Реферати з географії

Гідросфера — водна оболонка Землі. До неї відносять усі океани і моря, озера, ставки, водосховища, річки, струмки та підземні води, льодовики і сніговий покрив.

Вода — основний компонент життя. Вона необхідна для життєдіяльності рослин, тварин, людини. Так, тіло людини на 2/3, а кров на 90% складаються з води. За її допомогою транспортуються всі речовини в організмі. Навіть 15-процентне зневоднення небезпечне для організму людини.

Людина постійно використовує воду: для пиття, миття, прання, приготування їжі, відпочинку, спорту і розваг, а також для транспортного сполучення. Вода є одним з важливих факторів, що визначають клімат. Маючи високу питому теплоємність, вона повільно нагрівається І охолоджується, що пом’якшує клімат.

Вода може перебувати в трьох ставах і переходити з одного стану в інший: у твердому (при температурі нижче від 0°С), у рідкому (при температурі від 0°С до 100°С), газоподібному (при температурі вище від 100°С° — у вигляді водяної пари). Завдяки цій властивості в природі відбувається світовий кругообіг води — безперервний процес переміщення води в Світового океану на суходолі через атмосферу і з суходолу знов у Світовий океан. Розрізняють малий (океан — повітря — океан) і великий (океан — повітря — суходіл — океан) кругообіг. Основною причиною утворення кругообігу води в природі є різниця температури повітря та сила тяжіння. Внаслідок цього вода змінює свій стан: нагріваючись, випаровується з поверхні Землі, охолоджуючись в атмосфері, конденсується, а далі утворюються хмари і випадають опади, які потім знову випаровуються. Так відбувається кругообіг води.

Завдяки енергії Сонця вода перебуває в постійному кругообігу: випаровуючись з поверхні морів і континентів, водяна пара піднімається вгору, охолоджується і концентрується в хмарах. При подальшому охолодженні вода повертається на землю у вигляді опадів. За рік з поверхні суходолу випаровується близько 100 см води і стільки ж випадає з опадами. Кількість опадів над океанами щорічно становить 107-114см, а випаровувань з їхньої поверхні за той самий час — 116-124 см. Баланс підтримують річкові стоки, що виносять в океани близько 10 см води. Тобто на Землі випаровування і опади зрівноважують одне одне.

Одна людина в середньому споживає близько 600 т прісної води за рік, ще 200 т щорічно їй потрібно на санітарні потреби. Незрівнянно більше води витрачається на різних промислових об’єктах. Так, для виробництва 1 т міді необхідно 500 м3 прісної води, 1 т нікелю — 4000 м3.

Швидкі темпи розвитку промисловості, поява нових водомістких виробництв, таких як целюлозно-паперове, нафто-хімічне супроводжуються збільшенням використання води. Величезну кількість води потребує теплоенергетика для охолодження агрегатів, а також атомні електростанції, які споживають її в 1,5-2 рази більше, ніж теплові. Для кращого забезпечення людства продуктами харчування все ширше застосовують зрошувальне хліборобство. Площа зрошуваних земель у світі постійно зростає.

Водні ресурси планети становлять 1800 млн км3 води, з них Світового океану — 97,2%, суходолу — 2,8%.

Усі води поділяють на поверхневі та підземні. Понад 64% поверхневих вод Східної Європи належить басейну Північного Льодовитого океану, 22% — Тихого і 1,3% — Атлантичного океану, Каспійського й Аральського морів. Підземні води в Україні розміщені в семи регіонах: Львівсько-Волинському, Дніпровсько-Донецькому, Причорноморському артезіанському басейнах, Карпатах, Донбасі, Криму та Українському кристалічному щиті.

Україна багата на мінеральні води: радіоактивні, сірководневі і вуглекислі. До радіоактивних вод належать радонові, радоново-радієві і вуглекисло-радонові. Найвідомішим курортом в Україні, де згадані води використовують у лікувальних цілях, є місто Хмільник Вінницької області.

Сірководневі мінеральні води наявні переважно в передгір’ях. Вуглекислі води найцінніші за лікувальними властивостями.

Термальні води також використовують з лікувальною метою. Вони є І а Криму, Карпатах та Інших районах України. Фонтан термальної води а температурою 39,1°С відкритий на території курорту Євпаторія на глибині 897 м, а також курорту Саки на глибині 886 м.

Прісної води на Землі 3%, запаси її розподілені нерівномірно. Прісною вважають воду з концентрацією солей до 1 г/л. Найменше солей в атмосферних опадах і прісних озерах: відповідно 10-20 і 60-100 мг/л. Приблизно третина населення Землі відчуває нестачу якісної прісної води. Дефіцит її реєструють у країнах з найрозвиненішою промисловістю: Японії» США, Німеччині, Тому вона є предметом експорту. Наприклад, до Алжиру воду завозять з Європи, Гонконг отримує її з Китаю через трубопровід. Прикладом І подачі води на далекі відстані можуть бути такі міста: Відень, який використовує Воду з гірських джерел» розташованих на відстані 150 км; Штутгарт — з озера Констанца (за 180 км); Париж — з алювіальних вод річки Луара (за 150 км); Нью-Йорк — з річки Гудзон (225 км); Лос-Анджелес — з двох і джерел на відстані 820 1 400 км.

Однією з причин дефіциту прісної води є зменшення водоносності річок, що призводить до зниження запасів ґрунтових вод І збільшення поверхневого стоку. Внаслідок цього під час дощів і танення снігу річки стають повноводними, а в посушливі періоди влітку міліють. На ці процеси впливає господарська діяльність людини — вирубування великих лісових ділянок, розорювання заплав, осушування боліт.

Іншою причиною водного дефіциту є забруднення води. Побутові і промислові стоки перетворюють прозорі, багаті рибою річки на каламутні канави, наповнені отрутами і збудниками хвороб. Навіть одна тваринницька ферма або цукровий завод можуть знищити малу річку. Найзабрудненіші річки й ставки у районах з високою концентрацією підприємств і складів мінеральних добрив. Нимало промислових стоків з металургійних та хімічних заводів забруднюють водойми отрутами, зокрема важкими металами та ціанистими сполуками.

Надзвичайно шкідливими є побутові стоки, що містять залишки органічних речовин — харчових та інших відходів, для розкладу яких потрібна велика кількість кисню. Подібно до побутових стоків значними забруднювачами води є відходи харчової промисловості, що потрапляють до каналізації. Концентрація органічних речовин у них значно вища, ніж у побутових. Чи не найбільше стічних вод формується на бойнях, пивних, винних і цукрових заводах, кондитерських фабриках.

Внаслідок надмірного використання в сільському господарстві хімічних препаратів річки та озера все більше забруднюються різними отрутохімікатами та добривами, що змиваються з полів.

Загрозливих розмірів досягло забруднення вод Світового океану нафтопродуктами під час буріння свердловин, експлуатації нафтопромислів, транспортування нафти з районів видобування. Навіть незначні концентрації нафти у морській воді здатні порушити життєдіяльність і спричинити загибель морських тварин і рослин. Тільки поблизу берегів Англії від забруднення нафтою щорічно гине близько 250 тисяч водоплавних птахів.

Велику небезпеку для всіх водних джерел становить радіоактивне забруднення. Внаслідок випробувань атомної зброї, викидів промислових підприємств» відходів атомних човнів та аварій на атомних електростанціях у водойми потрапляють радіонукліди. Вони накопичуються в живих організмах і згубно впливають на них. При цьому концентрація радіоактивних речовин у водних рослинах і тваринах у сотні і тисячі разів перевищує їхню концентрацію у воді. Тому споживання продуктів Світового океану стає небезпечним.

Через забруднення прісних водойм промисловими, тепловими і каналізаційними стоками, нафтопродуктами, радіоактивними відходами, мінеральними добривами ж отрутохімікатами, які потрапляють з полів разом з потоками дощової і талої води, утворюються води, непридатні для життя людини, рослин і тварин.

Забруднення водойм негативно позначається на туризмі й відпочинку людей, рибальстві та мисливстві. Адже місця відпочинку привертають до себе увагу переважно наявністю водойм. Проблеми забруднення прибережних районів моря приблизно такі ж, як і внутрішніх вод, оскільки здатність моря до самоочищення теж обмежена. Так, дуже напружена екологічна ситуація в районі м. Одеси, де внаслідок аварійних скидів каналізаційних вод реєструють значне бактеріальне забруднення морської води.

Побутові відходи та стоки сільськогосподарських комплексів нерідко є джерелам багатьох інфекційних хвороб, зокрема дизентерії; холери, вірусного гепатиту, паратифу тощо. Близько 500 мли чоловік на нашій планеті щорічно потерпають від хвороб, які виникли внаслідок забруднення води.

Водоспоживання населення міст передбачає використання води для пиття і для комунально-побутових потреб, для роботи підприємств побутового обслуговування, миття вулиць, зелених насаджень, протипожежних заходів, що забезпечує система централізованого водопостачання.

Щоб визначити необхідну кількість води для певного населеного пункту, потрібно знати питоме водоспоживання і чисельність населення. Питоме водоспоживання — це об’єм води в літрах, що припадає на одного мешканця. У містах воно залежить від ступеня благоустрою, наявності водопроводу, каналізації тощо.

Для великих упорядкованих міст земної кулі питоме водоспоживання становить: для Нью-Йорка і Москви — 600, Парижа і Санкт-Петербурга — 500, Києва — 300, Лондона — 263 л/добу на одну людину. З постійним збільшенням чисельності населення на Землі, зростанням благоустрою міст зростає і водоспоживання.

Нормативи ГДК шкідливих речовин у водних джерелах встановлюють санітарні лікарі, біологи і затверджують вищі інстанції. Вони визначають шкідливість різноманітних домішок у воді різних водойм, можливість її використання для побутових і промислових потреб.

За своїм впливом на організм людини і мешканців водойм усі отруйні речовини поділяють на три категорії: ті, які змінюють колір, запах, смак води; впливають на загальний санітарний етан водойми, зокрема на швидкість процесів самоочищення; на організм людини, а також живих організмів, що мешкають у водоймах (токсичні речовини).

У "Правилах охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами" назначено, що вміст кожної отруйної речовини у воді не повинен перевищувати ГДК. Якщо ж до складу стічних вод входять кілька отруйних речовин, то концентрація кожної з них не повинна перевищувати гранично допустиму.

У додатку до «Закону про охорону навколишнього природного середовища» наведено ГДК різних забруднювачів води.

Методи очищення стічних вод, які застосовують нині у нашій країні та за кордоном, поділяють на дві групи: у штучних умовах (на спеціально створених спорудах) і в природних умовах (на землеробських полях зрошування, полях фільтрації, у біологічних ставках). У штучних умовах це механічне, хімічне, фізико-хімічне і біохімічне очищення.

Метод механічного очищення найпростіший. Він полягає у вилученні нерозчинних речовин за допомогою різних сит, решіток, фільтрів, відстійників, центрифуг, гідроциклонів.

Хімічне і фізико-хімічне очищення полягає у тому, що до стічних вод додають різні хімічні речовини, які перетворюють розчинені у воді домішки на нерозчинний осад. Останній видаляють з води за допомогою каталізаторів.

Метод біохімічного очищення ґрунтується на здатності деяких видів мікроорганізмів використовувати для свого живлення органічні речовини. Таке очищення відбувається на так званих полях фільтрації, де забруднені води фільтрують через ґрунт або в спеціальних баках для біофільтра. Біофільтри, як правило, вкриті плівкою активно діючих бактеріальних культур, які забезпечують складні біохімічні процеси. Очищену у такий спосіб воду можна знову застосовувати як у промисловості, сільському господарстві, так і для побутових потреб.

Але природні запаси чистої прісної води скорочуються, і вчені працюють над проблемою використання води з запасів Світового океану, льодовиків Арктики та Антарктиди, можливості транспортування айсбергів з Гренландії та СІНА. За їхніми підрахунками це значно дешевше, ніж опріснення морської води.

До зменшення природних запасів води призвели значні зміни ландшафтів унаслідок вирубування лісів, осушення боліт, ерозії ґрунтів, врегулювання стоку річок тощо.

Малі водойми, ґрунтові води, малі річки потрібно дбайливо охороняти, бо вони дають прісну воду для народного господарства, е середовищем існування живих організмів, які забезпечують нормальний гідрогеологічний режим планети.

Малими річками вважають водотоки завдовжки до 22 км. Кількість їхня чимала. Лише в межах України їх налічується понад 24 тисячі. Значення малих річок важко переоцінити. Близько 90% водних ресурсів України формується за рахунок малих річок. Тому їхня охорона і раціональне використання мають особливе державне значення.

Одним з найважливіших способів збереження малих річок є недопущення їхнього замулення внаслідок розорювання схилів долин, вирубування лісів, порушення правильного співвідношення між площею багаторічної трав’янистої рослинності та орними землями на користь останніх. Щоб уникнути цього, треба продумано вести сільське господарство, суворо дотримуватися правил агротехніки, зберігати правильне співвідношення

орних та інших ділянок водозборів. Загальна площа лісів і полезахисних насаджень повинна становити 15-30% від усієї території» площа багаторічної трав’янистої рослинності (луків) — 16-86%, однорічних сільськогосподарських культур — не більше 45-65%, оскільки однорічні культури гірше виконують ґрунтозахисну роль І пухку землю швидко розмивають дощові й талі води. А де призводить до посилення процесів ерозії І замулення русел річок.

В охороні річок, озер, водосховищ важливу роль відіграють спеціальні охоронні зони, де обмежена або повністю припинена господарська діяльність. Тут забороняють розширювати старі і будувати нові промислові підприємства, розміщувати склади з мінеральними добривами і хімічними препаратами, а також автотракторні парки. Ширина водоохоронних зон залежить від довжини річки. Для малих річок найменша водоохоронна зона становить 15 м, якщо довжина до 10 км, 100 м — до 50 км, 200 м — до 100 км і 300 м, якщо довжина річки перевищує 100 км.

У цих зонах бажано створювати лісозахисні смуги, яких може бути декілька. Перша смуга завширшки не менше 50-100 м мусить захищати берег від розмивання. До її складу мають входити вологолюбні рослини і вища водна рослинність.

Інші лісосмуги завширшки 20-40 м можна висаджувати на заплаві, заплавних схилах. Вони сприяють кращому збереженню чистоти води І повноводдю річок. Підземне живлення річок і джерел при оптимальній водоохоронній лісистості збільшується в шість разів порівняно з безлісими водозборами. Між лісосмугами влаштовують сільськогосподарські угіддя.

Дніпро — одна з головних водних артерій нашої країни. Ця ріка є джерелом гідроенергії, її води використовують для зрошення посушливих земель, водопостачання населених пунктів і промислових підприємств, сільськогосподарських виробництв, рибних господарств. Колись у Дніпрі була чиста прозора вода. Тепер через хиби у природокористуванні Його екосистему порушено. У Дніпро щорічно потрапляє величезна кількість забруднювачів: близько 500 тис. т азотних сполук, 40 тис. т фосфорних, 20 тис. т калійних, 1 тис. т заліза, 40 т нікелю, 2 т цинку, 1 т міді, 0,5 т хрому.

Постраждав Дніпро І від катастрофи на Чорнобильській АЕС. У його донних відкладах, особливо в районі Київського водосховища, накопичуються радіонукліди, в тому числі тривалого розпаду — цезій-137, стронцій-90, плутоній-239 і 240. Нині вчені виявили високі темпи міграції радіоактивних речовин униз по Дніпровському каскаду, наявність їх на площі зрошування і в системи господарського та питного водопостачання.

У стані екологічного лиха перебуває ще одна велика річка нашої держави — Дністер, її води забруднюються азотом амонійним та нітратним, сполуками важких металів, сполуками міді і марганцю. Великої шкоди басейну Дністра завдають промислові підприємства «Укрцемент» (м. Кам’янець-Подільський), «Хлорвініл» (м. Калуш) та Інші.

Надзвичайно забруднені річки Сіверський Донець, Інгулець, Південний Єуг, Дунай, верхів’я Західного Бугу. Чимало середніх і малих річок, серед них Тясмениця, Стир, Свіча, Коропець, Серет, Бужок, Умаяка, Савранка» Кодима, Синюха, Гірський Тікич, Ятрань, Чорний Ташлжк, Мертвовод,

Дохни, Стрий, Устя, Рось, Сула, Мокра Московка, Случ, Уж, Хорол, Псел та інші перебувають у сталі антропічного екологічного напруження.

Ось чому вчені розробляють цільові комплексні водоохоронні ідеограми для басейнів річок. Так, у програмі «Малі річки» передбачено водоохоронні заходи, що забезпечуватимуть зменшення забруднення води промисловими, сільськогосподарськими та комунально-побутовими стоками, створений малостічних та безстічних промислових І сільськогосподарських об’єктів І повторним використанням стічних вод. Ці програми спрямовані на раціональніше використання водних ресурсів і регулювання водного режиму річок, аби запобігти виснаженню водних ресурсів держави.

Найважливішою складовою частиною цієї програми є водоохоронна лісомеліорація, тобто використання лісонасаджень для збільшення кількості й поліпшення якості води у річках та джерелах улітку. За допомогою математичних моделей визначено нормативи оптимального водоохоронного заліснення для кожного річкового водозбору. Для Дніпра воно становить 16-17%. Величини оптимального водоохоронного заліснення зменшуються з північного заходу із півночі на південь та південний схід від 39-40% до 16-17%. Для кожної кліматичної зони характерні свої нормативи оптимального водоохоронного заліснення.

У розв’язанні багатьох питань охорони малих річок від забруднення та виснаження велику роль відіграють масові громадські організації, а також школи. У багатьох школах накопичено чималий досвід охорони малих річок України під назвою «Операція «Джерельце». Юні охоронці взяли на облік всі відомі джерела свого району, провели паспортизацію малих річок, працюють вад розчищенням русел і закріпленням їх берегів.

Основні заходи з охорони водних ресурсів від забруднення такі:

1. Регулювання поверхневого стоку річок:

а) затриманням поверхневого стоку на водозборах;

б) накопиченням талих і дощових вод у водосховищах.

Для зменшення поверхневого стоку і затримання води на водозборах застосовують зяблеву (осінню) оранку. Розпушений з осені ґрунт поглинає більше талої води, ніж нерозпушений. Так поповнюються запаси ґрунтових вод, а це підсилює живлення річок у період маловодної фази стоку. У посушливих регіонах України здійснюються значні роботи щодо регулювання стоку річок, на яких створено 1087 водосховищ (серед них 6 великих на Дніпрі загальним об’ємом 55,11 м3). Водночас унаслідок затоплення великих територій значно збільшується випаровування водного дзеркала водосховища, що призводить до зменшення сумарних водних ресурсів того чи іншого регіону. Крім того, водосховища спричинили погіршення ставу навколишнього середовища. Посилилось засолення ґрунтів, значно збільшився об’єм підземного стоку, зросло забруднення підземних вод.

2. Розроблення науково обґрунтованих норм водокористування забезпечує певні нормативи витрат води в містах та інших населених пунктах, а також для промислових підприємств. При цьому розраховують кількість води в 1 м3, необхідну для виробництва тієї чи іншої продукції.

Нормативи витрат води існують і в сільському господарстві. Наприклад, для цукрових буряків — 2500-6000, зернових — 1500-3500; рису — 8000-15000 м3 води на 1 га.

3. Будівництво водоочисних споруд або систем зворотного водопостачання. Великі промислові підприємства, які потребують значної кількості води, усі стічні води промислового вузла подають у спеціальний цех біохімічного очищення. Звідси близько 80 % всієї води потрапляє у зворотний цикл водопостачання, завдяки чому зменшується витрата свіжої води.

4. Впровадження безвідходних технологій — це створення таких технологічних процесів, коли відходи однієї ділянки виробничого циклу використовують як сировину для Іншої.

5. Протиерозійні роботи на водозбірних площах, насамперед раціональне ведення сільського господарства (суворе дотримання оптимального співвідношення площ лісів, луків та орних угідь), збереження на водозбірних площах річкових басейнів чагарниково-деревної та лучно-степової рослинності.

6. Водозахисні лісові насадження регулюють стік (зменшуючи поверхневий та збільшуючи ґрунтовий), послаблюють процеси водної ерозії ґрунту. Коли на водозбірній території і берегах річок є лісонасадження, вода в них, як правило, чиста.

Охорона Світового океану від забруднень — актуальна проблема для всіх країн. ООН прийняла кілька угод, наприклад «Хартію морів», якою передбачене запобігання забрудненню морів стічними водами, нафтою при транспортуванні, різним брудом, радіонуклідами тощо. Нині застосовують І космічні методи спостереження за Світовим океаном за допомогою супутників.

Правову охорону водойм нашої країни регулює закон України «Про охорону навколишнього природного середовища» (1991 р.), відповідно до якого всі водні об’єкти України підлягають охороні від забруднень, засолення, виснаження. А це можливе лише за умов виконання системи комплексних водоохоронних заходів.

У Законі передбачено адміністративну і карну відповідальність за порушення правил користування водоймами, їх забруднення токсичними стічними водами. Заборонено використовувати підземні води для технічних потреб.