Оценка водных ресурсов

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТРЕСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЕ

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ»

Реферат на тему:

«Оценка водных ресурсов»

Выполнил: ст. 33гр Фролова Аида

Проверил: Ламакин Г.В.

Москва 2015

Содержание

вода водный ресурс кадастр

Введение

1. Понятие «вода» и ее свойства

2. Оценка водных ресурсов

3. Влияние деятельности человека на водные ресурсы

4. Загрязнений поверхностных и подземных вод

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Вода - основа жизни на планете. Без нее невозможно и производство. Она, являясь основным разбавителем, является также основной средой проникновения в организм человека большинства химических соединений (включая яды) и организмов (включая болезнетворные). Особенность воды как растворителя связана с сохранением изначальных свойств после выведения из нее растворенного вещества. Поэтому технологический прогресс в использовании воды уже сейчас связан с распространением замкнутых технологий.

Водные ресурсы -- это один из наиболее важных видов ресурсов, без которых невозможно представить существование человеческого общества и которые ничем нельзя заменить. На питье и бытовые нужды одному человеку требуется около 300--400 л воды в сутки, на производство тонны сахара расходуется 5 тыс. л, стали -- 150 тыс. л, капрона -- 500 тыс. л и т. д. Для выращивания одного килограмма растительной пищи необходимо в среднем 2000 л воды.

1. Понятие «вода» и ее свойства

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.

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. 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 Т. 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.

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.

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).

2. Оценка водных ресурсов

Оценка водных ресурсов дана в водном кадастре -- систематизированном своде сведений о водных ресурсах страны. В нем обобщены материалы гидрологических наблюдений и исследований, собраны данные для научных и хозяйственных организаций.

При оценке водных ресурсов очень важно учесть, как они распределены на территории страны, как они распределены по сезонам года. Существенная особенность водных ресурсов России, затрудняющая их использование, заключается в крайне неравномерном распределении их по территории страны.

Россия располагает огромными (в абсолютном исчислении) ресурсами речного стока, однако в расчете на единицу площади обеспеченность территории России этими ресурсами оказывается ниже среднемировой почти в 2 раза. Так, например, обеспеченность главной земледельческой зоны России почвенной влагой значительно ниже, чем в ФРГ, Франции, США, Канаде.

Затрудняет использование водных ресурсов и их очень неравномерное распределение по времени. Больше всего воды реки несут в период весеннего половодья в результате снеготаяния и выпадения дождей, а наибольшая потребность в воде ощущается летом. В летнюю межень сток невелик из-за того, что выпадающие осадки в основном расходуются на пополнение запасов почвенной влаги и испарение. Установлено, что поверхностный сток -- основная причина весеннего половодья и паводков, а наиболее стабильным, постоянно питающим реки является подземный сток (см. рис. 49). Чтобы увеличить ресурсы воды в период межени, человек стремится зарегулировать речной сток, накапливая паводковые воды в водохранилищах или переводя поверхностный сток в подземный путем системы мелиорации земель, и в том числе созданием лесных полос в степной зоне.

Важнейшим хранилищем запасов пресных вод служат снежно-ледовые ресурсы: ледники и снежники в горных районах.

Водные ресурсы отличаются большой сложностью территориальных форм. Многие особенности водных ресурсов вытекают из своеобразия способов их использования. За редкими исключениями, вода не используется непосредственно для создания каких-либо материалов с преобразованием в другое вещество и безвозвратным изъятием из природного круговорота, как это происходит с минерально-сырьевыми или лесными ресурсами. Наоборот, в ходе использования водные ресурсы либо остаются в природных каналах стока (водный транспорт, гидроэнергетика, рыбное хозяйство и т.д.), либо возвращаются в круговорот воды (орошение, все виды хозяйственного и бытового водоснабжения). Поэтому принципиально использование водных ресурсов не ведет к их истощению. Однако на практике дело обстоит сложнее. Использование воды для растворения и транспортировки полезных веществ или отходов, охлаждение тепловыделяющих агрегатов или в качестве теплоносителя ведет к качественным изменениям (загрязнение, нагрев) отходящих вод и (при ИХ сбросе) самих источников водоснабжения. При использовании воды для орошения она лишь частично (и зачастую в измененном качественном состоянии) возвращается в местные каналы стока, в основном в результате испарения с почвы уходит в атмосферу, включаясь в наземную фазу круговорота в других, обычно весьма отдаленных, районах. С неисчерпаемостью водных ресурсов и особенностями их использования связано их специфическое место в системе экономических отношений. До недавнего времени сравнительное изобилие воды, и возможность в большинстве случаев удовлетворения всех потребностей в ней исключали воду, как и воздух, из системы экономических отношений. Исключение составляли аридные районы, где дефицит воды и необходимость больших материальных и трудовых затрат на организацию водоснабжения издавна делали воду объектом сложных экономических и правовых отношений.

В связи со стремительным ростом водопотребления по мере возникновения дефицита водных ресурсов во все большем числе районов ситуация стала меняться. Возникла необходимость в механизме регулирования использования ограниченных водных ресурсов и распределения их между потребителями - экономическом или административном. Характерна возможность многоцелевого использования водных ресурсов, осуществляемого многими отраслями, предъявляющими специфические требования к их количеству и качеству. Поскольку в большинстве случаев одни и те же водные источники служат удовлетворению различных потребностей, в бассейнах рек складываются (стихийно или планомерно) определенные водохозяйственные сочетания (комплексы), включающие всех потребителей и пользователей данного бассейна.

Наиболее крупный водопотребитель - орошаемое земледелие. Изымая значительные объемы воды из источников поверхностных или подземных водных ресурсов, оно по существу превращает их в ресурсы сельскохозяйственные, искусственно пополняя недостающий для нормального развития культурных растений расход воды на транспирацию. Следующий вид водопотребления - это водоснабжение, охватывающий широкую гамму разнообразных способов использования водных ресурсов. Общим свойством для них является высокий удельный вес безвозвратных потерь. Различия определяются спецификой требования отраслей водопотребителей.

Непосредственно с коммунальным и производственным водоснабжением связан сброс канализационных и промышленных стоков. Их объем пропорционален масштабам водопотребления. В зависимости от роли воды в технологическом процессе значительная часть приходится на загрязненные стоки. Это создает все обостряющуюся по мере роста масштабов производства проблему качественного истощения водных ресурсов. В этой проблеме можно различать два аспекта: собственно качественный и количественный. В экономическом аспекте это выражается либо в дополнительных затратах, которые необходимы для обработки воды и доведения ее до нужной кондиции другими потребителями, либо в убытках, следующих из невозможности использовать данный источник водных ресурсов вследствие его загрязнения.

В качестве одного из видов водопотребления нередко рассматривается обводнение. Однако по существу входящих в это понятие конкретных мер оно фактически представляет собой водоснабжение безводных или маловодных территорий. С последним обстоятельством связано выделение обводнения в особую водохозяйственную задачу, относимую обычно к определенной площади, хотя фактически подразумевается обеспечение водой конкретных пунктов - центров водопотребления. Гидроэнергетика предъявляет свои специфические качественные требования к водным ресурсам. Помимо водности, определяющей суммарную величину энергетического потенциала, большое значение имеет режим водотока - изменение расхода воды во времени.

Специфическая форма энергетического использования - освоение ресурсов подземных термальных вод, служащих в какой-то мере в качестве топлива, но такого, которое должно потребляться немедленно, в месте его извлечения из недр. Водный транспорт практически не влияет на другие виды использования водных ресурсов (не считая сравнительно слабого и легко устранимого загрязнения и воздействия на берега поднимаемых судами волн). Рыбное хозяйство использует водные ресурсы как средство существования другого вида естественных ресурсов - биологических. В этом оно сходно с орошаемым земледелием, но в отличие от него не связано с изъятием воды из природных источников.

Следует отметить использование водных ресурсов для отдыха и лечения. Эта функция приобретает растущее значение, хотя ни ее технические требования, ни экономические основы пока не определены. Как правило, в каждый водохозяйственный комплекс входят разные виды использования и потребления водных ресурсов. Однако сам набор видов использования и их количественное соотношение варьируют в широких пределах. Из этого вытекает многовариантность организации водохозяйственных комплексов. Различия в структуре отдельных вариантов обуславливаются природными особенностями каждого бассейна и структуры хозяйства соответствующего района. Основной функцией оценки водных ресурсов становится покрытие текущих и даже будущих водохозяйственных затрат. Проблемы учета региональных различий в уровне водообеспеченности, затратах на водоснабжение и эффективности использования водных ресурсов в определенной мере затрагиваются, но это делается лишь попутно без соответствующих расчетов или детального анализа.

3. Влияние деятельности человека на водные ресурсы

Деятельность человека становится в настоящее время мощным фактором, влияющим на качество водных ресурсов. Влияние это может быть как непосредственным, например при строительстве ГЭС, заборе воды рек для орошения и т.п., так и косвенным, через другие компоненты природы: климат, почву, растительность и др.

Крупнейшим потребителем воды в России является промышленность. Из природных водоемов промышленность забирай 39,7 куб. км воды, в том числе 31,2 -- из поверхностных источником, 3,4 куб. км -- из подземных и 5,1 куб. км морской воды, и сбрасывает в поверхностные водоемы 34,7 куб. км сточных вод.

Второй водопотребитель -- сельское хозяйство, забирающее 25 куб. км воды и сбрасывающее около 7 куб. км (огромные потери при транспортировке).

Третий водопотребитель -- жилищно-коммунальное хозяйство. Из водоемов ЖКХ забирает 16,5, куб. км, в том числе 6 куб. км (больше чем промышленность и сельское хозяйство, вместе взятые - 5,3 куб. км) из подземных источников. Обратно ЖКХ сбрасывает 13,7 куб. км. 3.

С 1996 по 2000 г. практически по всем видам основных загрязняющих веществ отмечалось снижение массы, сбрасываемой в водоемы. На 3,7 тыс. тонн сократился сброс нефтепродуктом, на 6 тыс. тонн фосфора, на 11 тыс. тонн -- соединений железа, на 64 тыс. тонн -- взвешенных веществ. Вследствие спада производства реки и озера стали немного чище.

Среди речных бассейнов максимальную хозяйственную на грузку испытывают бассейны рек с многоотраслевым хозяйством. Это, прежде всего, бассейны рек центра и юга европейской части России (Оки, Дона, Днепра, Кубани), а также бассейны Волги, Северной Двины, рек Урала, Южной Сибири. Уровень загрязнения российских рек таков, что «условно чистыми» или «слабозагрязненными» считаются лишь реки Камчатки и некоторые реки Крайнего Севера. Воды подавляющего большинства рек оцениваются как «грязные» и «чрезвычайно грязные» с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в десятки и сотни раз. Общей закономерностью является усиление загрязненности речных вод от верхнего к нижнему течению, а также резкое увеличение загрязненности ниже по течению.

Если сельское хозяйство допускает большие потери воды, то ЖКХ и промышленность являются основными источниками загрязнения.

В условиях намечаемого ускорения развития промышленного производства важное значение приобретает выполнение мероприятий, направленных на совершенствование использования водных ресурсов. Важнейшее значение среди этих мероприятий имеют следующие: нормирование количества и качества воды, расходуемой в различных отраслях промышленности на единицу продукции; дальнейшее наращивание мощностей систем оборотно-повторного водоснабжения и замкнутых систем водоснабжения и замкнутых систем водопользования; применение в ряде отраслей промышленности очищенных сточных вод коммунального хозяйства; всемирное сокращение утечки воды; утилизация осадков в стоках промышленных предприятий и их обработка в целях дальнейшего использования в народном хозяйстве.

Для улучшения сельскохозяйственного водоснабжения требуются: внедрение централизованных систем водоснабжения и водоотведения с сооружениями биологической очистки сточных вод; увеличение оборотного и повторного применения вод; тщательная очистка стоков и использование их для полива сельскохозяйственных культур; совершенствование водозаборов из поверхностных источников; опреснение минерализованных вод; использование солнечной энергии и энергии ветра для подъема воды. Повышение благоустройства сельских населенных пунктов и рост объема сельскохозяйственной продукции неизбежно приведут к росту сельскохозяйственного водоснабжения и водоотведения в ближайшей перспективе.

4. Загрязнений поверхностных и подземных вод

Загрязнение поверхностных вод.

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности (более 10 ПДК) и числа случаев экстремально высокого содержания (свыше 100 ПДК) загрязняющих веществ в водных объектах.

Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод.

Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Москве. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.

Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. 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.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК - 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны - аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносился в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стокомс прилегающих территорий.

Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному 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 почве 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».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Эвтрофизация - обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. 0т этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Во многих водных объектах концентрации загрязняющих веществ превышают ПДК, установленные санитарными и рыбоохранными правилами.

Загрязнение подземных вод.

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения.

Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнения нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров. Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота.

Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод.

Заключение

Все природные воды на Земле находятся в непрерывном круговороте. Круговорот воды в природе происходит под воздействием солнечной энергии и силы тяжести. Круговорот воды объединяет в единый механизм все водные ресурсы, где бы они не находились - в океане, атмосфере, биосфере, земной коре. В результате круговорота возникает единство всех природных вод Земли.

В качестве водных ресурсов обычно рассматриваются не все пресные воды, а только доступные для использования. Они оцениваются двумя основными показателями: статическими, или вековыми, запасами воды (км3 или м3) и возобновляемыми (км3/год или м3/сек). К статическим запасам относятся воды, единовременно находящиеся в таких водных объектах, как реки, озера. Болота и ледники, в водоносных породах земли. Возобновляемые воды - та их часть, которая периодически возобновляется в водных объектах благодаря происходящему на Земле круговороту воды.

В России общий статический запас пресных поверхностных вод составляет 43,7 тыс. км3. Больше всего их в озерах (27,5 тыс. км3) и ледниках (около 13 тыс. км3), меньше в болотах (около 3 тыс. км3), водохранилищах (1,2 тыс. км3) и руслах рек (200 км3). Объем подземных пресных вод достигает 1 млн. 480 тыс. км3.

Список использованной литературы

1. Баринова И.И. География России. Природа. 8кл.:Учеб.для общеобразоват.учреждений. 9-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2004. С. 83.

2. Скопин А.Ю. Экономическая география России: Учебник. М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2003. С. 236.

3. Н.М. Чернова, А.М. Быков «Экология».

4. Комар И. В. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы. М.: Наука, 2010. 298 с.

5. Минц А.А. Экономическая оценка естественных ресурсов. М.: Прогресс, 2007. 317 с.

6. Иванов О. П. Государственное управление природными ресурсами: Курс лекций. Новосибирск: СибАГС, 2009. 308 с.

Размещено на Allbest.ru