Размещено на http://www.allbest.ru/

Рациональное использование и охрана водных ресурсов

ВВЕДЕНИЕ

Экология (русифицированное словообразование от двух греческих слов «oikos» - дом, жилище, место пребывания, и «logos» - понятие, мысль, разум, учение) - наука об отношениях растительного мира и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология» был предложен в 1866 г. немецким ученым Эрнстом Геккелем и сформировался к началу XX века.

Современное значение слова экология имеет более широкое значение, чем в первые десятилетия развития этой науки. Даже более того, чаще всего под экологическими вопросами понимаются прежде всего вопросы охраны окружающей среды. Во многом такое смещение смысла произошло благодаря все более ощутимым последствиям влияния человека на окружающую среду..

Как самостоятельная научная дисциплина экология возникла на рубеже двадцатого столетия, хотя её название вошло в лексикон лишь в последние 30-40 лет. Экология занимается изучением биологических систем различного уровня организации (организм, популяция, сообщество, экосистема). Она исследует их форму, функции, развитие, регуляцию и адаптацию

В целом современная экология - научное направление, рассматривающее некую значимую совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов.

Вода - наиболее распространенное на Земле вещество. Ее количество достигает 1018 тонн, и она покрывает приблизительно четыре пятых земной поверхности. Это единственное химическое соединение, которое в природных условиях существует в виде жидкости, твердого вещества (лед) и газа (пары воды). Вода играет жизненно важную роль в промышленности, быту и в лабораторной практике; она совершенно необходима для поддержания жизни. Приблизительно две трети человеческого тела приходятся на долю воды, и многие пищевые продукты состоят преимущественно из воды.

Цель работы - рассмотреть рациональное использование и охрана водных ресурсов

В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:

- дать понятие экологии;

- изучить виды и дать классификацию природных ресурсов;

- рассмотреть природную воду и ее распространение;

- дать характеристику водной среды;

- определить роль воды в природе;

- рассмотреть загрязнения водных ресурсов;

- проанализировать рациональное использование водных ресурсов и меры по предотвращению их загрязнения и истощения;

Методы исследования:

- обработка, анализ научных источников;

- анализ научной литературы, учебников и пособий по исследуемой проблеме.

Объект исследования - рациональное использование и охрана окружающей среды

1. ЭКОЛОГИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ.

1.1 Понятие об экологии

Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и систем организмов (популяциий, сообществ) друг с другом и со средой их обитания. Она пытается объяснить, почему те или иные растения и животные встречаются только в определённом месте; почему так много организмов одного типа и так мало другого; какие изменения могут вызвать их взаимодействия на данной территории; как функционируют биологические системы, как образуются и используются органические соединения в них, как происходит круговорот элементов и веществ в природе.

Основателем этой новой науки признан немецкий биолог Эрнст Геккель (Ernst Haeckel). В своей книге «Всеобщая морфология» ещё в 1866 году он писал: «Под экологией мы понимаем сумму знаний, относящихся к экономике природы…это - учение о балансе между организмом и средой, предметом которого являются связи живых существ с неорганической и органической природой».

У слов экология и экономика - общий корень. Слово «Экология» образовано от греческого «oicos» - дом и «logos» - наука. Следовательно, это наука, изучающая наш «природный дом» и живые организмы «у себя дома». Слово «экономика» буквально означает искусство ведения домашнего хозяйства. Вот почему, эти две науки должны идти рука об руку, способствуя сохранению и процветанию нашего Дома Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.Н. Экология. М., изд. МАИЭ, 2000.

При этом очень важно понимать, что человека, подобно всем другим живым существам нельзя рассматривать отдельно от среды, в которой он обитает. Если мы хотим жить в согласии с Природой, то необходимо принимать её условия, и считаться с основными законами, которым подчиняются всё живое, не преступать определённые границы, изменяя окружающую среду в соответствии со своими собственными потребностями.

Несмотря на высокий уровень технического развития, современная цивилизация продолжает (и будет) зависеть от природной среды, причём не только от её энергетических и материальных ресурсов, но и от её жизненно важных процессов, таких как круговорот воздуха и воды. Основные законы Природы не потеряли своей силы, а лишь усложнили зависимость от них человека. От наших знаний этих законов и разумных действий, направленных на сохранение и улучшение окружающей среды, зависит существование и сохранение нашей цивилизации Шилов И.А. Экология. М., Высшая школа, 1998..

Экология представляет собой теоретическую основу охраны природы и рационального природопользования

Природопользование - это деятельность человеческого общества, направленная на удовлетворение своих потребностей путем использования природных ресурсов. Выделяют рациональное и нерациональное природопользование.

Нерациональное природопользование -- это система природопользования, при которой в больших количествах и не полностью используются легко доступные природные ресурсы, что приводит к быстрому истощению ресурсов. В этом случае производится большое количество отходов и сильно загрязняется окружающая среда.

Нерациональное природопользование характерно для хозяйства, развивающегося путем нового строительства, освоения новых земель, использования природных ресурсов, увеличения числа работающих. Такое хозяйство приносит сначала неплохие результаты при сравнительно низком научно-техническом уровне производства, но быстро приводит к уменьшению природных и трудовых ресурсов.

Рациональное природопользование -- это система природопользования, при которой достаточно полно используются добываемые природные ресурсы, обеспечивается восстановление возобновляемых природных ресурсов, полно и многократно используются отходы производства (т.е. организовано безотходное производство), что позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды.

Рациональное природопользование характерно для интенсивного хозяйства, которое развивается на основе научно-технического прогресса и хорошей организации труда при высокой производительности труда. Примером рационального природопользования может быть безотходное производство, в котором полностью используются отходы, в результате чего снижается расход сырья и сводится к минимуму загрязнение окружающей среды.

Одним из видов безотходного производства является многократное использование в технологическом процессе воды, взятой из рек, озер, буровых скважин и т. д. Использованная вода очищается и вновь участвует в производственном процессе.

1.2 Виды и классификация природных ресурсов

Природные ресурсы - это часть всей совокупности среды обитания (ресурсы + условия), используемой для поддержания жизни. Огромные объемы природных ресурсов, вовлекаемых в современную человеческую деятельность, обострили проблемы их рационального использования и охраны и приобрели глобальный характер. Для изучения и рационального использования природных ресурсов целесообразно провести их разделение по классам (видам), для того чтобы выработать обобщенные методы рационального их использования.

Основные виды природных ресурсов следующие:

1.Энергетические ресурсы (солнечная энергия, внутриземное тепло, ядерная энергии и др.);

2. Атмосферные (газовые ресурсы);

3. Климатические ресурсы;

4. Водные ресурсы;

5. Ресурсы литосферы, в том числе земельные и минеральные ресурсы;

6. Ресурсы растений - продуцентов;

7. Ресурсы консументов;

8. Ресурсы редуцентов;

9. Рекреационно - антропо - экологические;

10.Позновательно - рекреационные;

11. Ресурсы пространства и времени;

12. Трудовые ресурсы и другие.

Главные виды природных ресурсов можно классифицировать различным способом, в зависимости от поставленных целей.

Можно классифицировать на основе их генезиса - минеральные ресурсы, климатические ресурсы, земельные ресурсы (включая почвенные), биологические ресурсы (растительный и животный мир), водные ресурсы.
Можно по способу использования в материальном производстве - ресурсы, используемые в промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях, а также в непроизводственной сфере Природопользование: Учебник. Под редакцией проф. Э.А. Арустамова. М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2000.

Можно классифицировать по исчерпаемости:

- исчерпаемые,

в том числе:

- возобновимые (биологические, земельные, водные и другие);
невозобновимые (минеральные);

- практически неисчерпаемые (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия текучей воды, ветра и др.).

Можно классифицировать по восстанавливаемости и заменимости. Ресурсы возместимые - природные ресурсы, которые могут быть восстановлены, т.е. возмещены для хозяйства путем вскрытия новых источников.

Ресурсы заменимые - природные ресурсы, которые могут быть заменены другими сейчас или в обозримом будущем (напр. минеральное топливо - солнечной энергией).

Могут быть и другие классификации. Например, ресурсы истощенные - виды природных ресурсов, количество которых снизилось под влиянием человеческой деятельности до такой степени, что дальнейшая их эксплуатация экономически нерациональна или грозит полным исчезновением ресурса.

Ресурсы экономические (несмотря на то, что экономические ресурсы больше относятся к антропогенным, их можно рассматривать и в качестве «меры» природных ресурсов. Стоимость - мера ценности ресурса для человека, издержки - мера трудности добычи ресурса и т.д.) - денежные средства, ценности, запасы, возможности, источники средств, доходов.
Ресурсы вторичные материальные - отходы производства и потребления, которые образуются в народном хозяйстве и могут быть повторно использованы в нем Шабанов С. В. Введение в рациональное природопользование. Учебное пособие - М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2007.

Ресурсы вторичные энергетические - сбросное тепло, которое может быть утилизировано в народном хозяйстве (промышленном, коммунальном и др.).

Тип классификации целесообразно подбирать каждый раз, исходя из поставленной задачи.

Для целей рационального природопользования и природообустройства наиболее целесообразной является классификация ресурсов по происхождению (генезису) ресурса.

загрязнение истощение природный вода

2. ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

2.1 Природная вода и ее распространение

Земля - одна из девяти планет Солнечной системы, и как известно, только на Земле сложились такие удивительные условия, при которых стало возможным возникновение и развитие живых организмов. Тайна возникновения жизни так же затеряна в прошлом, как и тайна возникновения Солнца и планет, всей вселенной.

Известно только, что возникновение и развитие жизни на нашей планете было бы невозможным без солнечных лучей, согревающих наружную оболочку Земли, без тонкого слоя газовой атмосферы и без огромного количества химического вещества, называемого водой.

Природные воды - воды Земли с содержащимися в них твердыми, жидкими и газообразными веществами.

Вода занимает особое место среди природных богатств Земли - она незаменима. Вода необходима во все времена и всюду, где существует жизнь. Для человека важно не только количество питьевой воды, но и ее качество. Во избежание опасности, которую может таить в себе некачественная вода, в Европе разработаны стандарты на питьевую воду, определяющие ее основные качества - цвет, вкус, запах и бактериальный состав. Здоровая и вкусная вода - истинный дар Земли Бровко П.Ф., Лымарев В.И. Основы береговедения: Избр. лекции. -- Владивосток, 1997.

Запасы воды на земле огромны. Она находится в морях и океанах, в материковых ледниках и полярных льдах, в пресных водах озер, рек и болот. Значительные количества воды содержатся в атмосфере воздуха и горных породах, в живых организмах.

Объем гидросферы громаден - 1370 млн. кубических километров, что составляет 1/800 объема планеты Земля.

Этот объем распределяется следующим образом:

· мировой океан - 1120 млн. кубических километров;

· толща земной коры - 200 млн. кубических километров;

· материковые ледники и ледники приполярных областей - 30 млн. кубических километров;

· реки, озера, болота - 4 млн. кубических километров;

· атмосфера - 12 тыс. кубических километров;

Количество воды в гидросфере практически постоянно. Одним из источников поступления воды в гидросферу являются ювенильные воды, попадающие на Землю в результате извержения вулканов. Однако это всего 0.25 кубических километров в год. Расход воды также невелик и связан с разложением ее паров под действием солнечного излучения и улетучиванием их в мировое пространство.

Наряду с большим объемом, вода на Земле занимает громадные площади. Площадь поверхности Мирового океана составляет около 360 квадратных километров, это почти 2.5 раза больше площади поверхности суши. На поверхности Земли имеются реки, озера, болота, ледники и снега. В толще земной коры текут подземные реки, располагаются подземные озера. Вся вода находится в постоянном движении.

2.2 Характеристика водной среды

Вода как химическая субстанция, уникальна по своему строению и по своим свойствам. Вода это прозрачная жидкость без запаха, вкуса и без цвета. Её молекулярная масса - 18,0160. Максимальная плотность дистиллированной воды - 1 г/см3, при температуре 3,9820 С и давлении 1 атм. Являясь уникальным растворителем, она растворяет больше солей и других веществ, чем любая другая жидкость, она окисляет почти все металлы и разрушает самые твёрдые горные породы. Это объясняется тем, что диэлектрическая проницаемость воды - 81,0 при 200 С, тогда как у большинства других тел она находится в пределах 2-3, за исключением ряда кислот (муравьиная - 58, ацетон - 21) и цианистого водорода, у которого этот показатель равен 107 Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.Н. Экология. М., изд. МАИЭ, 2000.

Вода в форме сферических капель имеет наименьшую поверхность при заданном объёме. Поверхностное натяжение равно 72,75 дин/см, являясь необходимым условием для капиллярных процессов. Удельная теплоёмкость воды выше, чем у большинства веществ (кроме водорода и аммиака) и составляет при 1000 С 0,487 кал/г-град, а при 150 С равна 1,000 кал/г-град. Она обладает способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться, при этом поглощение дополнительной теплоты происходит при неизменности температуры в процессе замерзания и при кипении. Температура замерзания воды понижается при увеличении давления примерно на 10 С на каждые 130 атм. Температура кипения при давлении 1 атм - 1000 С, а её составные части кипят при отрицательной температуре: водород при -2530 С, кислород при - 1800 С. Вода способна к полимеризации - соединению большого числа молекул обычной воды. Такая вода имеет ряд совершенно новых физических свойств, в частности она кипит при температуре в 5-6 более высокой, чем обычная.

Водные среды отличаются друг от друга по многим показателям. Наиболее важные представлены в нижеследующей классификации [6].

По солесодержанию природные воды делятся на:

- пресные (< 1 г/л);

- солоноватые (< 1-10 г/л);

- соленые(> 10 г/л).

По степени минерализации пресные воды в свою очередь делятся на:

- маломинерализованные (< 0,2 г/л);

- средней минерализации (0,2-0,5 г/л);

- повышенной минерализации (0,5-1,0 г/л).

По содержанию соответствующих анионов воды делятся на классы:

- гидрокарбонатные (преобладает анион HCO3-);

- сульфатные;

- хлоридные.

По преобладающему катиону делятся на группы воды, классифицированные по анионам:

- кальциевая (преобладает катион Са2+);

- магниевая;

- натриевая.

По значению общей жесткости, Ж0, мг-экв/л:

- малой жесткости (Ж0 < 1,5);

- средней (Ж0 = 1,5-3,0);

- повышенной (Ж0 = 3-6);

- высокой (Ж0 = 6-12);

- очень высокой (Ж0 > 12).

По степени дисперсности примеси природных вод подразделяют на:

- истинно растворенные (ионно- или молекулярнодисперсные) - распределенные в воде в виде отдельных ионов, молекулы коллоидно-дисперсные с размером частиц от 1 до 100 нм;

- грубодисперсные - с размером частиц более 100 нм.

По химическому составу примеси природных вод можно разделить на 2 типа: минеральные и органические.

К минеральным примесям относятся растворенные в воде содержащиеся в атмосфере газы N2, О2, СО2, образующиеся в результате окислительных и биохимических процессов NН3, СН4, H2S, а также газы, вносимые сточными водами; различные соли, кислоты, основания, в значительной степени находящиеся в диссоциированной форме, то есть в виде образующих их катионов и анионов.

К органическим примесям относят гумусовые вещества, вымываемые из почв и торфяников, а также органические вещества различных типов, поступающие в воду совместно с сельскохозяйственными стоками и другими типами недостаточно очищенных стоков.

По степени загрязненности органическими веществами природные воды можно разделить на 4 группы, характеризующиеся определенной окисляемостью (мг О/л ):

- малая - 5;

- средняя - 5-10;

- повышенная - 10-20;

- сильная - > 20.

Особенно богаты органическими веществами поверхностные воды болотного типа, а подземные воды бедны органическими веществами

2.3 Роль воды в природе и хозяйственной деятельности человека

Среди всех веществ имеющихся на Земле, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особо важную роль в жизни человека.

Значительное количество воды человек использует в своей повседневной жизни. Использованные воды, как правило, загрязнены, и если они не проходят специальной очистки, то загрязняют и природные воды - реки, озера, подземные воды.

Загрязненные природные воды ухудшают экологическую ситуацию в биогеоценозе, ведут к гибели существующих природных форм, ставят под сомнение возможность выживания различных форм высших организмов, в том числе и человека. В условиях повсеместного загрязнения окружающей среды, в том числе ухудшения качества природных вод, одной из актуальнейших проблем выживания человечества становится проблема обеспечения людей питьевой водой высокого качества Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002..

Человек не может жить без воды. Его тело на 70%, кровь - на 90%, мышцы - на 75% состоят из воды. В костях человека содержится около 25% воды. Без пищи человек может прожить 2-3 месяца, а без воды погибает через неделю. Обезвоживание организма ведет к тому, что все биохимические процессы, протекающие в отсутствии влаги, ведут к необратимым последствиям во всех органах.

С водой в организм человека поступают минеральные вещества, вода обеспечивает движение всех материальных и энергетических потоков в теле человека, и даже температура тела регулируется при помощи воды.

Известны случаи, когда спасшиеся при кораблекрушении люди без пресной воды в течение несколько часов сходили с ума от страха умереть от жажды. Вода - это жизнь!

В то же время отсутствие в питьевой воде основных минеральных солей приводит к нарушению водно-солевого баланса организма, что вызывает различные заболевания.

Оптимальный уровень содержания солей в питьевой воде составляет 200-500 мг/л. Суточная потребность организма в воде питьевого качества - от 1.5 до 2.0 л.

Вода играет исключительно важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Вода остается жидкостью в температурном интервале, наиболее благоприятным для их жизненных процессов, для огромного количества организмов она является средой обитания. Уникальные свойства воды представляют неповторимую ценность для жизнедеятельности организмов. В водоемах вода замерзает сверху вниз, это имеет большое значение для обитающих в них организмов.

Вода оказывает смягчающее влияние на погодно-климатические условия. Она постоянно перемещается во всех сферах Земли, вместе с циркуляционными потоками атмосферы - на большие расстояния.

Вода играет огромную роль в жизнеобеспечении человека. Она используется им непосредственно для питья, хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырья для получения промышленных и с/х продуктов, имеет рекреационное значение, велика ее эстетическая значимость. Таково далеко не полное перечисление роли воды в природе и жизни человека

2.4 Загрязнение водных ресурсов

Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.

К числу наиболее вредных химических веществ относят нефть и нефтепродукты. В связи с ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления нефти расширяются масштабы загрязнения природы. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Первыми жертвами загрязнения нефтепродуктами морских пространств оказываются птицы. Их оперение, когда они садятся на поверхность воды, затянутой пленкой нефти, утрачивают свои теплоизоляционные свойства. Вскоре птица погибает в результате кровоизлияния и расстройств вызванных нарушением терморегуляции. Но не только птицы страдают от действия нефтепродуктов, поскольку пленка нефти препятствует насыщению воды кислородом, прекращается жизнедеятельность организмов, в частности планктона. Кроме того, некоторые компоненты нефти действуют как настоящие яды на морских беспозвоночных, в особенности на ракообразных и даже на рыб Бровко П.Ф., Лымарев В.И. Основы береговедения: Избр. лекции. -- Владивосток, 1997.

Растворимые компоненты нефти являются очень ядовитыми. Присутствие их в морской воде приводит к гибели их обитателей. Они отрицательно влияют на вкусовые качества морских животных. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум, с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибает. А многие из уцелевших оказываются уродами. Негативное влияние нефти на живые организмы выражается в нарушении работы ферментативного аппарата, нервной системы и в патологическом изменении тканей и органов. Для морских обитателей нефть - своего рода наркотик. Замечено, что некоторые рыбы «хлебнув» однажды нефти, уже не стремятся покинуть отравленную зону. Нефтяное загрязнение - это грозный фактор, влияющий на жизнь всего мирового океана.

Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения.

Ежедневно с земли в океан поступает до 5000 тонн ртути, используемой в сельском хозяйстве и промышленности. Загрязнение ртутью значительно снижает первичную продуктивность морских вод. В зонах наибольшей концентрации отмечается уменьшение количества мельчайших зеленых водорослей, синтезирующих органические вещества и выделяющих кислород. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем, по пищевой цепочке, передаются высокоорганизованным организмам. В результате в рыбах и морских млекопитающих металлы могут накапливаться в опасных концентрациях Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002..

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному химическому загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в воде приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме.

Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно умирает Бровко П.Ф., Лымарев В.И. Основы береговедения: Избр. лекции. -- Владивосток, 1997.

Мировая продукция пестицидов достигает больших масштабов. Относительная химическая устойчивость многих из этих соединений, а так же характер распространения, способствовали их поступлению в моря и океаны. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей.

Моря и океаны, через реки непосредственно с суши, с судов и барж сбрасываются жидкие и твердые отходы. Часть этих загрязнений оседают в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений, рассеивается в разных направлениях. В поверхностном слое моря, в огромных количествах развиваются бактерии и не только полезные, играющие большую роль в жизни моря. В последнее время, вблизи крупных городов, все чаще появляются патогенные виды бактерий возбудители желудочно-кишечных заболеваний. Это следствие выпуска в море бытовых сточных вод без предварительной их биологической очистки.

Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.

В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.

В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья Человек и среда его обитания. Хрестоматия. Под ред. Г.В.Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003.

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды ? в основном на промышленные и сельскохозяйственные нужды. Наиболее водоемкие отрасли промышленности ? горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70 % всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды ? сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80 % всей пресной воды.

Подсчеты показывают, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20 % ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2005 год показывают, что если даже очистка охватит все сточные воды, все равно на их разбавление потребуется 30-35 тыс. км пресной воды. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию.

Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20 % городского и 75 % сельского населения планеты.

Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже такие крупные реки, как Волга, Дон, Днепр. При этом уменьшились объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы. Следовательно, она не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8 %, а у таких рек, как Дон, Терек, Урал, ? на 11-20 % Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002. .

Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

Воду нельзя ничем заменить, этим она отличается практически от всех других видов сырья и топлива. Воду может заменить только сама вода! Без воды нет жизни, жизнь на Земле появилась тогда, когда появилась вода. Эмбрион человека состоит на 97 % из воды. Организм годовалого ребенка ? на 66 %.

Источники загрязнения воды: населенные пункты, промышленность, тепловое загрязнение, сельское хозяйство.

Виды загрязнения воды: тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, никель, хром), радиоактивные загрязнения (уран, плутоний, торий, стронций, цезий), неорганические вещества (азот, фосфор), хлороорганика (фтор, хлор, бром, хлороформ), ядовитые неорганические вещества, канализационные стоки, синтетические удобрения ядохимикаты (пестициды, гербициды, нитраты, нитриты).

2.5 Рациональное использование водных ресурсов, меры по предотвращению их загрязнения и истощения

Нехватка пресной воды, постепенное уничтожение и усилившееся загрязнение ресурсов пресной воды, получившие широкое распространение во многих регионах мира, наряду с наращиванием объема нерациональной деятельности требуют обеспечения комплексного планирования и рационального использования водных ресурсов. Такой комплексный подход должен охватывать все виды взаимосвязанных пресноводных водоемов, включая ресурсы поверхностных и подземных вод, и должным образом учитывать количественные и качественные аспекты, связанные с водой. Необходимо признать многосекторальный характер освоения водных ресурсов в рамках социально-экономического развития, а также многоцелевое использование водных ресурсов для целей водоснабжения и санитарии, сельского хозяйства, промышленности, городского развития, выработки гидроэлектроэнергии, внутреннего рыболовства, транспорта, отдыха, рационального использования низинных и равнинных земель и других видов деятельности.

Проекты рационального использования воды в целях освоения поверхностных и подземных источников водоснабжения и других потенциальных источников должны быть подкреплены одновременными мерами по охране вод и сведения к минимуму количества отходов. Первоочередное внимание, однако, должно придаваться мерам по предотвращению последствий наводнений и борьбе с ними, а также борьбе с наносами, в случае необходимости.

Для засушливых территорий основной проблемой при опустынивании является недостаток влаги. В условиях богарного земледелия, а также водоснабжения, зависящего от количества и характера выпадения осадков, значительную роль играет технология аккумулирования дождевого поверхностного стока Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.Н. Экология. М., изд. МАИЭ, 2000.

Такое аккумулирование, даже в условиях незначительного выпадения осадков, например 10 мм, может обеспечить получение полезных количеств воды - 100 мыс. л воды на 1 га. Способы аккумулирования стока, насчитывающие не менее 4 мыс. Лет существования, возможны в районах с минимально допустимым среднегодовым количеством осадков 50 - 100 мм. Среди технологических процессов можно отметить: изменения профиля местности (строительство канав или стенок из скальных пород вдоль склонов), расчистка земель (удаление камней и растительности), уплотнение поверхности почв; химическая обработка поверхности почв с целью сокращения скорости просачивания воды и эрозии за счет заполнения пор и трещин (применение солей натрия, силикоза, латекса, битума и воска), покрытие поверхности почв водонепроницаемой пленкой.

Значительную часть потерь воды составляют потери на испарение с поверхности почвы. Помимо различных материалов для мульчирования (стерня, полиэтиленовая и полигравий, алюминиевая фольга, бумага), разработаны принципиально новые методы. Так, внесение в почву после влагозарядкового полива фумигантов типа этилендиброма позволило сократить потери влаги на 30 - 40 %, а в некоторых случаях - 80%.

Большое внимание уделяется антитранспирантам, позволяющим резко сократить транспирационные потери растений. Опрыскивание ими дает возможность уменьшить скорость истощения почвенной влаги для сокращения числа поливов, а также повысить содержание влаги в растениях. Наиболее известны два вида антитранспиранстов: белые отражающие вещества (в частности, каолинит); восковая или латексная эмульсия.

В условиях недостатка влаги был изобретен способ регулирования естественной фильтрации через почву с целью повышение эффективности использования влаги. Это осуществляется с помощью создания асфальтового водосдерживающего экрана на легких песчаных почвах в условиях недостатка влаги

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы.

Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов и систем организмов (популяциий, сообществ) друг с другом и со средой их обитания.

Рациональное природопользование - система природопользования, при которой:

- достаточно полно используются добываемые природные ресурсы и соответственно уменьшается количество потребляемых ресурсов;

- обеспечивается восстановление возобновимых природных ресурсов;

- полно и многократно используются отходы производства.

Система рационального природопользования позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды. Рациональное природопользование характерно для интенсивного хозяйства.

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 около 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.

Основным источником пресной воды являются атмосферные осадки, но для потребительских нужд могут также использоваться и два других источника: подземные и поверхностные воды.

Вода как химическая субстанция, уникальна по своему строению и по своим свойствам. Вода это прозрачная жидкость без запаха, вкуса и без цвета.

Среди всех веществ имеющихся на Земле, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особо важную роль в жизни человека. Вода занимает 70% поверхности Земли и составляет 70% массы человека: эмбрион состоит из воды на 95%, в теле новорожденного её - 75%, у взрослого человека - 60%, лишь в старости её количество снижается.

Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.

К самым опасным видам загрязнений морей и океанов относятся: разливание нефти и нефтепродуктов при авариях судов и морских нефтяных скважин, выбрасывание радиоактивных веществ, вынос реками с сельскохозяйственных угодий химических удобрений - пестицидов, сбросы промышленных и бытовых неочищенных сточных вод и т. д. Перенасыщение морских вод этими веществами не только уничтожает биологическую жизнь в морях и океанах, но изменяет состав самой воды и делает ее непригодной для дальнейшего использования человеком.

Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм.

Нехватка пресной воды, постепенное уничтожение и усилившееся загрязнение ресурсов пресной воды, получившие широкое распространение во многих регионах мира, наряду с наращиванием объема нерациональной деятельности требуют обеспечения комплексного планирования и рационального использования водных ресурсов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бровко П.Ф., Лымарев В.И. Основы береговедения: Избр. лекции. -- Владивосток, 1997

2. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.Н. Экология. М., изд. МАИЭ, 2000

3. Природопользование: Учебник. Под редакцией проф. Э.А. Арустамова. М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2000

4. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. М.: ACADEMA, 2002.

5. Человек и среда его обитания. Хрестоматия. Под ред. Г.В.Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003

6. Шабанов С. В. Введение в рациональное природопользование. Учебное пособие - М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2007

7. Шилов И.А. Экология. М., Высшая школа, 1998.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Классификация природных ресурсов

Классификационные единицы	Примечания
1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ	Любые источники механической, химической и физической энергии, естественные и искусственно активированные
А. Участвующие в постоянном обороте и потоке энергии
1.1 Солнечная энергия	Солнечное излучение и все энергетические процессы, вызванные им: энергия ветра, волн, морских течений, теплота воздуха, разница температур поверхностных и глубинных слоев воды и т.п.
1.2 Космическая энергия	Все виды космического излучения.
1.3 Энергия морских приливов	Энергия, возникающая под действием силы притяжения Луны на океаническую поверхность.
1.4 Геотермальная энергия	Энергия глубин Земли. Могут быть использованы естественные выходы геотермальных вод, а также энергия нагревания закачиваемых в глубины газов и жидкостей.
1.5 Гравитационная энергия и энергия давления	Потенциальная и кинетическая энергия воздуха, воды и горных пород (энергия относительного положения тел, давления, разности давлений, сейсмоэнергия).
1.6 Атмосферное электричество	Пока на практике не используется.
1.7 Земной магнетизм	Как источник энергии пока не используется
1.8 Энергия спонтанных химических реакций естественного атомного распада	Энергия спонтанных химических реакций, как источник энергии пока не используется. Энергия атомного распада используется после искусственной активации в АЭС.
1.9 Биоэнергия	Все формы энергии, получаемой от живых организмов и в результате переработки их тел или продуктов жизнедеятельности - от сжигания дров до получения технического спирта и биогаза.
1.10 Вторичные формы энергии	Отходящее тепло, электромагнитные колебания, радиационные отходы, горючие твердые отходы.
Б. Депонированные энергетические ресурсы
1.11 Нефть	Широко используется в народном хозяйстве
1.12 Природный газ	Широко используется в народном хозяйстве
1.13 Уголь	Широко используется в народном хозяйстве
1.14 Сланцы	Используется, включая так называемую микронефть - битумоподобное вещество.
1.15 Торф	Используется в народном хозяйстве топливо.
В. Искусственно активированные источники энергии
1.16 Атомная энергия	Получаемая в результате расщепления атомного ядра.
1.17 Термоядерная энергия	Получаемая в ходе слияния более легких атомных ядер в более тяжелые (энергия управляемого термоядерного синтеза).
2. АТМОСФЕРНЫЕ ГАЗОВЫЕ РЕСУРСЫ.
2.18 Ресурсы отдельных газов атмосферы.	Особое значение имеют озоновый экран, 02 и СО2
2.19 Газовые составляющие гидросферы.	Газы растворенные в воде обычно не рассматриваются как ресурс, но при нехватке кислорода в воде или избытке токсичных газов, влияют на заморы рыбы.
2.20 Газовые составляющие почвы	Почвенный воздух необходим для дыхания корней и микроорганизмов, аэробных реакций. Содержание кислород в почве не должно быть менее 18-20%. Вместе с тем почва является источником СО2 , газа необходимого для фотосинтеза растений.
2.21 Озоновый экран	Необходим для защиты биоты от жесткого ультрафиолетового излучения.
2.22 Фитонциды и другие биогенные летучие вещества.	Еще очень слабо освоенная ресурсная группа, имеющая важное значение для сохранения здоровья человека.
2.23 Ионы атмосферы	Тяжелые и легкие ионы, определенная концентрация и соотношения которых служит предпосылкой для сохранения здоровья людей.
2.24 Газовые загрязнения	Группа антиресурсов, т.е. агентов, обесценивающих другие ресурсы. Многие газовые выбросы могут быть вовлечены в производство.
3 ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
3.25 Атмосферная влага
3.26 Океанические (морские) воды	В настоящее время стали ограниченным ресурсом в связи с их загрязнением. Особенно важна поглотительная способность морских вод, например способность антропогенной углекислоты растворяться в них.
3.27 Континентальные водоемы	Воды озер, водохранилищ, прудов: пресные, солоноватые, соленые.
3.28 Водотоки	Реки, ручьи, поверхностный и глубинный сток.
3.29 Временные малые замкнутые водоемы	Лужи, мелководные пересыхающие озера, прочие небольшие временные водоемы. Их особое ресурсное значения возникает в связи с тем, что они служат для водопоя диких животных, местами для выплода беспозвоночных животных, роста водной растительности
3.30 Влага, связанная в растениях и животных.	Особое ресурсное значение имеет в аридных зонах.
3.31 Жидкие поверхностные загрязнители.	От загрязнителе в обычном смысле слова до лишней воды в экосистемах. «Антиресурсы», как и газовые загрязнители.
3.32 Гидрогеологические ресурсы.	Подземные воды - грунтовые и глубинные.
3.33 Почвенная влага	Свободная и связанная (молекулярная) вода в почве.
3.34 Глубинные жидкие загрязнители	Естественно просачивающиеся , искусственно закачиваемые и возникающие в результате цепных химических реакций. Могут использоваться как ресурсы и нежелательные как «антиресурсы».
4.РЕСУРСЫ ЛИТОСФЕРЫ
А. Почвенно-земельные
4.35 Почва	Естественное образование, возникшее в результате взаимодействия организмов, атмосферного воздуха, природных вод, геологических пород в условиях различной широты местности, климата, рельефа, характера растительности.
4.36 Подпочва (грунты) и горные (материнские) породы	Слои литосферы, лежащие ниже горизонта почвообразования или выходящие на поверхность, но лишенные явных признаков жизни. Служат субстратом для почвообразования на суше и ареной жизни на дне океана.
4.37 Криогенные субстраты	Главным образом ледники и многолетняя мерзлота северных широт и высокогорий.
4.38 Почвенные загрязнения	Преимущественно засоление и подкисление почв, а также загрязнение ее тяжелыми металлами и нефтью. Группа «антиресурсов».
4.39 Эрозия почвы	«Антиресурс»
Б. Геоморфологические
4.40 Геоморфологические структурные ресурсы.	Условия ведения хозяйства, связанные с геоморфологическим положением местности.
4.41 Геоморфологические пространственные ресурсы	Условия ведения хозяйства, возникающие в связи с особым географическим положением.
4.42 Геологические глубинные ресурсы	Условия ведения хозяйства, связанные с сейсмичностью, угрозой оползней и другими геологическими процессами. Главным образом «антиресурсы».
В. Неэнергетические минеральные ресурсы
4.43 Металлические руды	-
4.44 Неметаллические руды	-
4.45 Нерудные ископаемые	Полезные включения, не сосредоточенные в определенной горной породе или очень рассредоточенные в ней
5. РЕСУРСЫ РАСТЕНИЙ - ПРОДУЦЕНТОВ
5.46 Генетико-видовой состав растительности	Виды растений, сохранность которых обеспечивает современный облик планеты.
5.47 Биомасса растений	-
5.48 Первичная продуктивность	-
5.49 Хозяйственно ценная продукция растительности	«Производительность» растительности, зависящая от первичной продуктивности и хозяйственных приемов выращивания (агротехники, селекции, мелиорации и др.)
5.50 Системно - динамические качества фитоценозов.	-
5.51 Очистительная способность растений	-
5.52 Ботанические загрязнители	Вредные для хозяйства интродуценты «Антиресурс»
6. РЕСУРСЫ КОНСУМЕНТОВ
6.53 Генетико - видовой состав консументов	Виды животных и растений - консументов, играющих роль регуляторов в экосистемах.
6.54 Биомасса консументов	-
6.55 Вторичная биологическая продуктивность	-
6.56 Хозяйственная производительность консументов	-
6.57 Системно - динамические качества консументов	Их роль в экосистемах - управляющее -регулирующая.
6.58 Роль консументов (особенно животных) как санитаров, опылителей растений, поглотителей химических веществ и пр.	Она особенно возрастает в ресурсном отношении в связи с усилением влияния человека на природу.
6.59 Консументы «загрязнители»	Аналогичны ботаническим загрязнителям (колорадский жук в России, кролики в Австралии)
7. РЕСУРСЫ РЕДУЦЕНТОВ
7.60 Генетико - видовой состав редуцентов	-
7.61 Биомасса редуцентов	-
7.62 Физико - химическая активность редуцентов	Их деятельность обеспечивает разложение органических тел до минеральных веществ.
7.63 Системно - динамические качества редуцентов	Связь консументов в трофической цепи, обеспечивающая круговорот веществ в природе
7.64 Микробиологические (включая вирусные) загрязнения	Помимо организмов, вызывающих многие заболевания, в том числе пандемии (грипп и др.) этот антиресурс возбуждает и новые заболевания
8. КЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
8.65 Естественные климатические ресурсы	-
8.66 Видоизмененные климатические ресурсы (местного климата)	Климатические показатели, измененные антропогенной деятельностью (климат городов, агролесомелиорация и др.)
9. РЕКРЕАЦИОННО - АНТРОПО - ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ	Природные условия жизни людей и ресурсы отдыха в природе
9.67 Ресурсы природной среды оптимума повседневных жизненных условий человечества	-
9.68 Ресурсы отдыха	-
9.69 Лечебные природные ресурсы	Природные агенты, оказывающие на человека лечебное действие
9.70 Природно - очаговые заболевания и трансмиссивные болезни	Группа «антиресурсов», подобная загрязнениям, но в некоторых случаях связанная с естественным физическим и химическим фоном (нехватка йода в природе)
10. ПОЗНОВАТЕЛЬНО - РЕКРЕАЦИОННЫЕ	Те объекты и явления природы, которые позволяют людям составить представление о нынешнем и прошлом состоянии планеты, а также прогнозировать ее будущее.
10.71 Природно - эталонные ресурсы	Нетронутые природные образования (заповедники, опорные геологические разрезы, палеонтологические захоронения и т.п.), позволяющие судить о естественном состоянии природы, датировать отложения, расшифровывать отложения, расшифровывать геологическую историю Земли и т.п.
10.72 Природно - исторические информационно -познавательные ресурсы.	Культурные слои и видоизмененная человеком природа, изучение которых позволяет судить о прошлом человечества, а отчасти и о будущем развитии природы в местах, где она меньше нарушена человеком, чем в исследуемом регионе.
11. РЕСУРСЫ ПРОСТРАНСТВА И ВРЕМЕНИ
11.73 Ресурсы пространства - земного, водного и воздушного, включая ближний космос (пространственный базис для размещения антропогенных сооружений и отходов человеческой деятельности).	В связи с замусориванием и др. видами загрязнения, а также в связи с ростом численности населения Земли значения этих ресурсов быстро возрастает.
11.74 Ресурсы времени	Обострение экологических проблем оставляет все меньше времени для их решения.

Размещено на Allbest.ur

...