Водные ресурсы и проблемы их рационального использования. Рациональное использование водных ресурсов презентация
Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint
на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:
Рациональное использование и Охрана водных ресурсовВыполнила: Сидорова КсенияСтуденка группы 6 технологов Ярославль,2013 ГОУ СПО ЯО ЯТПП
Природная вода и ее распространение Вода - химическое соединение водорода и кислорода (Н2О) - жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая). Вода - уникальное вещество по своим физическим и химическим свойствам. Летучесть воды небольшая. У нее очень высокие теплота плавления и удельная теплоемкость: при плавлении льда теплоемкость увеличивается более чем вдвое. Вязкость воды (при температуре от 0 до 30 °С) уменьшается с повышением давления. Вода - наиболее распространенное на Земле вещество. В природе она находится в трех фазах: газообразной (пары воды), жидкой и твердой. Различают воду атмосферную, поверхностную (гидросфера) и подземную. В горных породах литосферы она присутствует в различных состояниях: пленочная, гигроскопическая, гравитационная, капиллярная, кристаллизационная, а также в виде пара.
Наибольшие запасы поверхностных вод сконцентрированы в Мировом океане. Большие запасы поверхностных вод сосредоточены в ледниках, озерах и реках.Подземные воды используются для питьевых и хозяйственных целей. Минеральные лечебные подземные воды используются санаторно-курортными и оздоровительными учреждениями, а также заводами розлива, теплоэнергетические (с температурой от 35 до 200 °С) подземные воды - для теплоснабжения и получения электрической энергии; подземные воды, содержащие ценные компоненты (йод, бром, соли калия, магния, натрия) - для их промышленной добычи.
Круговорот воды в природеКруговорот воды в природе (гидрологический цикл) - процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше - положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным.Три четверти поверхности земного шара покрыты водой. Водную оболочку Земли называют гидросферой. Большую её часть составляет соленая вода морей и океанов, а меньшую - пресная вода озер, рек, ледников, грунтовые воды и водяной пар.
Роль воды в природе и в жизни человека Главная роль воды состоит в том, что она является средой и источником водорода для жизненных процессов. Практически все органические вещества биосферы представляют собой продукт фотосинтеза, при котором растения используют световую энергию для соединения двуокиси углерода с водой. Без воды, как известно, фотосинтез не может происходить. Процесс, которому обязана вся жизнь нашей планеты. Вода - единственный источник кислорода, выделяемый в атмосферу при фотосинтезе. Вода необходима для биохимических и биофизических процессов, обеспечивающих возможность жизни на Земле. Образно говоря, в капле воды заключена жизнь. Вода составляет 89- 90% массы растений и 75% массы животных. В составе человеческого тела воды 65%. Вода служит постоянным участником интенсивных биохимических процессов, происходящих в человеческом организме. Ни один жизненный процесс не совершается без нее. Нарушение водного баланса ведет к серьезным сдвигам в организме человека. При утрате 6-8% влаги от массы тела человек впадает в полуобморочное состояние, при потере 12% и выше процентов влаги наступает смерть.
Ниже приводится небольшой (и не полный) перечень "обязанностей" воды в нашем организме:Регулирует температуру телаУвлажняет воздух при дыханииОбеспечивает доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам телаЗащищает и буферизирует жизненно важные органыПомогает преобразовывать пищу в энергиюПомогает питательным веществам усваиваться органамиВыводит шлаки и отходы процессов жизнедеятельности Из вышесказанного можно видеть, насколько велико значение воды не только в природе, но и в жизни человека. Итак, вода - это универсальное вещество, без которого невозможна жизнь. Она является непременной составляющей частью всего живого. В растениях содержится до 90% воды, а в теле взрослого человека – около 70%.
Истощение и загрязнение водных ресурсов в Ярославской областиВ пределах Ярославской области 4327 водотоков. Причем, наибольшее количество (3696) составляют ручьи и очень маленькие речки, длина которых не превышает 10 км. 245 речек имеют длину от 11 до 20 км, от 21 до 50 км - 64 реки; от 51 до 200 км - 18 рек и, наконец, 11 относительно крупных рек области имеют длину от 101 до 150 км. Большинство из этих рек несут свои воды в главную реку нашей области - Волгу, являясь ее притоками или притоками ее притоков.Каждый год в водоемы Ярославской области сбрасывается около 340 млн. м3 загрязненных сточных вод. Наибольший вред водным ресурсам своими сточными водами наносят предприятия ЖКХ (49,72%) и электроэнергетики (23,77%). Состояние водных ресурсов является основной проблемой Ярославской области. Состояние Рыбинского и Угличского водохранилищ также оставляет желать лучшего.
Основные загрязняющие вещества и источники загрязнений в Ярославской областиБольшое влияние на качество воды водных объектов Ярославской области оказывают стоки промышленных предприятий. Крупнейшими загрязнителями вод в области являются: муниципальное предприятие «Ярославльводоканал» (объем сброса более 100 млн. кубометров загрязненных сточных вод, ОАО «Ярославский шинный завод» (более 20 млн. кубометров), ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» (более 10 млн. кубометров), ОАО «Автодизель» (более 6 млн. кубометров). Большая часть стоков сбрасывается вообще без очистки. Многие очистные сооружения крупных городов области находятся в неудовлетворительном состоянии. В связи с этим в водные объекты Ярославской области поступает большое количество загрязняющих веществ.
Меры по предотвращению загрязнения и истощения водных ресурсов в Ярославской областиВ практику государственного управления Ярославской области в сфере охраны окружающей среды вошло создание межведомственных координационных комиссий по важнейшим направлениям и программно-целевой метод решения экологических проблем области. Были приняты и реализованы (реализуются) такие областные программы и планы действий как "Отходы", территориальная программа "Возрождение Волги", по развитию особо охраняемых природных территорий, "Радон", по поддержке экологического образования населения, подготовлен проект территориальной целевой программы "Экология и природные ресурсы Ярославской области (2005-2006 гг. и на период до 2010 г)".В Ярославской области проводится большая работа по созданию и развитию системы всеобщего экологического воспитания и образования населения: поддержке учебных заведений экологического профиля различных уровней, проведению массовых мероприятий - ежегодных Всероссийских Дней защиты от экологической опасности, Марша парков, конференций, "круглых столов", в 2004 году вышла Красная книга области; большое внимание уделяется работе со средствами массовой информации: ежеквартально выпускается "Экологический вестник", широко практикуются выступления руководителей и ответственных исполнителей на областном радио и телевидении.
Очистные сооружения В Ярославской областиВ настоящее время в Ярославской области не обходятся без очистных сооружений, причем в городских условиях применяются все указанные способы в комплексе, что дает хороший эффект.Важнейшими технологическими мерами рационального использования и охраны водных ресурсов являются совершенствование технологий производства, внедрение в практику безотходных технологий. В настоящее время совершенствуется ныне действующая оборотная система водоснабжения, или повторное использование воды.Поскольку избежать полностью загрязнения воды невозможно, применяются биотехнические меры охраны водных ресурсов - принудительная очистка сточных вод от загрязнения. Основные методы очистки - механические, химические и биологические.
Мониторинг водных ресурсов, качества и загрязнения воды в Ярославской областиМониторинг поверхностных вод на территории Ярославской области проводился на 15 водных объектах, в 22 пунктах, 27 створах гидрохимических наблюдений по 35 ингредиентам и показателям. На постах сети наблюдений ГУ «Ярославский ЦГМС» случаев экстремально высокого и высокого загрязнения поверхностных вод на территории Ярославской области не зафиксировано.
Источникиhttp://zoo.kspu.ru/static/prp/Topic20.htmhttp://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-89426http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%F0%F3%E3%EE%E2%EE%F0%EE%F2_%E2%EE%E4%FB_%E2_%EF%F0%E8%F0%EE%E4%E5http://www.ecoinform.ru/public/release/id_10041http://www.yarregion.ru/depts/doosp/PublishingImages/%D0%94%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D1%8B%20%D0%BE%20%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B8%20%D0%B8%20%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B5%20%D0%BE%D0%BA%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%B9%20%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%8B/%D0%94%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4%202009-2010.pdf
Приложенные файлы
Цели и задачи урока: Рассмотреть значение воды в жизни человека, оценить водные ресурсы России и их распределение во времени и пространстве. Рассмотреть значение воды в жизни человека, оценить водные ресурсы России и их распределение во времени и пространстве. Закрепить знания о внутренних водах России (понятия, типы вод). Закрепить знания о внутренних водах России (понятия, типы вод).
На ежедневные нужды человек потребляет л воды, а в год около куб. м воды.
Россия богата водными ресурсами, но размещены они неравномерно: северо- запад Русской равнины – озерный край, очень хорошо обеспечен водой, а юго- восток Русской равнины, Среднерусская возвышенность, Урал испытывают недостаток воды. Основные запасы пресных вод сосредоточены в озерах, ледниках и подземных водах. Человек использует в основном речную воду, это ежегодно возобновляемые водные ресурсы, которыми богата Сибирь. Россия богата водными ресурсами, но размещены они неравномерно: северо- запад Русской равнины – озерный край, очень хорошо обеспечен водой, а юго- восток Русской равнины, Среднерусская возвышенность, Урал испытывают недостаток воды. Основные запасы пресных вод сосредоточены в озерах, ледниках и подземных водах. Человек использует в основном речную воду, это ежегодно возобновляемые водные ресурсы, которыми богата Сибирь.
Влияние человека на водные ресурсы, водопотребление. Водопользование: 1. Рыбное хозяйство 2. Гидроэнергетика 3. Речной транспорт 4. Купание в реке 5. Рыбалка на берегу Водопользователи загрязняют воду, ухудшают ее качество Водопотребление: 1. Промышленность 2. Сельское хозяйство 3. Коммунальное хозяйство (вода в квартире), полив улиц В результате потребления воды становится меньше, меняется качество воды из-за стоков
Охрана вод, система оборотного водоснабжения. Как сохранить воду чистой для нас и будущих поколений россиян? 1. Строить очистные сооружения, а многие очистные сооружения реконструировать. 2. Совершенствовать технологию производства на предприятиях. Например, ввести оборотную систему водоснабжения. Отработанные воды очищаются и снова используются на этом же предприятии. 3. Экономия потребления воды, плата за каждый метр кубический по счетчику.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Водные ресурсы Земли Подготовила: Жебанова Наталья Павловна – преподаватель ГБПОУ РМ «Ковылкинский аграрно-строительный колледж»
2 слайд
Описание слайда:
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ Воды в жидком, твердом и газообразном состоянии и их распределение на Земле. Они находятся в естественных водоемах на поверхности (в океанах, реках, озерах и болотах); в недрах (подземные воды); во всех растениях и животных; а также в искусственных водоемах (водохранилищах, каналах и пр.).
3 слайд
Описание слайда:
Поверхностные источники Лишь 0,01% от общего объема пресной воды в жидком состоянии сосредоточена в реках и ручьях и 1,47% – в озерах. Для накопления воды и постоянного обеспечения ею потребителей, а также для предотвращения нежелательных паводков и производства электроэнергии на многих реках сооружены плотины. Наибольшие средние расходы воды, а следовательно, и наибольший энергетический потенциал имеют Амазонка в Южной Америке, Конго (Заир) в Африке, Ганг с Брахмапутрой в южной Азии, Янцзы в Китае, Енисей в России и Миссисипи с Миссури в США. Естественные пресноводные озера, вмещающие ок. 125 тыс. км3 воды, наряду с реками и искусственными водохранилищами являются важным источником питьевой воды для людей и животных. Они также используются и для орошения сельскохозяйственных земель, навигации, рекреации, рыболовства и, к сожалению, для сброса бытовых и промышленных стоков. Иногда вследствие постепенного заполнения наносами или засоления озера пересыхают, однако в процессе эволюции гидросферы в некоторых местах образуются новые озера.
4 слайд
Описание слайда:
Вода – единственное вещество, которое в природе присутствует в жидком, твердом и газообразном состояниях. Значение жидкой воды существенно меняется в зависимости от местонахождения и возможностей применения. Пресная вода шире используется, чем соленая. Свыше 97% всей воды сосредоточено в океанах и внутренних морях. Еще ок. 2% приходится на долю пресных вод, заключенных в покровных и горных ледниках, и лишь менее 1% – на долю пресных вод озер и рек, подземных и грунтовых.
5 слайд
Описание слайда:
Вода, самое распространенное соединение на Земле, обладает уникальными химическими и физическими свойствами. Поскольку она легко растворяет минеральные соли, живые организмы вместе с ней поглощают питательные вещества без каких-либо существенных изменений собственного химического состава. Таким образом, вода необходима для нормальной жизнедеятельности всех живых организмов.
6 слайд
Описание слайда:
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Ее молекулярный вес всего 18, а точка кипения достигает 100 C при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. На бульших высотах, где давление ниже, чем на уровне моря, вода закипает при более низких температурах. Когда вода замерзает, ее объем увеличивается более чем на 11%, и расширяющийся лед может разрывать водопроводные трубы и мостовые и разрушать скальные породы, превращая их в рыхлый грунт. По плотности лед уступает жидкой воде, что и объясняет его плавучесть.
7 слайд
Описание слайда:
Вода также обладает уникальными термическими свойствами. Когда ее температура понижается до 0 C и она замерзает, то из каждого грамма воды высвобождается 79 кал. При ночных заморозках фермеры иногда опрыскивают сады водой для защиты бутонов от повреждения морозом. При конденсации водяного пара каждый его грамм отдает 540 кал. Эта теплота может быть использована в отопительных системах. Благодаря высокой теплоемкости вода поглощает большое количество теплоты без изменения температуры.
8 слайд
Описание слайда:
Молекулы воды сцепляются посредством «водородных (или межмолекулярных) связей», когда кислород одной молекулы воды соединяется с водородом другой молекулы. Вода также притягивается к другим водород- и кислородсодержащим соединениям (т.н. молекулярное притяжение). Уникальные свойства воды определяются прочностью водородных связей. Силы сцепления и молекулярного притяжения позволяют ей преодолевать силу тяжести и вследствие капиллярности подниматься вверх по мелким порам (например, в сухой почве).
9 слайд
Описание слайда:
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОДЫ В ПРИРОДЕ При изменении температуры воды изменяются и водородные связи между ее молекулами, что в свою очередь приводит к изменению ее состояния – от жидкого до твердого и газообразного.
10 слайд
Описание слайда:
Поскольку жидкая вода является прекрасным растворителем, она редко бывает абсолютно чистой и содержит минеральные вещества в растворенном или взвешенном состоянии.
11 слайд
Описание слайда:
Лишь 2,8% из 1,36 млрд. км3 всей имеющейся на Земле воды приходится на долю пресной, причем большая ее часть (ок. 2,2%) находится в твердом состоянии в горных и покровных ледниках (преимущественно в Антарктиде) и только 0,6% – в жидком.
12 слайд
Описание слайда:
Примерно 98% жидкой пресной воды сосредоточено под землей. Соленые воды океанов и внутренних морей, занимающих более 70% земной поверхности, составляют 97,2% всех вод Земли.
13 слайд
Описание слайда:
Охрана водных ресурсов Существует два широко распространенных способа сбережения водных ресурсов: сохранение существующих запасов пригодной к употреблению воды и приумножение ее запасов путем сооружения боле совершенных коллекторов. Накопление воды в водохранилищах предотвращает ее сток в океан, откуда она может быть вновь извлечена лишь в процессе круговорота воды в природе или путем опреснения. Водохранилища тоже облегчают водопользование в нужное время. Вода может храниться в подземных полостях. При этом не происходит потерь влаги на испарение, и сберегаются ценные земли. Сохранению существующих запасов воды способствуют каналы, не допускающие просачивание воды в грунт и обеспечивающие ее эффективную транспортировку; применение более эффективных методов орошения с использованием сточных вод; сокращение объема воды, стекающей с полей или фильтрующейся ниже корнеобитаемой зоны посевных культур; бережное использование воды на бытовые нужды.
14 слайд
Описание слайда:
ВОДОСНАБЖЕНИЕ Сами источники водоснабжения и водохранилища имеют значение лишь когда вода доставляется в достаточном объеме к потребителям – в жилые дома и учреждения, к пожарным гидрантам (устройствам для отбора воды на пожарные нужды) и другим объектам коммунального хозяйства, на промышленные и сельскохозяйственные объекты.
15 слайд
Описание слайда:
Орошение в сельском хозяйстве Поскольку орошение требует огромных расходов воды, системы водоснабжения сельскохозяйственных районов должны иметь большую пропускную способность, особенно в аридных условиях. Вода из водохранилища направляется в облицованный, а чаще необлицованный магистральный канал и затем по ответвлениям в распределительные ирригационные каналы разного порядка на фермы. На поля вода выпускается разливом или по оросительным бороздам. Поскольку многие водохранилища расположены выше орошаемых земель, вода в основном течет под действием силы тяжести. Фермеры, которые сами запасают воду, откачивают ее из скважин прямо в арыки или накопительные водоемы.
16 слайд
Описание слайда:
В некоторых частях земного шара растущее потребление подземных вод имеет серьезные последствия. Откачка большого объема подземных вод, несопоставимо превышающего их естественное пополнение, приводит к нехватке влаги, а понижение уровня этих вод требует бульших затрат на дорогостоящую электроэнергию, используемую для их извлечения. В местах истощения водоносного горизонта земная поверхность начинает проседать, и там осложняется восстановление водных ресурсов естественным путем.
17 слайд
Описание слайда:
Уровень воды даже в «здоровых» озерах может понижаться в течение года в результате стока воды через вытекающие из них реки и ручьи, из-за просачивания воды в грунт и ее испарения. Восстановление их уровня обычно происходит за счет осадков и притока пресной воды впадающих в них рек и ручьев, а также из родников. Однако в результате испарения накапливаются соли, поступающие с речным стоком. Поэтому спустя тысячелетия некоторые озера могут стать очень солеными и непригодными для обитания многих живых организмов.
18 слайд
Описание слайда:
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДЫ Водопотребление повсюду быстро растет, однако не только из-за увеличения численности населения, а также вследствие урбанизации, индустриализации и в особенности развития сельскохозяйственного производства, в частности орошаемого земледелия. К 2000 суточное мировое потребление воды достигло 26 540 млрд. л, или 4280 л на человека. 72% от этого объема расходуется на орошение, а 17,5% – на промышленные нужды. Около 69% ирригационных вод утрачено безвозвратно.
19 слайд
Описание слайда:
Качество воды, используемой для разных целей, определяется в зависимости от количественного и качественного содержания растворенных солей (т.е. ее минерализации), а также органических веществ; твердых взвесей (ил, песок); токсичных химических веществ и патогенных микроорганизмов (бактерий и вирусов); запаха и температуры. Обычно пресная вода содержит растворенных солей менее 1 г/л, солоноватая 1–10, а соленая 10–100 г/л. Вода с большим содержанием солей называется рассолом, или рапуй.
20 слайд
Описание слайда:
Важной характеристикой качества воды являются ее жесткость или мягкость. Вода считается жесткой, если содержание карбонатов кальция и магния превышает 12 мг/л. Эти соли связываются некоторыми компонентами моющих средств, и таким образом ухудшается пенообразование, на выстиранных изделиях остается нерастворимый осадок, придающий им матовый серый оттенок. Карбонат кальция жесткой воды образует в чайниках и котлах накипь (известковую корку), которая сокращает срок их службы и теплопроводность стенок. Воду смягчают добавлением солей натрия, замещающих кальций и магний. В мягкой воде (содержащей менее 6 мг/л карбонатов кальция и магния) мыло хорошо пенится, она больше подходит для стирки и мытья. Такая вода не должна использоваться для орошения, так как избыток натрия вреден для многих растений и может нарушать рыхлую комковатую структуру почв.
21 слайд
Описание слайда:
Повторное использование воды Использованная вода не всегда утрачивается полностью, часть ее или даже вся она может быть возвращена в круговорот и вновь использована. Например, вода из ванны или душа по канализационным трубам попадает в городские очистные сооружения, где проходит обработку и затем используется повторно. Как правило, более 70% городских стоков возвращается в реки или подземные водоносные горизонты. К сожалению, во многих больших приморских городах муниципальные и промышленные сточные воды просто сбрасываются в океан и не утилизируются. Хотя такой способ избавляет от затрат на их очистку и возвращение в оборот, происходит потеря потенциально пригодной к употреблению воды и загрязнение морских акваторий.
22 слайд
Описание слайда:
При орошаемом земледелии посевы потребляют огромное количество воды, высасывая ее корнями и безвозвратно теряя до 99% в процессе транспирации. Однако при орошении фермеры обычно расходуют больше воды, чем необходимо для посевов. Часть ее стекает к периферии поля и возвращается в оросительную сеть, а остальная – просачивается в почву, пополняя запасы грунтовых вод, которые можно откачивать с помощью насосов.
23 слайд
Описание слайда:
Использование воды в сельском хозяйстве Земледелие – самый крупный потребитель воды. В Египте, где почти не бывает дождей, все земледелие основано на орошении, тогда как в Великобритании практически все сельскохозяйственные культуры обеспечиваются влагой за счет атмосферных осадков. В США орошается 10% сельскохозяйственных земель, в основном на западе страны. Значительная часть сельскохозяйственных угодий искусственно орошается в следующих азиатских странах: Китае (68%), Японии (57%), Ираке (53%), Иране (45%), Саудовской Аравии (43%), Пакистане (42%), Израиле (38%), Индии и Индонезии (по 27%), Таиланде (25%), Сирии (16%), Филиппинах (12%) и Вьетнаме (10%). В Африке, кроме Египта, существенна доля орошаемых земель в Судане (22%), Свазиленде (20%) и Сомали (17%), а в Америке – в Гайане (62%), Чили (46%), Мексике (22%) и на Кубе (18%). В Европе орошаемое земледелие развито в Греции (15%), Франции (12%), Испании и Италии (по 11%). В Австралии орошается ок. 9% сельскохозяйственных угодий и ок. 5% – в бывшем СССР.
24 слайд
Описание слайда:
В сельском хозяйстве вода идет не только на полив посевов, но также на пополнение запасов подземных вод (чтобы предупредить слишком быстрое опускание уровня грунтовых вод); на вымывание (или выщелачивание) солей, накопившихся в почве, на глубину ниже корнеобитаемой зоны возделываемых культур; для опрыскивания против вредителей и болезней; защиты от заморозков; внесения удобрений; снижения температуры воздуха и почвы летом; для ухода за домашним скотом; эвакуации обработанных сточных вод, используемых для орошения (преимущественно зерновых культур); и переработки собранного урожая.
25 слайд
Описание слайда:
ДЕФИЦИТ ВОДЫ Когда водопотребление превышает поступление воды, разница обычно компенсируется ее запасами в водохранилищах, так как обычно и спрос и поступление воды варьируют по сезонам. Отрицательный водный баланс формируется в условиях, когда испарение превышает количество осадков, поэтому умеренное снижение запасов воды – обычное явление. Острый дефицит наступает, когда приток воды оказывается недостаточным из-за продолжительной засухи или когда вследствие неудовлетворительного планирования потребление воды постоянно растет более быстрыми темпами, чем это ожидалось. На протяжении всей своей истории человечество время от времени страдало из-за нехватки воды. Чтобы не испытывать недостатка в воде даже во время засух, во многих городах и районах стараются ее запасать в водохранилищах и подземных коллекторах, но временами необходимы дополнительные водосберегающие мероприятия, а также ее нормированный расход.
26 слайд
Описание слайда:
ПРЕОДОЛЕНИЕ ДЕФИЦИТА ВОДЫ Перераспределение стока направлено на обеспечение водой тех районов, где ее не хватает, а охрана водных ресурсов – на уменьшение невосполнимых потерь воды и сокращение потребности в ней на местах.
Рациональное использование воды «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества, минерала, горной породы, живого тела, которое её бы не заключало. Всё земное вещество … ею проникнуто и охвачено». В.И. Вернадский
Вода Вода является одним из важнейших природных ресурсов, во многом определяющих технический и социальный прогресс тех или иных регионов и стран. Количество потребляемой пресной воды в сотни раз превосходит масштабы потребления всех остальных видов природных ресурсов вместе взятых. Именно круговорот воды составляет основу техногенного круговорота веществ и связанного с ним превращения энергии в эколого-экономических системах. Наша планета богата водными ресурсами, однако на долю пресной воды приходится около 2%, а на долю пригодной (и удобной) для использования - всего 0,01%. В Антарктиде содержится в три раза больше воды, чем во всех реках мира, а в Байкале находится 10% всей пресной воды мира, причём высшего качества.
Основой водных ресурсов России является речной сток. В средние по водности годы он составляет 4262 км 3, из которых около 90% приходится на бассейны рек, впадающих в Северный Ледовитый и Тихий океаны. Более 80% населения России и её основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал сосредоточены в бассейнах рек, впадающих в Каспийское и Азовское моря. Пять наиболее крупных рек России: Енисей (630 км 3), Лена (532), Обь (404), Амур (344) и Волга (254 км 3). Они обеспечивают 46% всего стока пресных вод с территории нашей страны.
Физиологическая потребность человека в воде – 2-3 л. в сутки. Социальная норма потребления воды в Москве – 135 л. в день. Удельный расход воды в жилых домах в Москве в 2005 году составил 357 л/сут. (при нормативе – 135 л.). Средний уровень потребления воды в Европе составляет, в л/сут.: Германия – 130, Дания – 134, Нидерланды – 158, Англия – 170, Франция – 175, Италия – 230.
Ниже представлено распределение объемов потребляемой воды (в %) по отраслям: деревообработка19,4 химическая промышленность18,3 электроэнергетика14,4 черная металлургия9,5 угольная промышленность8,8 машиностроение8,6 цветная металлургия6,5 нефтепереработка3,1 оборонная промышленность2,3 лёгкая промышленность2,0 пищевая промышленность1,7 промышленность стройматериалов1,7 нефтедобыча0,3 газовая промышленность0,08
Основные реки: Основные реки: Волга, Дон, Кубань, Обь, Енисей, Лена, Печора, оцениваются как «загрязнённые», их крупные притоки: Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Миасс, Висеть, Тура, как сильнозагрязнённые. Вода в Москва-реке относится к категории грязных и чрезвычайно грязных. Основные загрязняющие вещества: Основные загрязняющие вещества: соединения меди, железа, нитратный азот, нефтепродукты. Ниже сбросов Курьяновской и Люберецкой станций аэрации в речной воде обнаруживались аммонийный азот и формальдегид, среднегодовая концентрация которых достигала 8 – 22 ПДК.
Создание замкнутых водооборотных систем Годовой сток Волги составляет 254 км 3. Объём сточных вод поступающий в бассейн Волги - порядка 22 км 3. Настоятельная необходимость и целесообразность создания замкнутых систем производственного водоснабжения, являющихся основой рационального водопользования, обусловлены тремя основными факторами: дефицитом пресной воды; исчерпанием обезвреживающей (самоочищающей и разбавляющей) способности водоемов; экономическими преимуществами
Если стоимость 90%-ной степени очистки сточных вод принять за единицу, то очистка на 99% обойдется примерно в 10 раз дороже, а очистка на 99,9%, которая часто и требуется для достижения ПДКрх, будет дороже в 100 раз. В результате локальная очистка сточных вод с целью их повторного использования в производстве в большинстве случаев оказывается значительно дешевле их полной очистки в соответствии с требованиями санитарных норм. В целом, рецикл оказывается более выгоден, чем прямоточная система водоснабжения.
Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем Вопросом первостепенной важности при создании замкнутых водооборотных систем является разработка научно-обоснованных требований к качеству воды, используемой во всех технологических процессах и операциях. Поэтому необходимо оценить максимально допустимые пределы основных показателей качества воды, которые, в основном, определяются следующими факторами:
Не должно ухудшаться качество получаемого продукта; должна обеспечиваться безаварийная работа оборудования; оно не должно разрушаться вследствие коррозии, на стенках не должны появляться отложения и т.д.; не влиять на здоровье обслуживающего персонала за счёт изменения токсикологических или эпидемиологических характеристик воды.
Основные методы переработки (очистки) сточных вод Классификация методов: методы, основанные на выделении примесей без изменения последних, например отстаивание или фильтрация - физические или механические методы; методы, основанные на превращении примесей в другие формы или состояния, физико-химические: – коагуляция; – флотация; – кристаллизация; – образование малорастворимых соединений; – окисление или восстановление; – мембранные процессы; – ионный обмен; – экстракция и т.д. биохимические методы (аэробные и анаэробные).
Очистка от органических веществ Аэробный процесс Для жизнедеятельности живых организмов необходимо поддерживать соответствующие условия: температура процесса С; рН среды 6,5-7,5; соотношение биогенных элементов БПК п: N: Р не более 100:5:1; кислородный режим - не ниже 2 мгО 2 /л; содержание токсичных веществ не выше: тетраэтилсвинца - 0,001 мг/л, соединений бериллия, титана, шестивалентного хрома и оксида углерода - 0,01 мг/л, соединений висмута, ванадия, кадмия и никеля - 0,1мг/л, сульфата меди - 0,2 мг/л, цианистого калия - 2 мг/л и т.д.
Анаэробный процесс В этом случае происходит биологическое окисление органических веществ в отсутствие свободного кислорода за счёт химически связанного в таких соединениях, как SO 4 2-, SO 3 2- и CO Основные технологические параметры процесса: температура в мезофильных условиях С, термофильных С; рН от 6,7 до 7,4 (повышение рН вызывает снижение скорости процесса брожения, а при рН выше 8 оно прекращается); концентрация органических веществ (по БПК) обычно выше 5000 мгО 2 /л, однако при высокой концентрации микроорганизмов (1-3%) анаэробный процесс протекает и при более низком содержании органических веществ - вплоть до 1000 мгО 2 /л; микробы чувствительны к наличию некоторых соединений, особенно пероксидов и хлор- и серосодержащих производных, поэтому в ряде случаев их приходится предварительно удалять.
Очистка от неорганических веществ Методы очистки: 1.Дистилляция. 2.Мембранные (электродиализ и обратный осмос). Электродиализ основан на направленном переносе ионов диссоцированных солей в поле постоянного тока через селективные мембраны из естественных или синтетических материалов Обратный осмос. Процесс разделения водных растворов путем их фильтрации через полупроницаемые мембраны под действием давления, много выше осмотического. 3.Ионный обмен. Ионный обмен до сих пор остается основным методом приготовления глубокообессоленной воды для АЭС и ТЭС с паровыми котлами высокого, сверхвысокого и критического давления, а также для получения ультрачистой и обессоленной воды для химической, электронной и некоторые других отраслей промышленности.
Проблема Балтийского моря Ежегодно в Балтийское море сбрасывается около миллиона тонн азота и почти 40 тыс. тонн фосфора. Основные загрязнители – бытовые сточные воды и сельское хозяйство (удобрения). Самым большим загрязнителем среди прибалтийских государств является Польша с ее масштабным сельским хозяйством. Сельскохозяйственная политика ЕС стимулирует развитие крупных агрокомбинатов, на которых используются искусственные минеральные удобрения. Польша и страны Балтийского региона, получающие субсидии на развитие сельского хозяйства, в ближайшие годы могут удвоить общее количество азота, поступающего в море. Шведское правительство собирается изменить сегодняшнее положение вещей – Стокгольм намерен предложить введение квот на сброс в море фосфора и азота. За образец будет взято ограничение выбросов углекислого газа в атмосферу. Швеция предлагает установить на дне моря ветряки, перемешивающие воду, и выращивать мидий, интенсивно усваивающих из воды азот и фосфор.
