Эколого-экономические проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов и возможные пути их решения
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
Сумский государственный университет
Экономический факультет
Кафедра
экономики
Обязательное домашнее задание
по экономике природопользования
на
тему “Эколого-экономические
и рационального использования водных ресурсов
и
возможные пути их решения”
Студентки группы ЕФ-51
Белопольской Александры Александровны
преподаватель
Костюченко Надежда Николаевна
Сумы 2007
Содержание
1. Эколого-экономические
проблемы охраны и
Введение
I Источники загрязнения гидросферы
II Загрязнения водного бассейна в городах
III Деятельность по защите и сохранению водных ресурсов
Выводы
2. Задания для практической части
Список использованной литературы
Введения
"Вода у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь”
Антуан
де Сент-Экзюпери
Человек
не может жить без воды. Его тело
– на 70%, кровь – на 90%, мышцы
– на 75% состоят из воды. В общей
массе взрослого животного
С водой в организм человека поступают минеральные вещества, вода обеспечивает движение всех материальных и энергетических потоков в теле человека, и даже температура тела регулируется при помощи воды.
Сложные
реакции в животных организмах и
растениях могут протекать
Практически все водные источники сегодня загрязнены. В результате безразличия к катастрофическим последствиям сливания химических и токсичных отходов производства в реки и озера многие источники питьевой воды оказались отравленными. Вода содержит более 13 тысяч токсичных элементов. У людей нет природных механизмов обезвреживания такого количества экзотоксинов. Поэтому употребление грязной воды вызывает множество заболеваний. По данным ВОЗ 80% всех заболеваний передаются через воду или вызвано ее недостатком. Ежегодно 25 миллионов человек умирает от этих заболеваний.
В настоящее время изучение водных ресурсов Земли в связи с непрерывным увеличением их потребления показало, что в ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Причины истощения кроются не только в неравномерном распределении ресурсов на поверхности земли, но и в том, что вода, после ее использования, загрязняется и не подвергается эффективной очистке. Вода, покрывающая 70% поверхности земного шара, в наши дни становится одним из самых дефицитных минералов.
В своей работе я рассмотрю основные источники загрязнения водных ресурсов и пути улучшения экологического состояния гидросферы.
I. Источники загрязнения гидросферы
1.
Нефть и нефтепродукты.
Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет и обладающую слабой флуоресценцией. Нефть состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Основные компоненты нефти -углеводороды (до 98%) - подразделяются на 4 класса:
1.Парафины (алкены) (до 90% от общего состава) - устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.
2.Циклопарафияы. (30 - 60% от общего состава) насыщенные циклические соединения с 5-6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.
3.Ароматические углеводороды. (20 - 40% от общего состава) -ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полициклические (перен.).
Олефины (алкены). - (до 10% от общего состава) - ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.
Нефть
и нефтепродукты являются наиболее
распространенными
Внешний вид | Толщина, мкм | Количество нефти, л./кв. км. | |
Едва заметна | 0.038 | 44 | |
Серебристый отблеск | 0.76 | 88 | |
Следы окраски | 0.152 | 176 | |
Ярко окрашенные разводы | 0.303 | 352 | |
Тускло окрашенные | 1.016 | 1170 | |
Темно окрашенные | 2.032 | 2310 |
Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 11-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно. К плавающим комочкам мазута прикрепляются разные мелкие животные, которыми охотно питаются рыбы и усатые киты. Вместе с ними они заглатывают и нефть. Одни рыбы от этого гибнут, другие насквозь пропитываются нефтью и становятся непригодны для употребления в липцу из-за неприятного запаха и вкуса.
Все компоненты нефти токсичны для морских организмов. Нефть влияет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так, обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводородами, а биомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обитателей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первичная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприятное побочное свойство. Ее углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких, как пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в приповерхностном слое и еще более отравляют его. Ароматическая фракция нефти содержит вещества мутагенной и канцерогенной природы, например бензпирен. Сейчас получены многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной морской среды. Бензпирен активно циркулирует по морским пищевым цепочкам и попадает в пищу людей.
Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхностном слое морской воды, играющем особенно важную роль для различных сторон жизни океана. В нем сосредоточено множество организмов, этот слой играет роль "детского сада" для многих популяций. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен между атмосферой и океаном. Претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена, меняется отражательная способность морской воды.
Боль всего страдают от нефти птицы, особенно когда загрязняются прибрежные воды. Нефть склеивает оперение, оно утрачивает теплоизолирующие свойства, и, кроме того, птица, выпачканная в нефти, не может плавать. Птицы замерзают и тонут. Даже чистка перьев растворителями не позволяет спасти всех пострадавших.
За
данными ЮНЕСКО в воды планеты
ежегодно выбрасывается около 22млн.
тонн нефтепродуктов. При попадании
нефти в реки и водоемы, в
них от удушья гибнет все живое. Поэтому
для случаев аварийных выброс нефти в
водоемы необходимо иметь эффективные
способы ее обезвреживания и удаления.
2.
Пестициды.
Пестициды
составляют группу искусственно созданных
веществ, используемых для борьбы с
вредителями и болезнями
1)
инсектициды для борьбы с
2) фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений,
3)
гербициды против сорных
Установлено, что пестициды, уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам и подрывают здоровье биоценозов. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн. т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1, 5 млн. т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем эоловым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. В водной среде чаще других встречаются представители инсектицидов, фунгицидов и гербицидов. Синтезированные инсектициды делятся на три основных группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбонаты.
Хлорорганические инсектициды получают путем хлорирования ароматических и жидких гетероциклических углеводородов. К ним относятся ДДТ и его производные, в молекулах которых устойчивость алифатических и ароматических групп в совместном присутствии возрастает, всевозможные хлорированные производные хлородиена (элдрин). Эти вещества имеют период полураспада до нескольких десятков лет и очень устойчивы к биодеградации. В водной среде часто встречаются полихлорбифенилы -производные ДДТ без алифатической части, насчитывающие 210 гомологов и изомеров. За последние 40 лет использовано более 1, 2 млн. т. полихлорбифенилов в производстве пластмасс, красителей, трансформаторов, конденсаторов. Полихлорбифенилы (ПХБ) попадают в окружающую среду в результате сбросов промышленных сточных вод и сжигания, твердых отходах на свалках. Последний источник поставляет ПБХ в атмосферу, откуда они с атмосферными осадками выпадают во все районах земного шара. Так в пробах снега, взятых в Антарктиде, содержание ПБХ составило 0, 03 -1, 2 кг, /л.
Пестециды
легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются
в органах рыб, млекопитающих, морских
птиц. Будучи ксенобиотиками, т.е. веществами
полностью искусственного происхождения,
они не имеют среди микроорганизмов своих
"потребителей" и поэтому почти не
разлагаются в природных условиях, а только
накапливаются в Мировом океане. Вместе
с тем они остротоксичны, влияют на кроветворную
систему, подавляют ферментативную активность,
сильно влияют на наследственность.
3.
Синтетические поверхностно-активные
вещества.
Детергенты (СПАВ) относятся к обширной группе веществ, понижающих поверхностное натяжение воды. Они входят в состав синтетических моющих средств (СМС), широко применяемых в быту и промышленности. Вместе со сточными водами СПАВ, попадают в материковые воды и морскую среду. СМС содержат полифосфаты натрия, в которых растворены детергенты, а также ряд добавочных ингредиентов, токсичных для водных организмов: ароматизирующие вещества, отбеливающие реагенты (персульфаты, пербораты), кальцинированная сода, карбоксиметилцеллюлоза, силикаты натрия. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы, СПАВ, делятся на анионактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные. Последние не образуют ионов в воде. Наиболее распространенными среди СПАВ, являются анионактивные вещества. На их долю приходится более 50% всех производимых в мире СПАВ. Присутствие, СПАВ в сточных водах промышленности связано с использованием их в таких процессах, как флотационное обогащение руд, разделение продуктов химических технологий, получение полимеров, улучшение условий бурения нефтяных и газовых скважин, борьба с коррозией оборудования. В сельском хозяйстве, СПАВ, применяется в составе пестицидов.
Стиральные порошки на фосфатной основе отрицательно влияют не только непосредственно на здоровье человека, но и наносят огромный ущерб окружающей среде.
Фосфат
натрия имеет способность проходить
через самые современные
Сине-зеленые водоросли безобидны лишь на первый взгляд. Активное размножение сине-зеленых приводит к ухудшению вкусовых качеств воды и возникновению неприятного запаха. Повышение критической массы водорослей активизируют процессы саморазложения которые приводят к использованию кислорода содержащегося у воде и выделению место этого в воду метану, сероводорода, аммиака м других токсичных веществ. В результате гибнут не только рыбы, известны случаи массового отравления домашних животных, которые пили воду из водоемов, где наблюдалось цветение сине-зеленых водорослей.
Особую опасность для людей может представлять момент начального этапа разложения биомассы сине-зеленых водорослей, когда клетки микроорганизмов не утратили в своем большинстве способности продуцированию альбо-токсинов, и азотосодержащие компоненты, отмерших клеток, начинают разлагаться, выделяя токсичные продукты распада.
В 2000 году в поверхностные воды Украины попало 1, 114 млн. тонн сульфата, 1,560 млн. тонн хлорида, 383 тонны поверхностно-активных веществ, 7,565 тысяч фосфата. Подобное продолжается из года в год. Если в 1965 году в 1 куб.м черноморской воды было не более 50 г. микроорганизмов, то сейчас в 20 раз больше.
Единственный
путь спасения от губительного влияния
от синтетических поверхностно-активных
веществ – уменьшения количества фосфатов
в структуре веществ, содержащих их.
4.Соединения
с канцерогенными свойствами.
Канцерогенные
вещества - это химически однородные
соединения, проявляющие трансформирующую
активность и способность вызывать канцерогенные,
тератогенные (нарушение процессов эмбрионального
развития) или мутагенные изменения в
организмах. В зависимости от условий
воздействия они могут приводить к ингибированию
роста, ускорению старения, нарушению
индивидуального развития и изменению
генофонда организмов. К веществам, обладающим
канцерогенными свойствами, относятся
хлорированные алифатические углеводороды,
винилхлорид, и особенно, полициклические
ароматические углеводороды (ПАУ). Максимальное
количество ПАУ в современных данных осадках
Мирового океана (более 100 мкг/км массы
сухого вещества) Ообнаружено в тектонически-активных
зонах, подверженным глубинному термическому
воздействию. Основные антропогенные
источники ПАУ в окружающей среде - это
пиролиз органических веществ при сжигании
различных материалов, древесины и топлива.
5.Тяжелые
металлы.
Тяжелые
металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь,
мышьяк) относятся к числу
Оценка
неблагоприятных последствий
Миграционный поток свинца с континента в океан идет не только с речными стоками, но и через атмосферу. С континентальной пылью океан получает ( 20-30)*10000 т. свинца в год.
Масштабы загрязнения продуктов морей и океанов так велики, что во многих странах установлены санитарные нормы на содержание в них тех или других вредных веществ. Интересно отметить, что при концентрации ртути в воде, только в 10 раз большей ее естественного содержания, загрязнение устриц уже превышает норму, установленную в некоторых странах. Это показывает, как близок тот предел загрязнения морей, который нельзя переступить без вредных последствий для жизни и здоровья людей.
Однако
последствия загрязнения опасны
прежде всего для всех живых обитателей
морей и океанов. Эти последствия
разнообразны. Первичные критические
нарушения в функционировании живых
организмов под действием загрязняющих
веществ возникают на уровне
биологических эффектов: после химического
состава клеток нарушаются процессы дыхания,
роста и размножения организмов, возможны
мутации и канцерогенез; нарушаются движение
и ориентация в морской среде. Морфологические
изменения нередко проявляются в виде
разнообразных патологий внутренних органов:
изменений размеров, развития уродливых
форм. Особенно часто эти явления регистрируются
при хроническом загрязнении.
6.Сброс
отходов в море с целью захоронения (дампинг).
Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке
большого
количества органических и неорганических
веществ без особого ущерба воды.
Однако эта способность не беспредельна.
Поэтому дампинг
7.
Тепловое загрязнение.
Тепловое
загрязнение поверхности
II
Загрязнение водного бассейна в городах
Загрязнение водного бассейна в городах следует рассматривать в двух аспектах - загрязнение воды в зоне водопотребления и загрязнение водного бассейна в черте города за счет его стоков.
Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным фактором, ухудшающим экологическое состояние городов. Оно производится как за счет сброса части неочищенных стоков городов и предприятий, расположенных выше зоны водозабора данного города и загрязнения воды речным транспортом, так и за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов, вносимых на поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно путем строительства очистных сооружений бороться эффективно, то предотвратить загрязнение водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, очень сложно. В зонах повышенного увлажнения около 20% удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, попадает в водотоки. Это, в свою очередь, может приводить к загрязнению водоемов, которая еще больше ухудшает качество воды.
Важно заметить, что водоочистные сооружения водопроводов не в состоянии очистить питьевую воду от растворов указанных веществ, поэтому питьевая вода может содержать их в себе в повышенных концентрациях и отрицательно повлиять на здоровье человека.
Действие некоторых веществ содержащихся в водопроводной “питьевой” воде на организм человека:
· Хлор – разрушает нервные ткани. Убивает флору кишечника.
· Свинец – разрушает гормоны, ферменты, кровь.
· Алюминий – парализует нервную систему.
· Мышьяк – убивает нейроны головного мозга.
· Медь – поражает почки и печень.
· Железо – снижает иммунитет, стимулирует развитие
онкологических клеток.
· Кадмий – вызывает рак, разрушает почки.
· Стронций – разрушает иммунитет.
Рост химизации сельского хозяйства неизбежно будет приводить к увеличению количества удобрений и ядохимикатов, вносимых в почву, и соответственно с этим их концентрация в воде будет увеличиваться.
Борьба
с таким видом загрязнений
требует использования
Города также являются мощными источниками загрязнения водного бассейна. В крупных городах в расчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков) ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных сооружениях, эксплуатация которых вызывает немалые трудности. Так, при работе станции биологической очистки сточных вод городов образуется около 1,5-2 т отработанного ила в год в расчете на одного жителя. Использование этого ила в качестве удобрения для столовых сельскохозяйственных культур недопустимо, так как он содержит в себе большое количество токсических веществ, не подлежащих разложению. В настоящее время такой ил складируется на суше, занимая значительные территории, и вызывает загрязнение почвенных вод. Причем из ила прежде всего вымываются наиболее токсические элементы, содержащие соединения тяжелых металлов.
III Деятельность по защите и сохранению
водных ресурсов.
Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на её экологическую стабильность.
- Эколого-экономические проблемы развития регионов Республики Казахстан
- Эконометрическое моделирование и прогнозирование валютного курса в РФ
- Экономика
- Экономика
- Экономика
- Экономика городов и районов Приднестровской Молдавской Республики в 2010 году
- Экономика грузовых перевозок
- Экология Всеволожского района
- Экологиялық білім
- Экологиялық саясат: түсінігі және мәні
- Экологиялық факторлар
- Эколого-экономическая оценка применения технологий сжигания брикетов изготовленных из отходов обогащения углей Прокопьевского района
- Эколого-экономическая оценка эффективности
- Эколого-экономические показатели судового дизеля 6NVDS48A-2U путем применения альтернативнго топлива