Водные ресурсы мира и Таджикистана

Реферат

по дисциплине: «Геоэкология»

Тема:

«Водные ресурсы и их охрана»

Выполнил: ___________ /Куртенко.А.Д/

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: ____15.07.2016__

ПРОВЕРИЛ: _________ / /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

Содержание

Введение. 3

1. Водные ресурсы и их роль в жизни общества 5

2. Водные ресурсы мира и Таджикистана. 6

3. Источники и пути загрязнения вод. 8

4. Охрана водных ресурсов. 13

5. Самоочищение. 14

Заключение. 16

Список использованной литературы.. 17

Введение

Гидросфера – это прерывистая водная оболочка Земли, совокупность морей, океанов, континентальных вод (включая подземные) и ледяных покровов. Моря и океаны занимают около 71% земной поверхности, в них сосредоточено около 96,5% всего объема гидросферы. Суммарная площадь всех внутренних водоемов суши составляет менее 3% ее площади. На долю ледников приходится 1,6% запасов воды в гидросферы, а их площадь составляет около 10% площади континентов.

Важнейшее свойство гидросферы – единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод), которое осуществляется в процессе круговорота воды в природе. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод всех видов.

Испарение с поверхности Мирового океана и с поверхности суши является начальным звеном круговорота воды в природе, обеспечивающим не только возобновление наиболее ценного его компонента – пресных воды суши, но и их высокое качество.

В настоящее время обеспеченность водой в расчете на одного человека в сутки в различных странах мира разная. В ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет в геометрической прогрессии. Однако существуют перспективные источники пресной воды – айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.

Поэтому актуальность заключается в проблеме загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.). Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, и поэтому В.И. Вернадский определял жизнь как живую воду. Воды на Земле много, но 97% - это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% - пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях.

Целью данной работы является исследование водных ресурсов, выявление и нахождение путей решения проблемы их рационального использования.

1. Водные ресурсы и их роль в жизни общества

Вода - самое распространенное на поверхности Земли химическое соединение и вместе с тем самое удивительное. Она - единственное вещество, встречающееся в природе одновременно во всех трех агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном. Вода - универсальный растворитель, она растворяет больше солей и других веществ, чем любое другое вещество. Вода имеет очень редкую способность расширяться при замерзании, благодаря чему лед имеет плотность меньше единицы и плавает на воде, остающейся под ним в жидкой фазе, где водные организмы не замерзают. Вода - очень прочное химическое соединение. Вода имеет самое большое из всех жидкостей поверхностное натяжение, что обусловливает ее высокую капиллярность. Газообразная вода - водяной пар легче воздуха, благодаря чему возможно образование облаков, перенос воды в атмосфере и выпадение осадков.

Значение воды для мира велико. Вода обеспечивает существование живых организмов на Земле и развитие процессов их жизнедеятельности. Она входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. В среднем вода составляет около 90 % массы всех растений и 75% массы животных. Сложные реакции в животных и растительных организмах могут протекать только при наличии водной среды. Тело взрослого человека содержит примерно 60-80 % воды. Физиологическую потребность человека в воде можно удовлетворить только водой и ничем иным. Потеря 6-8 % воды сопровождается полуобморочным состоянием, 10 % - галлюцинацией, 12% - приводит к смерти.

Климат и погода на Земле во многом зависят и определяются наличием водных пространств и содержанием водяного пара в атмосфере. В сложном взаимодействии они регулируют ритм термодинамических процессов, возбуждаемых энергией Солнца. Океаны и моря благодаря большой теплоемкости воды служат аккумуляторами тепла и способны изменять погоду и климат на планете. Океан, растворяя газы атмосферы, является регулятором воздуха.

В деятельности человека вода находит самое широкое применение. Вода – это материал, используемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции и технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Сила падения воды приводит в действие турбины гидроэлектростанций. Водный фактор является определяющим в развитии и размещении ряда промышленных производств. К водоемким отраслям, ориентирующимся на крупные источники водоснабжения, относятся многие производства химической и нефтехимической промышленности, где вода служит не только вспомогательным материалом, но и одним из важных видов сырья, а также электроэнергетика, черная и цветная металлургия, некоторые отрасли лесной, легкой и пищевой промышленности.

Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды, прежде всего на орошаемое земледелие. Реки, каналы, озера – дешевые пути сообщения. Водные объекты – это и места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

Водные ресурсы мира и Таджикистана

Человеку каждый день необходима вода для питья и приготовления пищи. Не так уж вроде и много воды требуется для этого - примерно 2,5-3 л в сутки на человека, но это 1 м в год. Однако это особая вода, питьевая. К ней предъявляются повышенные требования по чистоте, она не должна содержать вредных для здоровья примесей и патогенных микробов.

Вода нужна людям каждый день и для других целей, поэтому очень важно ее рационально и бережно расходовать, поскольку запасы ее на Земле не так уж и безграничны. Если доступным для организмов суши ресурсом пресной воды считать только постоянно возобновляемые запасы воды в почве, биомассе, реках и озерах, то их суммарный статический объем составляет всего 0,014% общего количества воды на планете. Хозяйственные эксплуатационные ресурсы пресной воды еще меньше, хотя и включают подземные воды, не доступные для биоты. Большая часть запасов пресной воды сосредоточена в материковых льдах, главным образом Антарктиды.

Техносфера в настоящее время сильно конкурирует с биосферой за наиболее доступные резервуары пресной воды. Преобладающим источником водоснабжения в мире остаются реки, многие из которых зарегулированы человеком: значительная часть стока рек мира проходит через плотины гидроэлектростанций, создано более 30 тыс. водохранилищ с общей площадью зеркала около 500 тыс. км , что больше площади Черного и Азовского морей. Безвозвратный расход воды, заканчивающийся в основном испарением, составляет 75%. Около 70% мирового водопотребления приходится на сельское хозяйство, 13% - на промышленность, 10% - на коммунально-бытовые нужды, 7% - на собственные нужды водного хозяйства (гидроэнергетика, судоходство, рыбное хозяйство и др.).

В питьевом водоснабжении населения в настоящее время все большее значение начинают приобретать подземные источники. На них основано водное хозяйство более 25% городов мира, в том числе и многих крупных. Используются преимущественно пресные воды из зон активного водообмена и артезианских бассейнов. Практически вся вода, поступающая в магистрали питьевого водоснабжения, нуждается в специальной водоподготовке, так как во многих случаях трудности возникают не столько из-за недостаточного объема воды, сколько из-за ее низкого потребительского качества. В частности, поэтому быстро растет индустрия глубокой очистки и бутилирования воды. Проблема качества воды связана в основном с массированным техногенным загрязнением поверхностных и отчасти подземных природных вод.

Для Таджикистана потенциал водных ресурсов имеет первостепенное значение.

Воду используют и для орошения, и, что особенно важно, для получения электроэнергии — одного из источников возможного выхода из экономического кризиса.
Почти все реки страны относятся к бассейнам Амударьи и Сырдарьи. Амударья образуется из слияния рек Вахш и Пяндж, а ее главными притоками являются Кафирниган н Кызылсу. К бассейну Сырдарьи, протекающей по территории Таджикистана всего 195 км, относятся реки Исфара и Ходжа-Бакирган. Интересно, что одна и та же река на различных участках своего течения имеет разные названия. Например, самые верхние истоки Амударьи на территории Афганистана называют Вахапдарья, при слиянии с р. Памир она становится Пянджем, который, соединяясь с Вахшем, в пределах Киргизии называющимся Кызылсу, а между хребтами Зеравшанеким и Петра Великого Сурхоб, дает самую полноводную реку Средней Азии - Амударью. Из основных рек проложены оросительные каналы (Большой Ферганский, Северный Ферганский, Вахшский, Даягаринский тоннельный).

Важнейшие реки имеют ледниково-снеговое питание с максимальным подъемом воды в летние месяцы, что благоприятствует ведению поливного земледелия. Суммарный речной сток по всем рекам страны — 95,3 км , а используются только 12 км . Суммарный потенциал гидроэнергоресурсов достигает 32,3 млн кВт. В проектах намечается строительство крупных каскадов ГЭС на реках Пяндж (13 станций) и Вахш (8 станции). Крупнейшими станциями должны стать Даштиджумская на р. Пяндж (4,3 млн кВт) и Рогунская на р. Вахш (3,6 млн кВт).
В стране горного рельефа и сухого климата не может быть много озер. Крупнейшие из них располагаются в Памирском регионе. Самое крупное в тектонической впадине — оз. Каракуль (площадь — 380 км ). Для орошения пахотных земель создано несколько водохранилищ (наиболее крупное Кайраккумское на севере страны), но мощнейший искусственный водный резервуар предназначен для работы турбин Нурекской ГЭС. Многие водохранилища решают двоякую задачу — обеспечение территорий водой для полива и производство электроэнергии. В перспективе самым большим источником воды станет Сангтудинское водохранилище (12 км ).

3. Источники и пути загрязнения вод

Источники загрязнения водных объектов чрезвычайно многообразны. Прежде всего, это стоки городов и промышленных предприятий. В последние годы в ряде районов с ними «конкурируют» стоки животноводческих комплексов и воды, поступающие с ирригационных массивов и богарных земель. Сказываясь на состоянии водных объектов, загрязнение наносит ущерб и экономике, так как, например, со стоками промышленных предприятий теряются ценные продукты. Во многих регионах мира загрязнение вод все больше связывается с атмосферными осадками. Определенную роль в ухудшении качества воды играет изменение режима рек и озер. Загрязнение водосборной площади, закачка промышленных стоков в подземные горизонты, фильтрация и утечка вод из различных отстойников и накопителей приводят к загрязнению и подземных вод.

Наиболее распространенным, опасным и повсеместным источником загрязнения воды являются нефтепродукты. Этому способствуют широкое использование нефти и нефтепродуктов в различных отраслях народного хозяйства, добыча нефти в прибрежных районах и на шельфах внутренних морей, транспортировка ее водным, железнодорожным и автомобильным транспортом, а также по трубопроводам. Попав в водоем, 1 т нефти растекается по поверхности площадью 12 км3. Особо сильные бедствия народное хозяйство терпит во время тех или иных аварий при добыче и транспортировке нефти.

В сточных водах химических предприятий находится много фенолов, которые придают воде резкий, неприятный запах, нарушают биологические процессы. Стоки многих предприятий, а также шахтные и рудничные воды содержат значительное количество цинка и меди. В последние десятилетия, появившиеся в сточных водах синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) резко ухудшают биохимическую очистительную способность воды. Даже относительно небольшие концентрации СПАВ ведут к прекращению роста водной растительности, усилению неприятного запаха, нередко образуют стойкие скопления пены.

Существенный источник загрязнения воды - коммунальное хозяйство населенных пунктов. В составе коммунальных стоков наряду с фекальными водами, которые содержат особо опасные для здоровья человека яйца гельминтов, а также болезнетворные микробы и вирусы, имеется много вредных соединений, сбрасываемых предприятиями пищевой промышленности, автомобильного транспорта, общественного питания, торговли. Причем, если в настоящее время по количеству отводимых в водные объекты стоков на первом месте стоит промышленность, то в перспективе, при повышении культуры производства и по мере роста благоустройства населенных пунктов и их числа, это соотношение будет изменяться, и количество бытовых сточных вод возрастет. Ливневые стоки с городских территорий, общая площадь которых составляет многие десятки тысяч квадратных километров, включают значительное количество нефти, органических продуктов. В отличие от бытовых и промышленных, они большей частью не подвергаются очистке.

Одним из источников загрязнения вод является сельское хозяйство. Основными загрязняющими ингредиентами в поверхностном стоке с сельскохозяйственных угодий выступают частицы почвы, органическое вещество (гумус), удобрения и пестициды, вредные микроорганизмы. Из внесенных на склоновые земли удобрений вымывается до 20% азота, 2-5% фосфора и 10-70% калия. Вынос пестицидов с богарных земель достигает 1%, с орошаемых - до 4% от внесенного количества. Поскольку стоки с полей невозможно пропустить через очистные сооружения, опасность загрязнения вод удобрениями и пестицидами трудно переоценить. Биогенные вещества способствуют интенсивному «цветению» воды, вызывают прогрессирующую эвтрофикацию водных объектов и приводят к нарушению процессов самоочищения.

Качество поверхностных и подземных вод Таджикистана весьма высокое и лишь в отдельных локализованных районах имеет тенденции к ухудшению. Особенно высоким качеством и вкусовыми свойствами отличается вода горных регионов республики.

Воды реки Варзоб, одной из главных источников водоснабжения г. Душанбе загрязняются стоками выше расположенных по долине кишлаков и домов отдыха. Практически везде отсутствуют очистные сооружения и установленные места складирования отходов. Всё это становится фактором загрязнения. Здесь же расположены Такобский плавиковый комбинат, цементный завод с устаревшими системами очистки, ТЭЦ и другие источники загрязнения.

Река Кафирниган является источником питьевого водоснабжения и в то же время подвержена значительным факторам загрязнения: сбросные воды орошения, недостаточно очищенные сточные воды очистных сооружений, сбросы арычной сети территории гг. Душанбе и Кофарнихон приводят к многократному повышению показателя коли-индекса. По удельным показателям река Кафирниган подвержена наибольшему риску загрязнения.

Река Вахш в некоторой степени загрязнена стоками Вахшского азотно-тукового завода, Яванского электрохимического комбината, очистных сооружений населенных пунктов юга республики и сбросными водами хлопкосеющих районов. Состояние гидробионтов низовья реки Вахш и аналитические замеры свидетельствуют о высоком качестве воды. Пик концентрации загрязняющих веществ ранее наблюдался здесь в весенне-летний период интенсивного орошения в результате смыва остаточных удобрений и пестицидов.

Реки Кызылсу, Яхсу и Таирсу в основном загрязнены взвешенными веществами и характеризуются крайне мутными водами, в основном не пригодными для питья. Также здесь высока степень естественной минерализации вод от 200 до 1500 мг/л.

Река Сырдарья загрязнена сточными водами орошения полей настолько, что не пригодна для питьевых целей. За последние тридцать лет минерализация воды здесь увеличилась в 2-3 раза (в 1970 г. составляла 0,6-0,8 г/л, в 2000 г. достигла 1,4-1,6 г/л). Основными загрязняющими веществами здесь являются сульфаты, азот- и фосфорсодержащие соединения, концентрации которых превышают допустимые нормы в 2-7 раз.

По реке Зеравшан нередко отмечаются превышения концентрации по БПК, железу, сурьме и ртути. Это обусловлено сбросами загрязненных сточных вод ряда населенных пунктов и воздействием промышленных предприятий, в частности в результате аварийного состояния пульпопровода Анзобского ГОКа. Не малую роль играют локальные природные условия.

Река Пяндж частично загрязнена в основном нитратами и сульфатами, остатками пестицидов - всё это результат сброса с полей орошения южного Таджикистана (рис. 1.).

Рис. 1. Сброс загрязнённых сточных вод по административным регионам

Подземные воды северного Таджикистана имеют повышенную жёсткость и минерализацию (содержание нитратов 12-90 мг/л). Высоким качеством отличаются воды Шахристанского, Файзабадского, Ходжамастонского, Муминобадского и других районов.

Примерно более 25-30% питьевой воды имеет неблагополучное в эпидемиологическом отношении качество. Это явилось одной из причин эпидемии брюшного тифав 1997-1998 годах, когда заболеваемость превышала 500 чел на 100 тыс. населения. Большинство сельских населённых пунктов и некоторые города не имеют канализации, очистных сооружений, и сбросы напрямую попадают в водоемы (рис. 2.). В результате в сельской местности наблюдается высокий уровень заболеваемости диарейными болезнями и др.

Рис. 2. Доступ населения к водопроводу и канализации

Канализационные стоки поступают на очистные сооружения с технологией биологической очистки, однако большинство очистных сооружений работает не эффективно и недостаточно очищает стоки. Проблема очистки воды и хозяйственно-бытовых стоков стала актуальной в последнее время, особенно после ряда эпидемий кишечных заболеваний, источником переноса которых является вода.

Охрана водных ресурсов

ПДК физико-химических показателей для поверхностных водных объектов рыбохозяйственного значения не должны превышать допустимых норм (табл. 1).

Таблица 1

Показатель	ПДК, мг/дм3
Хлорид ион
Сульфат ион
Фосфат ион	0,61
АПАВ	0,50
Аммоний	0,50
Хром	0,02
Свинец	0,10
Ртуть	0,0001
Медь	0,001
Железо общее	0,10
Никель	0,01
Марганец	0,01
Цинк	0,01
Нефтепродукты	0,05
Фенолы	0,01
Взвешенные вещества	Фоновое значение + 0,25
Сухой остаток

Так как Республика Таджикистан имеет общее «наследство» от СССР, то согласно положению о водоохранных полосах (зонах) малых рек Таджикистана от 2000 года ширина водоохранных зон рек протяженностью до 50 км составляет 100 м, для рек более 100 км – 300 м. В указанной зоне размещение базы и строительные работы проводиться не будут. Защита водных ресурсов регламентируется Постановлением Совета Министров «О порядке разработки и утверждения схем комплексного использования и охраны вод», «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». При соблюдении требований всех вышеназванных документов ущерб поверхностным водам, связанный с производством геологоразведочных работ будет минимальным.

Выполнение видов и объемов геологоразведочных работ сопряжено с определенным водопотреблением. При этом вода используется на хозяйственно-бытовые нужды и в производственно техническом процессе в объёме не более 10 м³/сут.

В геологоразведочных работах водозабор осуществляется с поверхностных водотоков автомобилем-водовозкой. К мероприятиям по охране и рациональному использованию водных ресурсов на геологоразведочных участках являются:

- устройство помойных ям и надворных туалетов;

- устройство обваловки и водонепроницаемого экрана вокруг склада ГСМ;

- устройство емкостей для слива отработанного ГСМ;

- устройство нагорных водоотводных канавок на верхних откосах буровых площадок и временных лагерей;

- устройство бункера для утилизации изношенного оборудования;

- устройство приямков для сбора поверхностных вод с эксплуатируемых территорий для задержания грубых примесей и взвешенных частиц;

- отсутствие спуска сточных вод в поверхностные водотоки.

5. Самоочищение

Одним из наиболее ценных свойств, природных вод является их способность к самоочищению. Самоочищение вод - это восстановление их природных свойств в реках, озерах и других водных объектах, происходящее естественным путем в результате протекания взаимосвязанных физико-химических, биохимических и других процессов (турбулентная диффузия, окисление, сорбция, адсорбция и т. д.). Способность рек и озер к самоочищению находится в тесной зависимости от многих других природных факторов, в частности физико-географических условий, солнечной радиации, деятельности микроорганизмов в воде, влияния водной растительности и особенно гидрометеорологического режима. Наиболее интенсивно самоочищение воды в водоемах и водотоках осуществляется в теплый период года, когда биологическая активность в водных экосистемах наибольшая. Быстрее оно протекает на реках с быстрым течением и густыми зарослями тростника, камыша и рогоза вдоль их берегов, особенно в лесостепной и степной зонах страны. Полная смена воды в реках занимает в среднем 16 суток, болотах - 5, озерах - 17 лет.

Уменьшение концентрации загрязняющих водные объекты неорганических веществ происходит путем нейтрализации кислот и щелочей за счет естественной буферности природных вод, образования труднорастворимых соединений, гидролиза, сорбции и осаждения. Концентрация органических веществ и их токсичность снижаются вследствие химического и биохимического окисления. Эти природные способы самоочищения нашли отражение в принятых методах очистки загрязненных вод в промышленности и сельском хозяйстве.

Для поддержания в водоемах и водотоках необходимого природного качества вод большое значение имеет распространение водной растительности, которая выполняет в них роль своеобразного биофильтра. Высокую очищающую способность водных растений широко используют на многих промышленных предприятиях как в нашей стране, так и за рубежом. Для этого создают разнообразные искусственные отстойники, в которых сажают озерную и болотную растительность, хорошо очищающую загрязненные воды.

В последние годы получила распространение искусственная аэрация - один из эффективных способов очищения загрязненных вод, когда процесс самоочищения резко сокращается при дефиците растворенного в воде кислорода. Для этого специальные аэраторы устанавливают в водоемах и водотоках или ан станциях аэрации перед сбросом загрязненных вод

Заключение

Рациональное использование водных ресурсов – это, прежде всего охрана водных пространств от загрязнения, а так как промышленные стоки занимают первое место по объёму и ущербу, который они наносят, то именно в первую очередь необходимо решать проблему сброса их в реки. Если мы сейчас не начнем задумываться о сохранении водных ресурсов, то уже в ближайшем будущем это может пагубно отразиться на всей жизни Земли.

Список использованной литературы

1. Голубчиков, С. Журчание лесного ручья заменить будет нечем / С.Голубчиков // Правда-5. - 1997. - 28 марта - 4 апреля. – С. 6.

2. Лебедева, М.И., Анкудимова, Н.А. Экология: учебное пособие / М.И.Лебедева, Н.А.Анкудимова.- Тамбов: ТГТУ, 2002.- 80 с.

3. Пианка, Э. Эволюционная экология: монография / М.С.Гиляров.- М.: Мир, 1981.- 400 с.

4. Ливчак, И.Ф. Охрана окружающей среды: учебное пособие / И.Ф.Ливчак, Ю.В.Воронов.- М.: Стройиздат, 1988.- 191 с.

5. Кононович, Ю.В. Экология городской среды: учебное пособие / Ю.В.Кононович.- М.: МГСУ, 2005.- 80 с.

6. Маглыш, С.С. Общая экология: учебное пособие / С.С.Маглыш.- Гродно: ГрГУ, 2001.- 111 с.

7. Бокрис, Дж. Химия окружающей среды / Дж.Бокрис.- М.: Химия, 1982.- 672 с.

8. Павлов, А.Н. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / А.Н.Павлов.- Высшая школа, 2005.- 342 с.

9. СанПиН 4630–88 «Охрана поверхностных вод от загрязнения»

10. http://enrin.grida.no/htmls/tadjik/soe2001/rus/htmls/water/state.htm