Гидросфера, ее состав и структура

Технически  и экологически наиболее приемлемо  использование речных вод, характеризующихся  быстрой обновляемостью, легкой доступностью, относительно равномерным размещением  по территории и высокой самоочищаемостыо. Современное водопотребление и  происходит в основной массе из речных источников. Такие тенденции сохранятся и в дальнейшем, несмотря на то, что  доля речных вод составляет только 0,006% от общих пресных и 0,0006% - от потенциально доступных пресных.

Следует, однако, учитывать, что приведенные значения относятся к единовременным запасам  воды в руслах рек. Они не превышают 2-2,5 тыс.км³. Как отмечалось выше, отличительная особенность речных вод - их быстрая обновляемость. Она в среднем равна 12-16 дням. С учетом возобновляемости возможности использования речных вод существенно увеличиваются.

Именно поэтому  при расчетах возможного водопотребления  из рек пользуются не единовременными  запасами в них воды, а значениями годового стока рек. Он равен единовременным запасам, умноженным на коэффициент  возобновления, равный 25-30 единицам (частное  от деления числа дней в воду на среднюю скорость обновления вод). Возможности  изъятия воды из рек зависят также  от соотношения величин общего и  безвозвратного водопотребления. Под  последним понимается та часть вод, которая после изъятия из источников и использования человеком не возвращается в источники. (1. 12-13)

Существует  следующая классификация пресных  вод по целевому назначению:

Вода питьевая - вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и  показатели токсических химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.

Вода минеральная - вода, компонентный состав которой  отвечает лечебным требованиям.

Вода промышленная - вода, компонентного состава и  ресурсов которой достаточно для  извлечения этих компонентов в промышленных масштабах.

Вода теплоэнергетическая - термальная вода, теплоэнергетические  ресурсы которой могут быть использованы в любой отрасли народного  хозяйства.

Вода техническая - любая вода, кроме питьевой, минеральной  и промышленной, пригодная для  использования в народном хозяйстве. При этом различают:

- хозяйственно-бытовые  воды - воды, используемые для бытовых  и санитарно-гигиенических целей  населением, а также прачечными, банями, столовыми, больницами и  т.д.;

- поливную  воду, используемую для орошения  земель и полива сельскохозяйственных  растений.

- энергетическую  воду, используемую для получения  пара и нагревания помещений,  оборудования и сред, а также  для охлаждения жидких и газообразных  продуктов в теплообменных аппаратах,  а твердых тел - непосредственно;  может быть оборотной и подпиточной  (добавочной). Воду весьма часто  используют для охлаждения жидких  и газообразных продуктов в  теплообменных аппаратах. В этом  случае она не соприкасается  с материальными потоками и  не загрязняется, а лишь нагревается.  В промышленности 65-80% расхода воды  потребляется для охлаждения.

Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывочную и реакционную. Средообразующую  воду используют для растворения  и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте  продуктов и отходов производства; промывочную - для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых  продуктов и изделий, а также  реакционную - в составе реагентов, при отгонке и аналогичных  процессах. Наиболее перспективный  путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и  замкнутых систем водоснабжения, что  позволяет в 10-50 раз уменьшить  потребление природной воды.

Основные  пути решения проблемы обеспечения  чистой водой:

-очистка  сточной воды от загрязнений;

-очистка  пресной воды, поступающей к потребителю;

-обеспечение  режима и регулирование качества  воды в водных объектах. (6)

7. Воздействие на гидросферу.

Вода, как  и воздух, является количественно  неисчерпаемым природным ресурсом, но человеку и всему живому в биосфере нужна не просто вода как вещество с формулой Н₂0, а вода определенного качества, т. е. имеющая определенные прозрачность, температуру, сопутствующие примеси и т. п.

Гидросфера -- это естественный фильтр-аккумулятор  загрязняющих веществ, поступающих  в окружающую природную среду, что  связано с циклом глобального  круговорота воды и с ее универсальной  способностью к растворению газов  и минеральных веществ.

Статистика  показывает, что 80% всех заболеваний  в мире вызвано неудовлетворительным качеством питьевой воды. (Приложение 5)

По мере развития цивилизации человеку требовалось  все больше и больше воды. Человек  каменного века потреблял менее 10 л/сут, в Римском государстве -- до 70 л/сут, современный житель США -- около 700 л/сут, тогда как во многих современных развивающихся странах  эта цифра не превышает 30 л/сут (рис. 9.10). Считается, что уровень потребления  воды характеризует уровень технического и культурного развития общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает не более 10% потребляемой воды, а в среднем  бытовое потребление в развитых странах составляет 220--320 л/сут. (Приложение 6)

Среди отраслей экономики нашей страны первое место  по потреблению воды занимает сельское хозяйство. Для получения 1 т пшеницы  необходимо 1500 т воды, 1 т риса -- более 7000 т, 1 т хлопка -- около 10 000 т.

Второе место  отводится промышленности. Ни одно промышленное предприятие не может  функционировать, не используя воду из природных источников. Потребность  предприятий в воде изменяется в  широких пределах и зависит от вида получаемой продукции, принятой технологии, системы водоснабжения (прямоточной  или водооборотной), климатических  условий и т. п. Так, для получения 1 т угля затрачивается 2 т воды, стали -- 15--20 т, целлюлозы -- 400--500 т, синтетического волокна -- 500 м³.

Третье месте  по водоемкости занимает коммунальное хозяйство городов. Значительный объем  чистой воды затрачивается на разбавление, обеззараживание стоков и отбросов промышленности , сельского хозяйства, строительства, населенных пунктов  и транспортных путей, т. е. на борьбу с загрязнением гидросферы.

Таким образом  всё перечисленное ведет к  дефицитности воды и, как следствие, к планированию ее расхода не по крупности потребителей, а по необходимости  удовлетворения первоочередных потребителей (4, 407-408)

 

8. Заключение

Гидросфера совокупность вод земного шара, водная оболочка Земли. Включает в себя всю воду вне зависимости от ее состояния: жидкую, твердую, газообразную. Вода - самое распространенное неорганическое соединение, "самый важный минерал" на Земле. Вода - это основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Растения на 90%, а животные на 75% состоят из воды. Потери 10 - 20% воды живым организмом приводит к его гибели. Водные растворы - необходимое условие миграции большинства химических элементов, только при наличии воды происходят сложные реакции внутри организмов. Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории планеты. Историю человечества можно проследить не только по развитию водной энергетики - от водяного колеса до современной турбины, но и по развитию водного транспорта - от наполненных воздухом звериных шкур и выдолбленных стволов деревьев до современных трансокеанских судов. Почти все географические открытия были совершены мореплавателями, а освоение и заселение континентов совершалось в основном по водным путям. И почти все крупнейшие города мира возникли на месте конечных пунктов речного или морского пути. Вода -- обязательный компонент практически всех технологических процессов как промышленного, так и сельскохозяйственного производства. Вода особой чистоты необходима в производстве продуктов питания и медицине, новейших отраслях промышленности. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Рост потребления воды и возросшие требования к воде определяют важность задач водоочистки, водоподготовки, борьбы с загрязнением и истощением водоемов.

 

Литература

вода гидрологический  осадок океан

1. Воронков Н.А.  Экология. Общая, социальная, прикладная. Издательство "Агар", 2000.

2. Валова В.Д. (Копылова). Основы экологии. Издательско-торговая  корпорация "Дашков и К", 2005.

3. Трифонова Т.А., Селиванова  Н.В., Мищенко Н.В. Прикладная экология. Академический проект: Традиция, 2005.

4. Николайкин Н.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П.  Экология. Дрофа, 2004.

5. Большая энциклопедия  Кирилла и Мефодия. http://www.megabook.ru

 

Приложение 1

Табл. 1. Распределение  водных масс в гидросфере Земли

 

Приложение 2

Сопоставление элементарного  состава крови человека и вод  Мирового океана

 

Приложение 3

Скорость возобновления (обмена) различных категорий вод  гидросферы

 

Приложение 4

Ежегодно в мире умирают около 22 млн чел.