Рефераты по географии

Гидросфера - водная оболочка Земли. К ней относят все океаны и моря, озера, пруды, водохранилища, реки, ручьи и подземные воды, ледники и снежный покров.

Вода - основной компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности растений, животных, человека. Так, тело человека на 2/3, а кровь на 90% состоят из воды. С ее помощью транспортируются все вещества в организме. Даже 15-процентное обезвоживания опасно для организма человека.

Человек постоянно использует воду: для питья, мытья, стирки, приготовления пищи, отдыха, спорта и развлечений, а также для транспортного сообщения. Вода является одним из важных факторов, определяющих климат. Имея высокую удельную теплоемкость, она медленно нагревается и охлаждается, что смягчает климат.

Вода может находиться в трех прудах и переходить из одного состояния в другое: в твердом (при температуре ниже 0 ° С), в жидком (при температуре от 0 ° С до 100 ° С), газообразном (при температуре выше 100 ° С ° - в виде водяного пара). Благодаря этому свойству в природе происходит мировой круговорот воды - непрерывный процесс перемещения воды в Мирового океана на суше через атмосферу и с суши снова в Мировой океан. Различают малый (океан - воздух - океан) и большой (океан - воздух - суша - океан) круговорот. Основной причиной образования круговорота воды в природе разница температуры воздуха и сила тяжести. В результате вода меняет свое состояние: нагреваясь, испаряется с поверхности Земли, охлаждаясь в атмосфере, конденсируется, а дальше образуются облака и выпадают осадки, которые затем снова испаряются. Так происходит круговорот воды.

Благодаря энергии Солнца вода находится в постоянном круговороте: испаряясь с поверхности морей и континентов, водяной пар поднимается вверх, охлаждается и концентрируется в облаках. При дальнейшем охлаждении вода возвращается на землю в виде осадков. За год с поверхности суши испаряется около 100 см воды и столько же выпадает с осадками. Количество осадков над океанами ежегодно составляет 107-114см, а испарений на их поверхности за то же время - 116-124 см. Баланс поддерживают речные стоки, выносят в океаны около 10 см воды. То есть на Земле испарение и осадки уравновешивают друг друга.

Один человек в среднем потребляет около 600 т пресной воды в год, еще 200 т ежегодно ей нужно на санитарные нужды. Несравненно больше воды расходуется на различных промышленных объектах. Так, для производства 1 т меди необходимо 500 м3 пресной воды, 1 т никеля - 4000 м3.

Быстрые темпы развития промышленности, появление новых водосодержащих производств, таких как целлюлозно-бумажное, нефте-химическая сопровождаются увеличением использования воды. Огромное количество воды требует теплоэнергетика для охлаждения агрегатов, а также атомные электростанции, которые потребляют ее в 1,5-2 раза больше, чем тепловые. Для лучшего обеспечения человечества продуктами питания все шире применяют орошаемое земледелие. Площадь орошаемых земель в мире постоянно растет.

Водные ресурсы планеты составляют 1800 млн км3 воды, из них Мирового океана - 97,2%, суши - 2,8%.

Все воды делятся на поверхностные и подземные. Более 64% поверхностных вод Восточной Европы принадлежит бассейну Северного Ледовитого океана, 22% - Тихого и 1,3% - Атлантического океана, Каспийского и Аральского морей. Подземные воды в Украине расположены в семи регионах: Львовско-Волынском, Днепровско-Донецком, Причерноморском артезианском бассейнах, Карпатах, Донбассе, Крыму и украинском кристаллическом щите.

Украина богата минеральными водами: радиоактивные, сероводородные и углекислые. К радиоактивных вод принадлежат радоновые, радоново-радиевые и углекисло-радоновые. Самым известным курортом в Украине, где упомянутые воды используют в лечебных целях, является город Хмельник Винницкой области.

Сероводородные минеральные воды имеющиеся преимущественно в предгорьях. Углекислые воды ценные по лечебным свойствам.

Термальные воды также используют с лечебной целью. Они и а Крыму, Карпатах и других районах Украины. Фонтан термальной воды а температурой 39,1 ° С открыт на территории курорта Евпатория на глубине 897 м, а также курорта Саки на глубине 886 м.

Пресной воды на Земле 3%, запасы ее распределены неравномерно. Пресной считают воду с концентрацией солей до 1 г / л. Меньше солей в атмосферных осадках и пресных озерах: в соответствии 10-20 и 60-100 мг / л. Примерно треть населения Земли испытывает недостаток качественной пресной воды. Дефицит ее регистрируют в странах с развитой промышленностью:

Японии, США, Германии, поэтому она является предметом экспорта. Например, в Алжир воду завозят из Европы, Гонконг получает ее из Китая через трубопровод. Примером И подачи воды на дальние расстояния могут быть следующие города: Вена, который использует Воду из горных источников »расположенных на расстоянии 150 км; Штутгарт - из озера Констанца (180 км) Париж - из аллювиальных вод реки Луара (150 км) Нью-Йорк - из реки Гудзон (225 км) Лос-Анджелес - из двух и источников на расстоянии 820 1400 км.

Одной из причин дефицита пресной воды является уменьшение водоносности рек, что приводит к снижению запасов грунтовых вод и увеличение поверхностного стока. В результате во время дождей и таяния снега реки становятся полноводными, а в засушливые периоды летом мелеют. На эти процессы влияет хозяйственная деятельность человека - вырубка больших лесных участков, распашка пойм, осушения болот.

Другой причиной водного дефицита является загрязнение воды. Бытовые и промышленные стоки превращают прозрачные, богатые рыбой реки в мутные канавы, наполненные ядами и возбудителями болезней. Даже одна животноводческая ферма или сахарный завод могут уничтожить малый реку. Загрязненные реки и пруды в районах с высокой концентрацией предприятий и складов минеральных удобрений. Нимало промышленных стоков с металлургических и химических заводов загрязняют водоемы ядами, в частности тяжелыми металлами и цианистые соединения.

Очень вредными являются бытовые стоки, содержащие остатки органических веществ - пищевых и других отходов, для расписания которых требуется большое количество кислорода. Подобно бытовых стоков значительными загрязнителями воды являются отходы пищевой промышленности, попадают в канализацию. Концентрация органических веществ в них значительно выше, чем в бытовых. Больше сточных вод формируется на бойнях, пивных, винных и сахарных заводах, кондитерских фабриках.

Вследствие чрезмерного использования в сельском хозяйстве химических препаратов реки и озера все больше загрязняются различными ядохимикатами и удобрениями, смываются с полей.

Угрожающих размеров достигло загрязнение вод Мирового океана нефтепродуктами при бурении скважин, эксплуатации нефтепромыслов, транспортировки нефти из районов добычи. Даже незначительные концентрации нефти в морской воде способны нарушить жизнедеятельность и привести к гибели морских животных и растений. Только у берегов Англии от загрязнения нефтью ежегодно гибнет около 250 000 водоплавающих птиц.

Большую опасность для всех водных источников составляет радиоактивное загрязнение. Вследствие испытаний атомного оружия, выбросов промышленных предприятий »отходов атомных лодок и аварий на атомных электростанциях в водоемы попадают радионуклиды. Они накапливаются в живых организмах и пагубно влияют на них. При этом концентрация радиоактивных веществ в водных растениях и животных в сотни и тысячи раз превышает их концентрацию в воде. Поэтому потребление продуктов Мирового океана становится опасным.

Из-за загрязнения пресных водоемов промышленными, тепловыми и канализационными стоками, нефтепродуктами, радиоактивными отходами, минеральными удобрениями же ядохимикатами, которые попадают с полей вместе с потоками дождевой и талой воды, образуются воды, непригодные для жизни человека, растений и животных.

Загрязнение водоемов негативно сказывается на туризме и отдыхе людей, рыболовстве и охоте. Ведь места отдыха привлекают к себе внимание преимущественно наличием водоемов. Проблемы загрязнения прибрежных районов моря примерно такие же, как и внутренних вод, поскольку способность моря к самоочищению тоже ограничено. Да, очень напряженная экологическая ситуация в районе. Одессы, где в результате аварийных сбросов канализационных вод регистрируют значительное бактериальное загрязнение морской воды.

Бытовые отходы и стоки сельскохозяйственных комплексов нередко является источникам многих инфекционных болезней, в частности дизентерии; холеры, вирусного гепатита, паратифа и тому подобное. Около 500 милл человек на нашей планете ежегодно страдают от болезней, возникших вследствие загрязнения воды.

Водопотребления населения городов предусматривает использование воды для питья и для коммунально-бытовых нужд, для работы предприятий бытового обслуживания, мытья улиц, зеленых насаждений, противопожарных мероприятий, обеспечивает система централизованного водоснабжения.

Чтобы определить необходимое количество воды для определенного населенного пункта, нужно знать удельное водопотребление и численность населения. Удельное водопотребление - это объем воды в литрах, приходящейся на одного жителя. В городах оно зависит от степени благоустройства, наличия водопровода, канализации и тому подобное.

Для больших благоустроенных городов земного шара удельное водопотребление составляет: Нью-Йорка и Москвы - 600, Парижа и Санкт-Петербурга - 500, Киев - 300, Лондон - 263 л / сутки на одного человека. С постоянным увеличением численности населения на Земле, ростом благоустройства городов растет и водопотребления.

Нормативы ПДК вредных веществ в водных источниках устанавливают санитарные врачи, биологи и утверждают высшие инстанции. Они определяют вредность различных примесей в воде различных водоемов, возможность ее использования для бытовых и промышленных нужд.

По своему воздействию на организм человека и обитателей водоемов все ядовитые вещества разделяют на три категории: те, которые меняют цвет, запах, вкус воды; влияют на общий санитарный этан водоемы, в частности на скорость процессов самоочищения; на организм человека, а также живых организмов, обитающих в водоемах (токсические вещества).

В "Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" назначен, что содержание каждой ядовитого вещества в воде не должно превышать ПДК. Если же в состав сточных вод входят несколько ядовитых веществ, то концентрация каждого из них не должна превышать предельно допустимую.

В приложении к «Закона об охране окружающей природной среды» приведены ПДК различных загрязнителей воды.

Методы очистки сточных вод, применяют сейчас в нашей стране и за рубежом, делятся на две группы: в искусственных условиях (на специально созданных сооружениях) и в естественных условиях (на земледельческих полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах). В искусственных условиях это механическое, химическое, физико-химическое и биохимическое очистки.

Метод механической очистки самый простой. Он состоит в изъятии нерастворимых веществ с помощью различных сит, решеток, фильтров, отстойников, центрифуг, гидроциклонов.

Химическое и физико-химическая очистка заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические вещества, которые превращают растворенные в воде примеси в нерастворимый осадок. Последний удаляют из воды с помощью катализаторов.

Метод биохимической очистки основан на способности некоторых видов микроорганизмов использовать для своего питания органические вещества. Такое очищение происходит на так называемых полях фильтрации, где загрязненные воды фильтруют через почву или в специальных баках для биофильтра. Биофильтры, как правило, покрытые пленкой активно действующих бактериальных культур, обеспечивающих сложные биохимические процессы. Очищенную таким образом воду можно снова использовать как в промышленности, сельском хозяйстве, так и для бытовых нужд.

Но природные запасы чистой пресной воды сокращаются, и ученые работают над проблемой использования воды из запасов Мирового океана, ледников Арктики и Антарктиды, возможности транспортировки айсбергов из Гренландии и сена. По их подсчетам это значительно дешевле, чем опреснения морской воды.

К уменьшению природных запасов воды привели значительные изменения ландшафтов вследствие вырубки лесов, осушение болот, эрозии почв, урегулирования стока рек и тому подобное.

Малые водоемы, грунтовые воды, малые реки нужно бережно охранять, потому что они дают пресную воду для народного хозяйства, является средой обитания живых организмов, которые обеспечивают нормальный гидрогеологический режим планеты.

Малыми реками считают водотоки длиной до 22 км. Количество их немалая. Только в пределах Украины их насчитывается более 24 000. Значение малых рек трудно переоценить. Около 90% водных ресурсов Украины формируется за счет малых рек. Поэтому их охрана и рациональное использование имеют особое государственное значение.

Одним из важнейших способов сохранения малых рек является недопущение их заиление в результате распашки склонов долин, вырубка лесов, нарушение правильного соотношения между площадью многолетней травянистой растительности и пахотными землями в пользу последних. Чтобы избежать этого, надо продуманно вести сельское хозяйство, строго соблюдать правила агротехники, сохранять правильное соотношение пахотных и других участков водосборов. Общая площадь лесов и полезащитных насаждений должна составлять 15-30% от всей территории »площадь многолетней травянистой растительности (луков) - 16-86%, однолетних сельскохозяйственных культур - не более 45-65%, поскольку однолетние культуры хуже выполняют почвозащитную роль и рыхлую землю быстро размывают дождевые и талые воды. А где приводит к усилению процессов эрозии и заиления русла рек.

В охране рек, озер, водохранилищ важную роль играют специальные охранные зоны, где ограничена или полностью прекращена хозяйственная деятельность. Здесь запрещают расширять старые и строить новые промышленные предприятия, размещать склады с минеральными удобрениями и химическими препаратами, а также автотракторные парки. Ширина водоохранных зон зависит от длины реки. Для малых рек самая водоохранная зона составляет 15 м, если длина до 10 км, 100 м - до 50 км, 200 м - до 100 км и 300 м, если длина реки превышает 100 км.

В этих зонах желательно создавать лесозащитные полосы, которых может быть несколько. Первая полоса шириной не менее 50-100 м должен защищать берег от размывания. В ее состав должны входить влаголюбивые растения и высшая водная растительность.

Другие лесополосы шириной 20-40 м можно высаживать на пойме, пойменных склонах. Они способствуют лучшему сохранению чистоты воды и полноводью рек. Подземное питание рек и источников при оптимальной водоохранной лесистости увеличивается в шесть раз по сравнению с безлесными водосбора. Между лесополосами устраивают сельскохозяйственные угодья.

Днепр - одна из главных водных артерий нашей страны. Эта река является источником гидроэнергии, ее воды используют для орошения засушливых земель, водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий, сельскохозяйственных производств, рыбных хозяйств. Когда в Днепре была чистая прозрачная вода. Теперь через недостатки в природопользовании Его экосистему нарушено. В Днепр ежегодно попадает огромное количество загрязнителей: около 500 тыс. Т азотных соединений, 40 тыс. Т фосфорных, 20 тыс. Т калийных, 1 тыс. Т железа, 40 т никеля, 2 т цинка, 1 т меди, 0,5 т хрома.

Пострадал Днепр И от катастрофы на Чернобыльской АЭС. В его донных отложениях, особенно в районе Киевского водохранилища, накапливаются радионуклиды, в том числе длительного распада - цезий-137, стронций-90, плутоний-239 и 240. В настоящее время ученые обнаружили высокие темпы миграции радиоактивных веществ вниз по Днепровскому каскаду, наличие их на площади орошения и в системы хозяйственного и питьевого водоснабжения.

В состоянии экологического бедствия находится еще одна большая река нашего государства - Днестр, ее воды загрязняются азота аммонийного и нитратным, соединениями тяжелых металлов, соединениями меди и марганца. Большой вред бассейна Днестра наносят промышленные предприятия «Укрцемент» (г.. Каменец-Подольский), «Хлорвинил» (г.. Калуш) и Другие.

Очень загрязненные реки Северский Донец, Ингулец, Южный Еуг, Дунай, верховья Западного Буга. Немало средних и малых рек, среди них Тясмениця, Стырь, Свеча, Коропец, Серет, Бужок, Умаяка, Савранка »Кодыма, Синюха, Горный Тикич, Ятрань, Черный Ташлжк, Мертвовод,

Дохнет, Стрый, Устье, Рось, Сула, Мокрая Московка, Случь, Уж, Хорол, Псел и другие находятся в стали антропичного экологического напряжения.

Вот почему ученые разрабатывают целевые комплексные водоохранные идеограммы для бассейнов рек. Так, в программе «Малые реки» предусмотрено водоохранные мероприятия, обеспечивать уменьшение загрязнения воды промышленными, сельскохозяйственными и коммунально-бытовыми стоками, созданный малостичних и бессточных промышленных и сельскохозяйственных объектов и повторным использованием сточных вод. Эти программы направлены на рациональное использование водных ресурсов и регулирования водного режима рек, чтобы предотвратить истощение водных ресурсов государства.

Важнейшей составной частью этой программы является водоохранная лесомелиорации, то есть использование лесонасаждений для увеличения количества и улучшения качества воды в реках и источниках летом. С помощью математических моделей определены нормативы оптимального водоохранного облесение для каждого речного водосбора. Для Днепра оно составляет 16-17%. Величины оптимального водоохранного облесение уменьшаются с северо-запада с севера на юг и юго-восток от 39-40% до 16-17%. Для каждой климатической зоны характерны свои нормативы оптимального водоохранного облесение.

В решении многих вопросов охраны малых рек от загрязнения и истощения большую роль играют массовые общественные организации, а также школы. Во многих школах накоплен немалый опыт охраны малых рек Украины под названием «Операция« Родничок ». Юные охранники взяли на учет все известные источники своего района, провели паспортизацию малых рек, работают недостатков расчисткой русел и закреплением их берегов.

Основные мероприятия по охране водных ресурсов от загрязнения следующие:

1. Регулирование поверхностного стока рек:

а) задержанием поверхностного стока на водосборах;

б) накоплением талых и дождевых вод в водохранилищах.

Для уменьшения поверхностного стока и задержания воды на водозаборах применяют зяблевую (осенью) вспашку. Разрыхленный с осени почву поглощает больше талой воды, чем нерозпушений. Так пополняются запасы грунтовых вод, а это усиливает питание рек в период маловодной фазы стока. В засушливых регионах Украины осуществляются значительные работы по регулированию стока рек, на которых созданы 1087 водохранилищ (среди них 6 крупных на Днепре общим объемом 55,11 м3). В то же время вследствие затопления больших территорий значительно увеличивается испарение водного зеркала водохранилища, что приводит к уменьшению суммарных водных ресурсов того или иного региона. Кроме того, водохранилища привели к ухудшению пруда окружающей среды. Усилилось засоление почв, значительно увеличился объем подземного стока, возросло загрязнение подземных вод.

2. Разработка научно обоснованных норм водопользования обеспечивает определенные нормативы расхода воды в городах и других населенных пунктах, а также для промышленных предприятий. При этом рассчитывают количество воды в 1 м3, необходимую для производства той или иной продукции.

Нормативы расхода воды существуют и в сельском хозяйстве. Например, для сахарной свеклы - 2500-6000, зерновых - 1500-3500; риса - 8000-15000 м3 воды на 1 га.

3. Строительство водоочистных сооружений или систем оборотного водоснабжения. Крупные промышленные предприятия, требуют значительного количества воды, все сточные воды промышленного узла подают в специальный цех биохимической очистки. Отсюда около 80% всей воды попадает в обратный цикл водоснабжения, благодаря чему уменьшается расход свежей воды.

4. Внедрение безотходных технологий - это создание таких технологических процессов, когда отходы одного участка производственного цикла используют как сырье для Другой.

5. Противоэрозионные работы на водосборных площадях, прежде всего рациональное ведение сельского хозяйства (строгое соблюдение оптимального соотношения площадей лесов, лугов и пахотных угодий), сохранение на водосборных площадях речных бассейнов кустарниково-древесной и щелочно-степной растительности.

6. Водозащитные лесные насаждения регулируют сток (уменьшая поверхностное и увеличивая грунтовой), ослабляют процессы водной эрозии почвы. Когда на водосборной территории и берегах рек является лесонасаждения, вода в них, как правило, чистая.

Охрана Мирового океана от загрязнений - актуальная проблема для всех стран. ООН приняла несколько соглашений, например «Хартию морей», которой предусмотрено предотвращение загрязнения морей сточными водами, нефтью при транспортировке, различным грязью, радионуклидами и тому подобное. В настоящее время применяют и космические методы наблюдения за Мировым океаном с помощью спутников.

Правовую охрану водоемов нашей страны регулируется законом Украины «Об охране окружающей природной среды» (1991г.), Согласно которому все водные объекты Украины подлежат охране от загрязнений, засоление, истощение. А это возможно лишь при условии выполнения системы комплексных водоохранных мероприятий.

В Законе предусмотрена административная и уголовная ответственность за нарушение правил пользования водоемами, их загрязнения токсичными сточными водами. Запрещено использовать подземные воды для технических нужд.