Тема 5.2. Джерела та екологічні наслідки забруднення гідросфери

План

1.Екологічні функції води.

2.Споживання прісної води.

3.Джерела забруднень природних вод.

4.Очищення стічних вод.

5.Роль Світового океану в стабілізації природних умов на поверхні Землі. Закон Ешбі.

1. Екологічні функції води.

Вода є найважливішою складовою живої речовини, без якої неможливе життя на планеті.

Гідросфера або водна оболонка Землі – це її моря й океани, криги приполярних районів, ріки, озера й підземні води. Запаси води на Землі – 1,46 * 10⁹ км³ або 0,025% усієї маси Землі. Але більшість цієї маси – гірко-солона морська вода, непридатна для пиття та технологічного використання. Прісна вода складає 2% від її загальної кількості, причому 85% її зосереджено в льодовиках Гренландії, Антарктиди, айсбергах, гірських льодовиках. 1% прісної води складають річки, озера, підземні води. Найпоширенішою є морська вода – 71% поверхні Землі.

Вода виконує екологічні функції:

• це головна складова частина всіх живих організмів (напр., тіло людини складається на 70% з води, медуза, огірок – 98 – 99%)%;

• вода є основним механізмом здійснення взаємозв’язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, ріст біомаси тощо);

• вона є головним агентом-переносником глобальних біоенергетичних екологічних циклів;

• води Світового океану є основним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії і “кухнею” погоди для всієї планети;

• вода є одним з найважливіших видів мінеральної сировини, головним природним ресурсом споживання людства (людство використовує набагато більше води, ніж вугілля, газу та ін. мінеральних ресурсів);

• гідросфера відіграє велику роль у формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід; ерозії, карсту тощо). в переносі хімічних речовин, забруднювачів довкілля;

• для багатьох організмів вода – це середовище життя (хімічний склад морської води схожий на склад людської крові):

№ п/п	Назва хімічного елемента	% від суми розчинених солей
		у водах Світового океану	в крові людини
1	Cl-	55	49,3
2	Na+	30,6	30,0
3	O2-	5,6	9,9
4	Ca2+	1,1	1,8
5	K+	1,2	0,8

Солоність океанічних вод складає 35%. Найсолоніша вода в Мертвому морі 260%, у Чорному морі – 18%, Азовському – 12%.

Якщо концентрація води – до 1 г/кг – вода прісна, до 25 г/кг – солонувата, понад 25 г/кг – солона. Хімічний склад підземних вод різноманітний.

Основним джерелом водопостачання для людства є річковий стік. Перше місце за цим показником посідає Бразилія з річкою-гігінтом – Амазонкою. Річковий стік України складає в середньому – 83,5 млрд. м³, а в засушливі роки зменшується до 48,8 млрд. м³. Він розподіляється по території України нерівномірно: 70% стоку припадає на Південно-Західний економічний район, де проживає 40% населення, а на Донецько-Придніпровський та Південний економічні райони, де проживає 60% населення та зосереджені найбільш водомісткі галузі народного господарства (металургійні, паливно-енергетичні комплекси, хімічна, нафтохімічна, целюлозно-паперова тощо) припадає лише 30% стоку. Сучасна ТЕС потужністю 1 млн кВт/год. потребує протягом року 1,5 км³ води, атомна – 3 км³. Сільське господарство використовує від 60 до 85% водозабору. У зв’язку з цим у багатьох районах півдня України відчувається гострий дефіцит води.

Основним водопостачальником води для України є Дніпро. Іншими річками є Дунай, Дністер, Південний Буг, Тиса, Прут та ін. Повноводдя їх залежить від стану їх приток (близько 63 тисяч річок). 90% населених пунктів України розташовані в долинах річок.

Гідросфера Землі сьогодні деградує. Основною причиною сучасної деградації природних вод Землі є антропогенне забруднення. Головними його джерелами є:

• стічні води промислових підприємств;

• стічні води комунального господарства міст та інших населених пунктів;

• стоки систем зрошення. поверхневі стоки з полів і інших сільськогосподарських об’єктів;

• атмосферні опади забруднювачів на поверхню водойм.

На сьогодні в світі понад 1 млрд. осіб споживає воду, яка не відповідає санітарним нормам. Інтенсивність використання водних ресурсів набагато перевищує процес їх відновлення в біосфері. Щорічно водозабір становить 3500 км³, а скид неочищених промислових стоків – 160 км³; це призводить до забруднення понад 12%, а в промислово розвинених країнах – до 25% річного стоку. З інтенсифікацією сільськогосподарського виробництва, а надто з такими її напрямами як хімізація, меліорація, значна кількість добрив і пестицидів надходить до водойм, потрапляє в підземні води. В Україні щороку в річки та водойми змивається в середньому 120 млн т грунту, а це – 240 тис. т азоту, 120 тис. т фосфору, 2,4 млн. т калію. В Україні функціонує понад 45 тис. ферм і комплексів тваринництва. Річковий об’єм становить 300 млн м³ і вміщує до 1,5 млн. т азоту; понад 10% його надходить до природних водойм, просочується в підземні горизонти.

Значним водокористувачем є й комунальне господарство. Комунальні стоки великих міст – небезпечне джерело забруднення водойм побутовою хімією, миючими засобами, бактеріологічними забрудненнями, що їх несуть стоки міських каналізаційних систем.

Одна з найпоширеніших проблем раціонального використання водних ресурсів країни – проблема малих річок. В Україні їх 22,5 тис, в їхніх басейнах формується понад 60% водних ресурсів. Їхня протяжність 100тис. км.

До найважливіших проблем малих річок України належать:

1.Замулення внаслідок розорювання заплав і вирубування лісових смуг. Нині в Україні замулені та потребують розчищення понад 300 тис. км. Вартість його висока: за 1 км – 130 – 180 тис. грн.

2.У малі річки потрапляє велика кількість хімічних добрив.

3.Значне забруднення тваринницькими комплексами.

4.У басейнах малих річок розташовано 180 полів фільтрації цукрових заводів.

5.Склалася ганебна традиція створювати на берегах річок звалища для сміття.

6.Значне забруднення малих річок у промислових районах.

Способи раціонального використання водних ресурсів:

1.У промисловості – впровадження водооборотних систем. Замкнені цикли промислового водокористування дають можливість повністю ліквідувати стоки.

2.Впровадження нових радикальних технологій зі зменшеним споживанням води.

3.Через брак коштів створювати системи ліквідації промислових стоків поетапно, насамперед на тих підприємствах, які дають найбільше забруднення. Наприклад, створення водооборотних систем на лісокомбінатах Закарпаття вимагало близько 10 млн.грн. Коли розділили каналізацію і забруднену воду, збагачений висококонцентрованими фенолами розчин почали спалювати, зменшивши в такий спосіб забруднення за мінімальних затрат.

4.У сільському господарстві – дотримання норм зрошення.