Контрольні запитання

1. Які фактори впливають на формування природних ресурсів прісних вод?

2. Які артезіанські басейни виділені на Україні?

2.2 Ресурси прісних і мінеральних вод і водозабезпечення України (самостійне вивчення)

Мета: - розвинути у студента навики самостійної роботи з літературою, вміння вибирати головне, узагальнити і систематизувати знання;

- надати студенту загальні відомості про ресурси бальнеологічних і термальних вод України і тенденція росту в них токсичних елементів.

План

1. Ресурси бальнеологічних і термальних вод.

2. Тенденція росту в цих водах токсичних елементів.

На території України виявлені лікувальні води майже всіх відомих у світі різновидів. Тут виділяються наступні провінції мінеральних вод:

1. вуглекислі води внутрішніх Карпат;

2. азотні, азотно-метанові, метанові і сірчано водневі води артезіанських басейнів, краєвих прогибів і складчастих областей;

3. радонові киснево-азотні води Українського Щита.

За такими критеріями, як загальна мінералізація, газовий склад, вміст активних мікро компонентів, радону, рН, температури, мінеральні води підрозділяють на 2 групи:

1. води без специфічних компонентів і властивостей;

2. вода специфічного складу з біологічно активними компонентами (вуглекислі, сульфідні, радонові ,бром-йодисті).

Азотно-сульфатні кальцієві води (без специфічних властивостей) мають мінералізацію 2-15 г/л. Вони поширені в Волино-Подольському і Причорноморському артезіанських басейнах. Ці води також зустрічаються у Криму, Дніпровсько-Донецькому артезіанському басейні.

Азотні хлоридні натрієві води з мінералізацією 15-35 г/л визначені у Криму і у Криворіжському субгеоасклинами на глибині 700-2257м на Українському Щиті.

Метанові хлоридні натрієві води з мінералізацією 2-15 г/л поширені у Прикарпатському прогині на глибинах 80-460м, в Причорноморському і Дніпровсько-Донецькому артезіанських басейнах та глибинах відповідно 200-300м і 700м.

Води специфічного складу вуглекислі типу Нарзан, Боржомі широко використовуються у лікувальній практиці. Вони поширені у Закарпатській області. Це Луганська, Поляна Квасива, що мають гідрокарбонатний кальцієво-натрієвий склад і загальну мінералізацію 1-3 г/л, що мають вуглекислий газ у кількості 0,8-2,9 г/л. Глибина залягання 36-77м.

Джерела типу Есектуки зосереджені поблизу с. Драгово, Сайми, Верховна Блістра Хустського району. Ці мінеральні води Драговська хлоридно-гідрокарбонатного натрієвого складу з мінералізацією 5,9-10,5 г/л. Запаси води досить значні.

Вода типу Арені мають хлорид ний натрієвий склад і мінералізацію 4,6-16 г/л. Знайдені у долинах р.Ужа і його притоків. У складі вуглекислих солоних вод присутні йод і бром.

Сульфідні води зосереджені у південно-західний частині Волино-Подольського артезіанського басейну у прикордонній з Польщею смузі до м. Чернівці. Найбільш крупне експлуатаційне родовище розміщене у м. Немирові. Вміст сірководню у водах складає 38-120 мг/л, мінералізація їх 2,1-3,1 г/л. хімічний склад води сульфатний кальцієво-натрієвий. Залягають вони на глибині 55-155м.

Води залізисті і миш’яковисті відомі у Карпатах поблизу с. Келичин. Це вуглекисневі мінеральні лікувальні води з вмістом заліза до 30 мг/л. Проявляються у вигляді природних виходів ряду крупних і мілких джерел з сумарним дебітом до 10 л/сек. Хімічний склад води гідрокарбонатний кальцієвий з мінералізацією 0,4-0,9 г/л.

Води з високим вмістом органічних речовин – це “Настуся” на курорті *Трускавець*, *Березовська* під Харковом. Мінеральна вода типу Настуся прісна гідрокарбонатна кальцієво-магнієва з мінералізацією 0,6-0,8 г/л. Містить органічні речовини типу бітумів (природна органічна речовина) у кількості 25 мг/л і куминів, а також невелика кількість сірководню.

Радонові води поширені на Українському Щиті у тріщинуватій зоні кристалічних порід докембрея, іноді в осадовій товщі. У Поліссі концентрація радону не перевищує 20 наноКюрі.

На території України виявлені ресурси термальних вод. Найбільший інтерес представляють води Криму і Закарпаття. У Криму промислові термальні води широко поширені у нижньокрейдяних відкладеннях на глибині 500-2000м і мають температуру 40-80 ⁰С. У Закарпатті відмічена найбільш висока для невеликих глибин фонова температура. Вона досягає 50-80 ⁰С.

Промислові води з вмістом повареної солі зустрічаються у долинах притоків Сіверського Донця у Харківській області.

У процесі експлуатації мінеральних вод нерідко спостерігається забруднення їх по різним причинам. Причина потрапляння у неї токсичних елементів виявилось потакування містячи трупну отруту ґрунтових вод четвертинних відкладень з боку кладовища, розміщених на лівому березі Куяльницького лиману.

Контрольні запитання

1. На які 2 групи підрозділяються мінеральні води?

2. Які це термальні і бальнеологічні води?

3. Які ви знаєте води?

2.2 Ресурси прісних і мінеральних вод. Водозабезпечення України

(лекція)

Мета: вивчити еволюцію підземної гідросфери під впливом природних і антропогенних факторів, їх виснаження і забезпечення.

План

1. Еволюція підземної гідросфери під впливом природних і антропогенних факторів.

2. Їх виснаження і забезпечення.

Підземні води, як і інші компоненти літосфери, взаємозв’язані з атмосферою, поверхневими водами, рослинним світом. Природні і антропогенні процеси, що протікають у верхній частині літосфери, суттєво впливають на підземну гідросферу і являються необоротними. Підземні води Землі знаходяться у постійному русі. Атмосферні осади, інфільтруючись у пористі породи, формують власний горизонт, води якого від області живлення рухаються в область формування, а потім до зони розвантаження, де вони живлять собою струмки, ріки. Дотикаючись з гірськими породами, води розчиняють легкорозчинні солі, мінералізуються, виносять тонко дисперсні частинки породи, збільшуючи пористість порід. Таким чином, відбуваються необеренені процеси у природі, на які все більш і більш накладається вплив антропогенних процесів, пов’язаних у значній мірі з господарською діяльністю людини.

Конструктивний водовідбір у ряді випадків складає 100-200 тисяч м³/добу при максимальному дебіті карстових джерел у природному режимі 10-20 тисяч м³/добу.

Техногенна діяльність, як правило, являється цілеспрямованою. Вона полягає у спорудженні інженерних споруд, що змінюють динаміку природного розвитку екзогенних геологічних процесів, поповнення запасів підземних вод, розробці родовищ корисних копалин.

Інший тип дії – стихійні, що носять характер наслідку і резонансу виконання ціле напрямленої дії.

У Харкові на ділянках інтенсивної експлуатації юрського і крейдяного водоносних горизонтів відлігуюче прогресуюче пониження напорів вод.

Вичерпання запасів підземних вод ставить під загрозу забезпечення населення і народного господарства водою. Інфільтрація атмосферних осадів не встигає поповнювати спрацьовані запаси. Виникає задача використовувати для поповнення запасів підземних вод поверхневі водотоки у періоди половіддя і паводків, що уносять велику кількість прісної води.

Інша проблема еволюції підземних вод – це їх забруднення. Хімічні або бактеріологічні забруднення підземних вод відбувається в результаті порушень вимог санітарної охорони у зоні водозаборів, збросу промислових і господарських стоків у ріки або безпосередньо у водоносні горизонти через поглинання скважини.

Встановлено, що споживання забрудненої води визиває 80% всіх захворювань.

Забруднення поділяють на наступні групи:

1. радіоактивні (промислові відходи);

2. хімічні (промислові стоки, нафтопродукти, побутові відходи, отрутохімікати);

3. бактеріальні (побутові і сільськогосподарські відходи);

4. теплові (промислові стоки).

Токсичні елементи негативно впливають на здоров’я людей і тварин.

Небезпечні для здоров'я людей кадмій, миш’як, свинець. Досить небезпечні для здоров'я людей пестициди.

На сьогодні у воді рік, водойм і океану потрапляє велика кількість нафти і нафтопродуктів, гинуть птахи і риби.

Потрапляння нафтових продуктів в організм деяких морських тварин обумовлюється у них втратою орієнтації, викиду на суходол і масову загибель.

Різноманітен механізм проникнення нафтопродуктів у ґрунтові води. Суттєво забруднюють поверхневі і підземні води зливаємі з полів отрутохімікати. Небезпечно для водоймищ і рік термічне забруднення, пов'язаний з роботою теплових станцій. Досить небезпечне радіоактивне забруднення в результаті збросу в океан контейнерів з радіоактивними відходами. Значну небезпеку представляють хімічні миючі засоби, що потрапляють у вододжерела.

Експлуатація підземних вод впливає на рослинність.

Контрольні запитання

1. Як природні і антропогенні фактори впливають на еволюцію підземної гідросфери?

2. На які групи поділяють забруднення?

3. Як ці забруднення впливають на стан середовища і здоров'я людей?

2.3 Енергетичні ресурси океанів і суходолу

(лекція)

Мета: вивчити енергетичні ресурси, що не поновлюються, їх джерела, витрати; проблеми розвитку атомної енергетики в світі.

План

1. Енергетичні ресурси, що не поновлюються.

2. Їх джерела, витрати.

3. Проблеми розвитку атомної енергетики в світі.

Виробничий процес у промисловості, сільському господарстві, будівництві, на транспорті неможливий без використання енергетичних ресурсів. Ці ресурси підрозділяються на невідновні (паливні копалини і ядерне паливо) і відновні (енергія природних явищ). У сучасному виробничому процесі основним джерелом енергії являється органічне паливо (вугілля, нафта, газ, торф), тобто невідновні ресурси. Щорічно у світі добувається 6 млрд т умовного палива, яким забезпечується отримання енергії у кількості 92*10¹⁵кДж/рік. Але тільки 35% її утилізується (використовуються) у формі теплової, механічної або електричний. Інша витрачається. Ріст енергоресурсів подвоюється на землі кожні 10 років. Відповідно зменшується запаси палива – нафти, газу та ін.

Підземне добування і перероблення урану, використовуємого у якості сировини для отримання палива АЕС, відбувається у межах України Східним гірничо-збагачувальним комбінатом. Як відомо, основним питанням екології Землі являється питання переробки і поховання урано-плутонієвих відходів. Воно виникло у зв’язку з урано-плутонієвим паливним циклом ядерної енергетики. Однак можливий і інший засіб отримання тепло ядерного палива: з використанням торію. По правді, торій не має своїх ізотопів, які б змогли ділитись. Для видалення з нього тепло елементів йому к якості добавки необхідні радіоактивні відходи, які забруднили Землю. Значить, теплову енергію можна отримувати з більш дешевої речовини і разом з цим ліквідувати смертельні радіоактивні відходи. Але відома в світі технологія переробки торію не ідеальна, в перших, із-за неповного спалювання ядерного палива і високої радіації при цьому процесі. Маються і інші проблеми. В Росії «торієвим циклом» займався Новосибірській інститут фізико-технічних проблем металургії і спеціального машинобудування. Створена новітня технологія тепловиділяючих елементів з допустимо високим згоранням ядерного палива. Дане наукове відкриття дозволяє вирішити не тільки енергетичну проблему країни, але різко зменшити кількість радіоактивних відходів, дати друге життя закритим містам атомшікам.

Контрольні запитання

1. Які ви знаєте енергетичні ресурси, що не поновлюються?

2. Назвіть їх джерела і витрати?

3. Як атомна енергетика впливає на світ?

2.3 Енергетичні ресурси океанів і суходолу

(лекція)

Мета: вивчити концепція розвитку паливно-енергетичного комплексу України; екологічні та економічні проблеми; безпека збільшення виробки електроенергії; нераціональність спалювання мінеральної сировини.

План

1. Концепція розвитку паливно-енергетичного комплексу України.

2. Екологічні та економічні проблеми.

3. Безпека збільшення виробки електроенергії.

4. Нераціональність спалювання мінеральної сировини.

Виходячи з «Концепції розвитку топливно-енергетичного комплексу України » слід зазначити, що з своїх ресурсів Україна задовольняє свої потреби на 42%. В «Концепції» передбачено збільшення добичі нафти на Чорному морі на 70-75% і газу.

Втрати при отриманні енергії на АЕС складає 97%, а на ТЕС і в мережах – 80%. Теплові електростанції являються сильними забрудненнями навколишнього середовища.

Спалювання мінеральної сировини являється нераціональним методом отримання енергії, оскільки воно являється великою цінністю для хімічного синтезу. Шляхом переробки вуглеводнів можна отримати синтетичні тканини і каучук, пластмаси, добрива, барвники.

Крім того, традиційним паливом не вичерпується можливість отримання енергії. На Землі маються потенційні запаси нового виду вуглеводневої сировини, газгідратів або твердого газу, залягаю чого у вигляді твердої речовини в даних осадах полярних морів і в зоні вічної мерзлоти на суходолі у рихлих породах. При нагріванні газгідрат розлагається на воду і газ.

Потенційними запасами палива слугують і типи родовищ відомих раніше як непромислові, нераціональні для розробки у свій час, але що можуть стати промисловими при застосуванні більш прогресивних технологій.

Для України забезпеченість паливом являється однією з важливіших проблем. За даними Національної Академії (1991р.), забезпеченість країни вугіллям складає 95%, природним газом – 22%, нафтою – 8%. Маються можливості відкриття нових родовищ нафти у Дніпровсько-Донецькій впадині і у межах шельфу Чорного моря. Можуть бути використані паливні сланці Балтинського родовища і менилітові сланці Карпат.

Контрольні запитання

1. Розкажіть про «Концепцію»?

2. Яка в Україні найважливіша проблема?

3. В чому полягає нераціональність спалювання мінеральної сировини?

2.3 Енергетичні ресурси океанів і суходолу

(самостійне вивчення)

Мета: - розвинути у студента навики самостійної роботи з літературою, вміння вибирати головне, узагальнити і систематизувати знання;

- надати студенту загальні відомості про енергетичні ресурси природних процесів Землі, що поновлюються.

План

1. Відновні енергетичні ресурси.

2. Види енергій.

До відновних енергетичних ресурсів землі відноситься енергія сонячної радіації, енергія морських приливів і хвиль, океанічних течій, море термальна енергія, гідротермальна енергія, енергія рік, вітрова енергія, біоенергія.

До найважливіших видів відноситься сонячні енергія, частина якої (50%), досягаючи земної поверхні, відбивається назад у світовий простір, гідросферою витрачається на випаровування, випадіння осадів, рух повітряних мас, хвиль океанічних течій. Частина сонячної енергії поглинається на утворення біомаси рослин у процесі фотосинтезу і рослин. Енергія, поглинута літосферою, виступає у вигляді теплової і хімічної енергії Землі.

В Україні геліоенергетичнї ресурси поширені нерівномірно. Обширні, джерела і затоки мілких внутрішніх морів, як Азов, можуть слугувати реальними джерелами отримання електроенергії для живлення десятків підприємств, що знаходяться у радіусі до 200 км від можливого міста розміщення майбутніх станцій.

Енергія морських приливів оцінюється у 1млрд кВт. Приливні електростанції будуються без створення водосховищ і без зміни гідрогеологічних умов на прилеглій території. Але у сфері дії приливних і відливних станцій повинні бути створенні більш енергоспоживаючі підприємства.

Енергія вітрових морських хвиль має потужність 90000млрд кВт. Розміщення електростанцій цілесообразно у широтах між 40-й і 60-й паралелями і у тих місцях, де відкриті береги омиваються океаном. Малопотужні експериментальні установки цього типу вже діють у різних країнах.

Енергія океанічних течій (Гольфстрім у Атлантичному і Куро-Сиво в Тихому, що несуть відповідно 83 і 55млн м³).

Море термальна енергія утворюється за рахунок різності температур верхніх і нижніх шарів морської води. Будівництво море термальних станцій можливо у тропічних і субтропічних районах, де значні глибини океану розміщені поблизу берегів, а температура води знижується від 30⁰ на поверхні до 8-10 ⁰С на глибині 400-500 м.

Геотермальна енергія (теплова енергія внутрішніх частин Землі). Запаси її виключно великі і у багато разів перевищує теплові ресурси вугілля нафти, газу, торфу.

Термальні води залягають у верхніх товщах земної кори, містять бром, фтор, йод, стронцій, пригодні для промисловості. Ресурси їх еквівалентні 100млн т умовного палива на рік.

Гідроенергетичні ресурси (енергія текучої і падаючої води) складають 32800 млрд кВт * годину. Гідроелектростанції вироблюють майже 20% всієї електроенергії світу. Але вигідні вони на гірських ріках. На рівнинних ріках України вони невигідні.

Вітрова енергія (кінетична енергія вітру). Особливо перспективні для її освоєння південь України, північ Криму. Вітряні установки мають потужність 15 кВт. Вони перетворюють механічну енергію у електричну на 45-48%.