Водные ресурсы

1.Значение воды для человечества. Огромная масса вод Мирового океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Более половины кислорода поступает в атмосферу из океана, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, т.к. способен поглощать ее избыток. В Мировом океане ежегодно вылавливается 85 млн. т рыбы. С одной стороны, это всего около 1 % мирового производства продовольствия, но с другой – 15 % потребляемых человечеством животных белков.

Известно, что взрослый человек в сутки должен получать 2,5 - 3 л воды и столько же выводить из организма. То есть в организме человека существует водный баланс. Если он нарушается, человек может просто погибнуть. Например, потеря человеком всего 1 – 2 % воды вызывает жажду, а 5 % — повышает температуру тела вследствие нарушения терморегуляции. Возникает сердцебиение, наблюдается мышечная слабость, наконец, возникают галлюцинации. При потере 10 % и более воды в организме возникают такие изменения, которые уже могут быть необратимы. Человек погибнет от обезвоживания.

Процесс старения организма идет на фоне его обезвоживания. Эмбрион человека содержит 97 % воды, годовалый ребенок — уже 66 %, лица в возрасте от 18 до 50 лет — 61 %. У женщин уровень падения обезвоживания организма может достигать 54 %. Критический порог обезвоживания мужчин не может быть ниже 57%.

Водные ресурсы

Основной ресурс Мирового океана — морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие, важные, как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды все еще поваренная соль - 33% от мировой добычи, — но уже добывают магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых на суше неуклонно истощаются, тогда как в океанских водах их содержится до 0,5 млрд. т.

Главное богатство Мирового океана — его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и др.). Биомасса океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а ее общий объем оценивается в 35 млрд. т, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 млрд. (!) человек. Вылавливая ежегодно 85 - 90 млн. т рыбы (на нее приходится 85 % от используемой морской продукции), моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20 % своих потребностей в белках животного происхождения.

Соленые воды составляют около 94 % всех запасов и подразделяются на:

1. солоноватые (1—25 г/л соли);

2. морской солености (25—50 г/л);

3. рассолы (свыше 50 г/л).

Площадь соленых вод (морей, океанов) — чуть более 70 % поверхности Земли. Пресные же воды (менее 1 г/л соли) составляют чуть меньше 6 % запасов или, в абсолютном выражении, 90 млн. км3. Но вся беда в том, что из пресных вод лишь около 3% — легкодоступные запасы типа рек, озер и водохранилищ, остальное — ледники, подземные воды.

Все воды составляют гидросферу, постоянно обновляющуюся и существующую в постоянном обмене. Считается, что для полной смены воды в атмосфере необходимо: до 9—10 суток, в реках — 12—20 суток, в морях — 2,5—3 тыс. лет, в океанах — 30— 40 тыс. лет.

Эти данные свидетельствуют об особой опасности загрязнения водоемов: загрязнение устойчиво сохраняется длительное время.

Запасы пресной воды на земном шаре (97% всех ее запасов находится в морях и океанах) ограничены. Они составляют всего лишь 3%, из них 2% - в полярных ледниках, и только 1% находиться в жидком состоянии, пригодном для использования.

Украина относится к регионам, не обеспеченным в достаточном количестве пресной водой из-за существующих антропогенных нагрузок. Запасы местных водных ресурсов на одного жителя Украины в среднем почти в 30 раз меньше, чем в России. Так, если в среднем по странам СНГ на душу населения приходится 19,6 тыс.м³ на год, в России – 30,6 то в Украине – 1,2 тыс.м³.

Недостаточно обеспечены водой южные и восточные области, которые особенно требуют воды из-за развитой промышленности и значительной концентрации городов. Это – Донецкая, Запорожская, Днепропетровская, Николаевская, Одесская, Херсонская области, где на душу населения приходится воды в 15 – 20 раз меньше, чем в других областях. В засушливые годы эти показатели еще ниже.

Промышленное использование водных ресурсов намного превышает процесс их восстановления в биосфере. Ежегодно водозабор составляет 3500 км³ , а сброс неочищенных промышленных стоков – 160 км³; это приводит к загрязнению свыше 12%, а в промышленно развитых странах – до 25% годового стока.

В Украине забор воды в 90-х годах составлял 34 км³, а сброс – 20,6 км³.

К особенно водоемким отраслям промышленности относятся металлургический и топливно-энергетический комплексы, химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности. Так, на изготовление 1 т бумаги используется до 1000 м³ воды, 1 т стали – 300, 1 т синтетического каучука – 2800, 1 т никеля – 4000 м³.

Современная тепловая электростанция мощностью 1 млн. кВт/ч требует в течение года 1,5 км³ воды, атомная – 3 км³. Масштабы эти очень велики, так как производство электроэнергии удваивается каждые 10 – 15 лет. Одним из распространенных способов уменьшения загрязнения промышленных стоков являются очистные сооружения.

Сельское хозяйство является наибольшим водопользователем - от 60 до 85% суммарного водозабора, однако ¾ его используется бесповоротно.

С интенсификацией сельскохозяйственного производства, особенно с такими ее направлениями, как химизация и мелиорация, большое количество удобрений и пестицидов поступает в реки, озера, попадает в подземные воды. Вынос пестицидов из орошаемых полей составляет около 4% от унесенного количества.

Важную проблему составляет загрязнение природных вод биогенными веществами, больше всего азотными. В мире ежегодно в окружающую среду поступает свыше 50 млн. т нитратов.

В Украине ежегодно в реки и водоемы смывается в среднем 120 млн. т грунта, а это – 240 тыс. т азота, 120 тыс. т фосфора, 2,4 млн. т калия.

Значительным водопользователем является и коммунальное хозяйство. В среднем за сутки в странах СНГ житель употребляет 250 л воды, в странах Западной Европы – 100 – 300 л, в Украине – 270 л, в некоторых городах – Херсона, Одессы, Донецка, Харькова, Мариуполя, Ровном – свыше 400, а в Днепропетровске, Львове, Киеве, Луганске, Севастополе, Запорожье – 450 – 550 л.

Коммунальные стоки больших городов – опасный источник загрязнения водоемов бытовой химией, моющими средствами; кроме того, отдельную проблему представляет бактериологическое загрязнение, которое несут стоки городских канализационных систем.

Одна из наиболее распространенных проблем рационального использования водных ресурсов страны – проблема малых рек. В Украине их 22,5 тыс., в их бассейнах формируется свыше 60% водных ресурсов. Их протяженность 100 тыс. км.

Способы рационального использования водных ресурсов:

1. В промышленности – внедрение водооборотных систем. Закрытые циклы промышленного водопользования дают возможность полностью ликвидировать стоки, а свежую воду добирать только на возвращение потерь воды. В Украине уже действуют 150 таких производств.

2. Введение новых радикальных технологий с уменьшенным потреблением воды.

3. Из-за отсутствия средств создавать системы ликвидации промышленных стоков поэтапно, прежде всего, на таких предприятиях, которые более других загрязняют окружающую среду.

4. В сельском хозяйстве – придерживаться норм орошения.