньев: океанического, химического и материкового. В материковом звене выделяют звенья меньших размеров: литогенное, почвенное, речное, озерное, ледниковое, биологической и хозяйственное. Различные звенья круговорота неравнозначны по их хозяйственной ценности. Так, самые значимые – биологическое и почвенное звенья круговорота являются основой обеспечения водой населения и развития сельского хозяйства. Именно эти звенья подвергаются наибольшему целенаправленному преобразованию в результате создания водохранилищ и прудов, проведения мелиоративных мероприятий. Гидротехнической строительство и мелиоративные мероприятия осуществляются с целью искусственного замедления круговорота воды, а в некоторых случаях – ускорения, образуя в целом его хозяйственное звено.
В качестве водных ресурсов обычно рассматриваются не все пресные воды, а только доступные для использования. Они оцениваются двумя основными показателями: статическими, или вековыми, запасами воды (км3 или м3) и возобновляемыми (км3/год или м3/сек). К статическим запасам относятся воды, единовременно находящиеся в таких водных объектах, как реки, озера. Болота и ледники, в водоносных породах земли. Возобновляемые воды – та их часть, которая периодически возобновляется в водных объектах благодаря происходящему на Земле круговороту воды.
1 Водные ресурсы, их значение и роль в жизни обществаВодные ресурсы представлены запасами поверхностной и подземной вод суши, применяемые в процессах производства, либо вовлекаемы в него. К концу ХХ века водные ресурсы стали рассматривать как показатель, лимитирующий развитие промышленных сил большинства стран и даже континентов. Причиной послужило образование дефицита воды в различных регионах мира. Это вызвало потребность в качественном и количественном сохранении водных ресурсов.Научно-технический прогресс неустанно задает «требования» для наиболее полного потребления и пользования вод за счет водосберегающих технологий, способных обеспечить рациональную организацию процессов: введение в хозяйственный оборот не использовавшихся раньше вод (солоноватые, соленые и др.), создание разнообразных гидротехнических сооружений, которые регулируют сток рек в хозяйственных целей. Все больше внимания уделяют вопросу изучения сезонных и многолетних колебаний, а так же вопросам по возобновлению водных ресурсов, асинхронности их распределения по крупным регионам. Принимая во внимание эти особенности можно наиболее равномерно и рационально организовать использование водных ресурсов.
2 Использование водных ресурсов в народном хозяйстве2.1 Коммунальное, промышленное и сельскохозяйственное водоснабжение2.1.1 Коммунальное водоснабжение.Важное значение в жизни современного общества играет коммунальное водоснабжение, хоть и его доля мала в общем объеме воды, которая потребляется в мире, так и в России. Основной причиной возникновения инфекционных заболеваний является отсутствие чистой воды. Пользовать водой, которая не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, вынуждено более половины мирового населения.
В России в отношении коммунально-бытового водоснабжения принят самый высокий показатель обеспеченности – 97% по числу бесперебойных лет. Потребность человечества в воде удовлетворяется коммунально-бытовым водоснабжением, поэтому  к качеству ее воды предъявляют высочайшие требования по следующим свойствам и показателям: физические, химические и бактериологические. Вода, что бы обладала требуемым качеством, должна проходить фильтрацию, коагуляцию, флотацию или обработку хлором с целью дезинфекции, а для повышения качества вкуса проходит обогащение аммиаком.
Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения зависят от благоустройства жилого фонда населенного пункта, климатических, а нередко и исторических условий.
На коммунальное водоснабжение происходит отбор воды из следующих источников: 60% поверхностных и 40% подземных. Отбираются те воды, которые обладают лучшим качеством, что характеризует их минимальную загрязненность патогенными микроорганизмами и химическими веществами.
Для повышения эффективности использования воды в коммунальном хозяйстве необходимо вводить централизованное водоснабжение (уже реализовано в 86% поселков городского типа и в 98% городов), всемирно экономить и снижать потери питьевой воды, стабилизировать удельное водопотребление, разрабатывать и внедрять усовершенствованные системы распределения и подачи воды, существенно повышать уровни механизированного и автоматизированного регулирования технологическими процессами водопользования.2.1.2 Водоснабжение промышленности.Самым большим потребителем современности является промышленность. За счет разнообразия отраслей производства к воде предъявляют соответствующие различные требования к качеству. Например, для производства хлопчатобумажной ткани объемом 1 т затрачивается от 2500 до 5000 м3 синтетического волокна и примерно 250 м3 воды. Химическая промышленность требует много воды. В зависимости от технологического оснащения производства предприятия одинаковой отрасли потребляют разные объемы воды и ее расход разнится в 5-10 раз. Поэтому, например, в производстве нефти в 1 т расходуется 0,1-50 м3 воды.
Назначение воды в промышленном производстве – использование в качестве сырья, растворителя, теплоносителя, среды, поглощающей и транспортирующей растворившиеся примеси. Большее количество воды применятся для охлаждения – например, в металлургических предприятиях или в теплоэнергетике (85%).
Учитывая ускоренные темпы развития промышленности, особое внимание отдают совершенствованию использования водных ресурсов. Для этого нормируют качество и количество воды, которую расходуют в разных отраслях промышленности на единицу продукции; наращивают мощности замкнутой системы водопользования и оборотно-повторной системы водоснабжения; применяют очищенные сточные воды коммунального хозяйства в различных промышленностях; сокращают утечки воды; утилизируют и обрабатывают осадки стоков промышленных предприятий с возможностью применения в народном хозяйстве.
2.1.3 Сельскохозяйственное потребление. 
В России в сельской местности потребляется примерно 12 км3 воды. Главные ее потребители – это животноводческие фермы, сельские населенные пункты, предприятия, перерабатывающие сельскохозяйственную продукцию, а так же производственные зоны, обслуживающие технику.
В общей сложности централизованное водоснабжение выстроено в 33% сельских населенных пунктов, однако технический уровень водозаборных сооружений значительно ниже, чем коммунально-бытовое водоснабжение городов.
Для обеспечения водоснабжения в сельскохозяйственной местности используют подземные воды. Поверхностные воды широко используют не во многих районах России (Поволжский, Западно-Сибирский, Дальневосточный).
В сельской местности большее количество воды потребляется животноводством. К воде, которая забирается на нужды животноводческих ферм, предъявляют такие же требования качества, как и к хозяйственно-питьевой воде. Это связано с тем, что если скот будет поиться загрязненной водой, то их продуктивность снизится на 40-70%.
Чтобы улучшить сельскохозяйственное водоснабжение необходимо:
- внедрять централизованные системы водоотведения и водоснабжения с биологическими очистными сооружениями для очистки сточных вод;
- увеличивать оборотное и повторное применение вод;
- проводить тщательную очистку стоков и использовать их при поливе сельскохозяйственных культур;
- совершенствовать водозабор с поверхностных источников;
- опреснить минерализованные воды;
- использовать солнечную и ветровую энергию для подъема воды.
До начала ХХ века использование рек, озер, морей, с целью производить в них сброс загрязненных сточных вод, не вызывало беспокойства среди людей. Происходило самоочищение вод благодаря солнцу, воздуху и растворенному в них кислороду. От места сброса городских загрязненных вод через 20-30 км они становились полностью чистыми и были пригодны для забора другим городом или населенным пунктом, который располагался ниже по течению реки. Но с ростом городов, бурным развитием промышленности, водного транспорта, энергетики, увеличением добычи полезных ископаемых, площадей орошаемых земель происходило загрязнение вод, усиливавшееся с каждым годом. В итоге, загрязнению подверглись не только малые водные объекты, но даже моря и океаны.
2.2 Современное состояние качества воды в водных объектахСегодня все сильнее наблюдается исчерпаемость водных ресурсов, их неспособность к самоочищению из-за возросшего количества загрязняющих их стоков. Такие реки, как Темза, Сена, Рейн, Миссисипи, Северн, Тибр, Огайо и другие превратились в сточные канавы всего за 30-40 лет. В нашей стране под угрозой находятся Амур, Волга, Днепр и многие озера.
Многие страны решают эту проблему на правительственном уровне, выделяя огромные средства. Некоторые капиталистические индустриальные страны разрабатывают мероприятия, которые помогают предотвращать или ликвидировать загрязнения, вкладывая крупные суммы в проекты, но при этом они не отказываются от перевода наиболее сильно загрязняющих предприятий в развивающиеся страны, тем самым не решая проблему, а просто сменяя ее геолокацию.
2.2.1 Источники и возможные пути загрязнения поверхностных и подземных вод.Источниками загрязнения водных объектов являются, в первую очередь, городские и промышленные стоки, затем идут стоки животноводческого комплекса, количество которых в последние годы только возросло, а так же воды, идущие с богарных земель и ирригационных массивов. Суммарно в России осуществляется сброс сточных вод в водные объекты в количестве 163 км3. Среди них 7 км3 неочищенных и 9 км3 недостаточно очищенных вод. Загрязнением водных объектов наносится ущерб не только окружающей среде и здоровью человека, но и экономике, поскольку со сточными водами происходит потеря ценных продуктов.
Все больше начинают связывать загрязнение вод с выпадающими атмосферными осадками. Определенной ролью в вопросе снижения качества воды обладает изменение режимов озер и рек. Загрязнение водосборных площадок, закачки промстоков в подземный горизонт, фильтрации и утечки вод из разнообразных накопителей и отстойников вызывают загрязнение поверхностных и подземных вод. В совокупности это способствует нарушению функционирования экосистемы, снижению ее биопродуктивности, в некоторых случаях происходит вырождение ценных видов флоры и фауны, причиняется непосредственный вред здоровью человека.
Доля промышленного сектора по России в случае загрязнения поверхностных вод занимает примерно 70-80%.
Основным повсеместным загрязнителем являются нефтепродукты, будучи опасными и наиболее распространенными. Так, нефть в количестве 1 т может растечься по поверхности воды на 12 км2. Значительно загрязнение может произойти из-за аварийных ситуаций при добыче или транспортировки.
Следующим источником загрязнения воды являются коммунальные хозяйства населенных пунктов. В таких стоках, которые сбрасывают предприятия автомобильного транспорта, пищевой промышленности, общепита и торговли, содержится много вредных соединений, а в фекальных стоках содержатся яйца гельминтов, представляющие опасность для человеческого здоровью, вирусы и различные болезнетворные микроорганизмы. Если сегодня стоки промышленности стоят на первом месте по образуемым стокам, то в будущем, когда повысится культура производства и улучшится благоустройство населенных пунктов и их количество, произойдут изменения этого соотношения и бытовые сточные воды возрастут в количестве. В ливневых стоках городских территорий, имеющих площади в несколько десятков тысяч квадратных километров, содержатся значительные количества нефти и органических продуктов. Такие стоки в основном не подвергают очистке и они просто попадают в водоемы, когда наступают периоды весеннего снеготаяния или интенсивных и продолжительных дождей.
Еще одним источником загрязнения вод является сельское хозяйство.
Почва, гумус, различные удобрения и пестициды, патогенные микроорганизмы загрязняют поверхностные стоки с сельскохозяйственных угодий. Из того количества удобрений, которое вносится на склоновые земли, вымывается от 2 до 5% фосфора, от 10 до 70% калия и примерно до 20% азота. Внесенные пестициды выносятся с богарных земель в количестве до 1%, с орошаемых земель – до 4%.
Трудно переоценить ту опасность загрязнения вод, которая поступает со стоками с полей, содержащих удобрения и пестициды, поскольку пропустить их через очистные сооружения представляется невозможным. Как правило, расположение животноводческих ферм и комплексов находится по берегам водоемов и рек. Когда отсутствуют жижесборники и навозохранилища их отходы смывают ливневые стоки или спускаются в водные объекты.
В России от животноводческих комплексов и ферм в водоемы поступает более 1 млрд. м3 отходов. По степени загрязненности биогенными элементами сопоставим объему городских бытовых вод численностью населения в 300 млн. человек. Птицефабрики сбрасывают в 1,5 раза больше сточных вод, чем животноводческий комплекс.
Другой источник загрязнения водных ресурсов – водный транспорт. Большие количества нефти оказываются в водных объектах в результате перевозки нефтепродуктов танкерами, сливания балластной воды, которая заполняет танкеры, придавая им устойчивость в процессе холостых ходов. В случае аварий танкеров происходят страшные бедствия, губящие фауну и флору, нарушают водоснабжение населенных пунктов и выводят пляжи из строя.
Атмосферные осадки, как очередной источник загрязнения водных объектов, опасны тем, что содержат промышленные выбросы. Так, в атмосферу каждый год попадает свыше 53 млн. т оксидов азота, примерно 150 млн. т двуокиси серы, 200 млн. т окиси углерода, 120 млн. т золы и 200-250 млн. т пыли. На водную поверхность выпадают твердые частицы, перемещающиеся с воздушными потоками, тем самым перемещаясь на значительные расстояния. Выбросы газов растворяются в атмосферной влаге и выпадают земную поверхность в виде кислотных дождей, что приводит к угнетению всех природных объектов.
Больше всего среди подземных вод страдают от загрязнений грунтовые воды. Это связано с тем, что артезианские водные горизонты, будучи перекрыты водоупорными породами, располагаются в наиболее благоприятных условиях.
Отмечают химическое и бактериальное загрязнение подземных вод. Источником бактериального загрязнения служит поле фильтрации, а так же поле ассенизации, дворы со скотами, выгребные ямы, неисправность канализационных сетей. Если перекрыть источник загрязнение, то процесс самоочищения бактериально-загрязненных вод протекает значительно быстро.
Таким образом, деятельность человека в значительной степени изменила скорость и объем массоэнергетических потоков, из-за чего водные ресурсы лишаются возможности самоочищаться и в некоторых случаяю даже превращаются в мертвые.
3 Актуальность проблемы загрязнения водных ресурсовСегодня проблема загрязнения водных объектов остро стоит перед всем человечеством, являясь источником жизни всего живого. Но не смотря на это происходит жесткая эксплуатация водных ресурсов, навсегда изменяя их природный режим за счет отходов и сбросов загрязнений.
Живые организмы на 70% состоят из воды, поэтому В.И.Вернадский определение жизни как живой воды. 97% воды на планете составляет солёная вода океанов и морей, и только 3% приходится на пресную. Из них три четверти практически недоступны живым организмам, поскольку такая вода заточена в льдинах полярных полюсов (ледники Арктики и Антарктики). Они представляют собой резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях. Организмы очень нуждаются в воде. Например, 500 кг воды необходимо для создания 1 кг древесной биомассы. Поэтому нужно заботится о сохранности вод в чистом состоянии.
Водный цикл в биосфере до становления цивилизаций был в равновесном состоянии, в океан поступало от рек ровно такое количество воды, какое расходовалось при испарении. Климат оставался по большей части неизменным, реки не мелели, а уровень воды в озерах не снижался. Становление цивилизаций привело к нарушению этого цикла, выращивание сельскохозяйственных культур и животных привело к осушению озер. Реки южных районов обмелели, океаны подверглись глубокому загрязнению нефтепродуктами. Водоснабжение биосферы обеднело. Возникают частые засухи и очаги экологических бедствий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проблема загрязнения водных объектов и исчерпания водных ресурсов с каждым годом набирает все более острый характер. Для решения этой проблемы необходимо вводить ряд первоначальных мероприятий:
1. Ограничить промышленные сбросы в реки, озера и другие водные объекты.
2. Производить очистку от накопленного мусора пойм и русел рек, озер.
3. Совершенствовать производственные линии, технологии утилизации и обезвреживания отходов, вводить НДТ.
4. Осуществлять контроль за сбросом с полей удобрений и ядохимикатов. 
5. Производить контроль за поступлением фекальных масс в русла рек.
6. Проводить мероприятия по экологической безопасности и ресурсосбережению.
Источниками загрязнения водных объектов являются, в первую очередь, городские и промышленные стоки, затем идут стоки животноводческого комплекса, количество которых в последние годы только возросло, а так же воды, идущие с богарных земель и ирригационных массивов. Суммарно в России осуществляется сброс сточных вод в водные объекты в количестве 163 км3. Среди них 7 км3 неочищенных и 9 км3 недостаточно очищенных вод.
В стоках коммунальных хозяйств населенных пунктов, которые сбрасывают предприятия автомобильного транспорта, пищевой промышленности, общепита и торговли, содержится много вредных соединений, а в фекальных стоках содержатся яйца гельминтов, представляющие опасность для человеческого здоровью, вирусы и различные болезнетворные микроорганизмы.
Почва, гумус, различные удобрения и пестициды, патогенные микроорганизмы загрязняют поверхностные стоки с сельскохозяйственных угодий. 
Атмосферные осадки, как очередной источник загрязнения водных объектов, опасны тем, что содержат промышленные выбросы.
Таким образом, необходимо уже сегодня заняться проблемой исчерпания и возобновления водных ресурсов с целью сохранения и создания благоприятного состояния окружающей среды для жизни человека.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Авакян, А.Б., Широков, В.М. Комплексное использование и охрана водных ресурсов : учеб. пособие. – Мн.: Ун-кое, 1990. – 240 с.
Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек // Ю.В. Новиков – Москва, 1998г.
Беличенко, Ю.П., Швецов, М.Н. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. – М.: Россельхозиздат, 1996. – 312 с.
Бреховских, Л.М. Океан и человек: настоящее и будущее – 1987г.
Охрана окружающей среды и рациональное использование                      природных ресурсов: статистич. сборник, – М. : 1991 г.
Зарубаев, Н.В. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. – Л.: Стройиздат, 1996. – 223 с.
Степанов, Н.В. Мировой океан // В.Н. Степанов, – «Знание», Москва, 1974.