Водные ресурсы: характеристика, использование, охрана
Институт экономики, управления и права (г.Казань)
Экономический факультет
Водные ресурсы: характеристика, использование, охрана
реферат
по дисциплине «Экологические основы природопользования»
Выполнила:
Казань – 2011
Содержание
Введение
Глава 1 Водные ресурсы
1.1.Мировой океан
1.2.Ледники
1.3.Моря и океаны России
1.3.1.Болота
1.3.2.Озера. Источники озерных вод
1.3.3.Подземные воды
Реки
Глава 2 Использование и
Охрана водных ресурсов
Санитарные условия спуска сточных вод.
Глава 3 Водные ресурсы Республики Татарстан
Размещение и ввод в эксплуатацию автоматизированных станций контроля загрязнения воды в г.Казани
Заключение
Список литературы
Введение
Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Известный русский и советский геолог академик А. П. Карпинский говорил, что нет более драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.
Основой водных ресурсов России является речной сток, составляющий в среднем по водности года 4262 км3, из которых около 90% приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего объема речного стока.
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.
Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водяного голода», что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов.
Глава 1. Понятие вводных ресурсов
Вода - основа
жизненных процессов в
Оценка водных ресурсов дана в водном кадастре -систематизированном своде сведений о водных ресурсах страны. При их оценке важно учесть, как они распределены по сезонам года, по территории страны. Особенность водных ресурсов России, затрудняющая их использование, заключается в крайне неравномерном их распределении.
Наша страна располагает огромными (в абсолютном исчислении) ресурсами речного стока, однако в расчете на единицу площади обеспеченность территорий России этими ресурсами оказывается ниже среднемирового почти в 2 раза. Также неравномерно распределение их по времени. Больше всего воды реки несут в период весеннего половодья, а наибольшая потребность в воде ощущается летом.
Среди мер по улучшению водных ресурсов заметную роль играет регулирование стока. С этой целью создаются водохранилища, хотя это также приводит к отрицательным последствиям для окружающей среды (затопление прилегающих земель).
Деятельность
человека является мощным фактором, влияющим
на качество водных ресурсов. Влияние
это может быть непосредственным
(строительство ГЭС, забор воды для
орошения) и косвенным, через другие
компоненты природы (климат, почву, растительность).
Так нерациональная рубка лесов
усиливает неравномерность
Серьезной проблемой является загрязнение вод. Истощение водных ресурсов в результате потери их качества представляет большую угрозу, чем их количественное истощение. Наряду со строительством мощных очистных сооружений, внедрением замкнутых циклов использования воды в промышленности, прекращением молевого (россыпью) сплава леса по рекам необходимо добиться сокращения потребления воды прежде всего с помощью совершенствования технологии производства и сокращения потерь.
1.1. Мировой океан
Мировой океан - основная часть гидросферы, составляющая 94,1 % всей ее площади, непрерывная, но не сплошная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и отличающаяся общностью солевого состава.
Континенты и большие архипелаги разделяют мировой океан на пять больших частей (океаны):
· Атлантический океан;
· Индийский океан;
· Северный Ледовитый океан;
· Тихий океан;
· Южный океан;
Меньшие регионы океанов известны как моря, заливы, проливы и т. п. Учение о земных океанах называется океанологией.
Мировой океан, средняя глубина которого составляет около 4 км, содержит 1350 млн. км3 воды. Атмосфера, окутывающая всю Землю слоем толщиной в несколько сотен километров, с гораздо большим основанием, чем Мировой океан, может рассматриваться как "оболочка". И океан и атмосфера представляют собой текучие среды, в которых существует жизнь; их свойства определяют среду обитания организмов. Циркуляционные потоки в атмосфере влияют на общую циркуляцию волы в океанах, а от состава и температуры воздуха в сильной степени зависят свойства океанических вод. В свою очередь, океан определяет основные свойства атмосферы и является источником энергии для многих протекающих в атмосфере процессов. На циркуляцию воды в океане влияют ветры, вращение Земли и барьеры суши.
Океан и климат
Температурный режим и другие климатические характеристики местности на любой широте могут существенно изменяться по направлению от побережья океана в глубь материка. По сравнению с сушей океан медленнее нагревается летом и медленнее остывает зимой, сглаживая колебания температуры на прилежащей суше.
Атмосфера получает от океана значительную часть поступающего к ней тепла и почти весь водяной пар. Пар поднимается, конденсируется, образуя облака, которые переносятся ветрами и поддерживают жизнь на планете, проливаясь в виде дождя или снега. Однако в тепло- и влагообмене участвуют только поверхностные воды; более 95% воды находится в глубинах, где ее температура остается практически неизменной.
Состав морской воды
Вода в океане соленая. Соленый вкус придают содержащиеся в ней 3,5% растворенных минеральных веществ - главным образом соединения натрия и хлора - основные ингредиенты столовой соли. Следующим по количеству является магний, за ним следует сера; присутствуют также все обычные металлы. Из неметаллических компонентов особенно важны кальций и кремний, так как именно они участвуют в строении скелетов и раковин многих морских животных. Благодаря тому что вода в океане постоянно перемешивается волнами и течениями, ее состав почти одинаков во всех океанах.
Свойства морской воды
Плотность морской воды (при температуре 20° С и солености ок. 3,5%) примерно 1,03, т.е. несколько выше, чем плотность пресной воды (1,0). Плотность воды в океане меняется с глубиной из-за давления вышележащих слоев, а также в зависимости от температуры и солености. В наиболее глубоких частях океана воды обычно солонее и холоднее. Наиболее плотные массы воды в океане могут оставаться на глубине и сохранять пониженную температуру более 1000 лет.
Поскольку морская
вода имеет низкую вязкость и высокое
поверхностное натяжение, она оказывает
относительно слабое сопротивление
движению корабля или пловца и
быстро стекает с различных
Морская вода гораздо менее прозрачна для видимого света по сравнению с воздухом, но более прозрачна по сравнению с большинством других веществ. Зарегистрировано проникновение солнечных лучей в океан до глубины 700 м. Радиоволны проникают в толщу воды лишь на небольшую глубину, зато звуковые волны могут распространяться под водой на тысячи километров. Скорость распространения звука в морской воде колеблется, составляя в среднем 1500 м в секунду.
Электропроводность морской
1.2.Ледники
Ледники - скопления льда, которые медленно движутся по земной поверхности. В некоторых случаях движение льда прекращается, и образуется мертвый лед. Многие ледники продвигаются на некоторое расстояние в океаны или крупные озера, а затем образуют фронт отёла, где происходит откол айсбергов.
Ледники очень сильно различаются по размерам и форме. Считается, что ледниковый покров занимает около 75% площади Гренландии и почти всю Антарктиду. Площадь ледниковых шапок колеблется от нескольких до многих тысяч квадратных километров (например, площадь ледниковой шапки Пенни на Баффиновой Земле в Канаде достигает 60 тыс. км2). Самый крупный долинный ледник в Северной Америке - западная ветвь ледника Хаббард на Аляске длиной 116 км, тогда как сотни висячих и каровых ледников имеют протяженность менее 1,5 км. Площади ледников подножий колеблются от 1-2 км2 до 4,4 тыс. км2 (ледник Маласпина, спускающийся в залив Якутат на Аляске). Считают, что ледники покрывают 10% всей площади суши Земли, но, вероятно, эта цифра слишком занижена.
Все крупные
ледники испещрены
Лед покровных ледников и ледниковых шапок обычно чистый, крупнокристаллический, голубого цвета. Это справедливо также для крупных долинных ледников, за исключением их концов, обычно содержащих слои, насыщенные обломками пород и чередующиеся с пластами чистого льда. Такая стратификация связана с тем, что зимой, поверх накопившихся летом пыли и обломков, свалившихся на лед с бортов долины, ложится снег.
На бортах многих долинных ледников встречаются боковые морены - вытянутые гряды неправильной формы, сложенные песком, гравием и валунами. Под воздействием эрозионных процессов и склонового смыва летом и лавин зимой на ледник с крутых бортов долины поступает большое количество разного обломочного материала, и из этих камней и мелкозема формируется морена. На крупных долинных ледниках, принимающих ледники-притоки, образуется срединная морена, движущаяся близ осевой части ледника. Эти вытянутые узкие гряды, сложенные обломочным материалом, раньше были боковыми моренами ледников-притоков. На леднике Коронейшн на Баффиновой Земле имеется не менее семи срединных морен.
Зимой поверхность
ледников относительно ровная, так
как снег нивелирует все неровности,
но летом они существенно
Предгорные
ледники отличаются неровным и своеобразным
характером поверхности. Их притоки
могут откладывать
В обнажениях по краям ледников часто видны крупные зоны скалывания, где одни блоки льда надвинуты на другие. Эти зоны представляют собой надвиги, причем различают несколько способов их образования. Во-первых, если один из участков придонного слоя ледника перенасыщен обломочным материалом, то его движение прекращается, а вновь поступающий лед надвигается на него. Во-вторых, верхние и внутренние слои долинного ледника надвигаются на придонные и боковые, поскольку движутся быстрее. Помимо того, при слиянии двух ледников один может двигаться быстрее другого, и тогда тоже происходит надвиг. На леднике Бодуэна на севере Гренландии и на многих ледниках Шпицбергена имеются впечатляющие обнажения надвигов.
У концов или краев многих ледников часто наблюдаются туннели, прорезанные подледниковыми и внутриледниковыми потоками талых вод. Когда уровень воды спадает, туннели становятся доступными для исследований и представляют уникальную возможность для изучения внутреннего строения ледников. Значительные по размерам туннели выработаны в ледниках Менденхол на Аляске, Асулкан в Британской Колумбии (Канада) и Ронском (Швейцария).
1.3. Моря и океаны России
Россия отличается изобилием природных
вод, хорошо развитой речной сетью, принадлежащей
бассейнам Северного Ледовитого,
Тихого и Атлантического океанов, уникальным
водным побережьем, имеющим протяженность
около 60 тысяч километров. Тем не
менее, богатейшие водные ресурсы крайне
неравномерно распределены по территории
страны. Наибольшее количество рек протекает
в северных и горных районах, наименьшее
- в южных.
Северный Ледовитый океан
Около 60% суммарного стока рек сбрасывается в окраинные моря Северного Ледовитого океана - Баренцево, Белое, Карское, море Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское. К этому водному бассейну относятся такие речные гиганты, как Обь, Енисей и Лена, а также менее крупные реки - Северная Двина, Печора, Яна, Индигирка, Колыма. Общая площадь водосбора морских бассейнов Северного Ледовитого океана составляет 12,8 млн. км2.
Тихий океан
Горы и равнины Дальнего Востока дренируются реками, несущими свои воды в окраинные моря Тихого океана - Берингово, Охотское и Японское. Главная река бассейна - Амур, вторая по величине река - Анадырь. Прочие реки представляют собой короткие водотоки, стекающие с примыкающих к Тихоокеанскому побережью горных хребтов.
Атлантический океан
Бассейну Атлантического океана принадлежат впадающие в Черное, Азовское и Балтийское моря реки западной части страны, основные из них - Нева, Дон и Кубань. Реки Волга и Урал, несущие свои воды в Каспийское море, относятся к бассейну внутреннего стока.
Моря
Территория России омывается 13 морями.
Общая площадь морской акватории,
попадающей под юрисдикцию России,
составляет 7 млн.. км2. Все внутренние
и окраинные моря подвержены интенсивной
антропогенной нагрузке как на акватории,
так и в пределах водосборных бассейнов.
Мониторинг осуществляется для всех морей,
no качеству морская вода характеризуется
от "очень чистой" до "чрезвычайно
грязной". Особая проблема связана с
захоронением радиоактивных отходов в
водах северных морен.
Болота
Болота и заболоченные участки занимают свыше 10% территории России. Болотные массивы в основном расположены на северо-западе и севере европейской части страны, а также в северных районах Западной Сибири. Их площади колеблются от нескольких гектаров до десятков квадратных километров.
В болотах России сосредоточено около 3000 км3 статических и 1000 км3 ежегодно возобновляемых запасов воды. Регулируя продолжительность и высоту половодий и паводков, болота играют важную роль в формировании гидрологического режима рек, способствуют естественному самоочищению речных вод от многих атмосферных и антропогенных загрязнений.
Озера
В России насчитывается более 2 миллионов пресных и соленых озер с суммарной площадью водной поверхности свыше 3,5тыс.км2. Более 90% озер представляют собой мелководные водоемы, имеющие площадь от 0,01 до 1 км2 и глубины до 1,5 м. Многое малые озера аридной зоны в летний период частично или полностью пересыхают.
Озера служат
регуляторами речного стока, обеспечивают
защиту территорий от затопления во время
половодий и паводков, используются
для целей водного транспорта,
рыбного хозяйства, туризма, водоснабжения
населения, промышленности и сельского
хозяйства. В результате интенсивной
хозяйственной деятельности многие
крупные и малые озера
Источники озерных вод
Чтобы называться озерной, котловина, образованная одним из описанных выше способов, безусловно, должна хотя бы эпизодически заполняться водой, которая может попадать в озеро различными путями. Во многие крупные озера в гумидных регионах значительная часть воды может поступать непосредственно от атмосферных осадков, выпадающих на поверхность озер. Например, питание оз. Виктория в Восточной Африке примерно на 75% атмосферное. Главным источником воды более мелких озер или озер более аридных районов обычно служит поверхностный сток рек и ручьев. Озера могут питаться грунтовыми водами, выходящими в подводной части озерной котловины. Многие озера, в частности ледникового происхождения, приурочены к котловинам, выработанным в толщах рыхлых водоносных отложений, и расположены ниже уровня грунтовых вод. В этом случае вода попадает в озеро или вытекает из него, просачиваясь через борта котловины. Существуют также ключевые озера, хотя бы частично получающие питание от подводных родников. Иногда из источников в озеро поступает огромное количество солей, захваченных при прохождении водотока через легкорастворимые породы (например, в Тивериадском озере).
Самые пресные воды характерны для озер, питающихся исключительно атмосферными осадками. Тем не менее соленость озер зависит также от того, каким образом вода покидает озеро. Содержание минеральных солей в проточных озерах обычно близко их концентрации в питающем потоке. Озера, в котловинах которых происходит фильтрация воды как в озеро, так и из него, обычно пресные. Однако некоторые озера имеют приток воды, но не имеют стока, и вода лишь испаряется с их поверхности, в результате чего в водоемах повышается концентрация растворимых солей.
В таких бессточных, или "закрытых", озерах (в противоположность "открытым") часто формируются высокоспециализированные сообщества растений и животных, например некоторых ракообразных или насекомых. Еще одним фактором, влияющим на соленость озер, является количество атмосферных осадков. Наконец, важное значение имеет характер горных пород, среди которых расположены озера. Так, озера в области Канадского щита в основном очень пресные, поскольку породы, по которым происходит сток воды, совершенно не растворимы.
Существенным аспектом водного баланса озер являются темпы водообмена. Эта характеристика определяется либо временем полной смены воды в озере (в годах), который выражается через отношение объема озера к годовому стоку воды из него, либо через обратную величину, называемую коэффициентом водообмена водоема. Время полной смены воды может быть очень коротким - одна неделя и менее, что соответствует коэффициенту водообмена 50 раз в год - у водохранилищ, расположенных на реках выше плотин, но может быть и длительным - до 500 лет, с годовым коэффициентом водообмена 0,002 (как у оз. Верхнего). Водоемы с более коротким циклом полной смены воды (и, соответственно, с высокими коэффициентами водообмена) быстрее очищаются от загрязняющих веществ и в целом имеют более низкие их концентрации.
Подземные воды
Подземные воды распространены по всей территории России и являются одним из источников питания рек. Большая их часть непосредственно связана с речным стоком н озерными котловинами. Объем естественных ресурсов подземных вод оценивается в 787,5 км3/год, статические запасы составляют 28 тыс. км3.
На территории России разведано 3367 месторождений подземных вод, из них эксплуатируется лишь 48%. Эксплуатационные запасы разведанных месторождений составляют 28,5 км3/год. Степень их использования в среднем по России не превышает 33%, около половины использованной воды расходуется на хозяйственно-питьевые нужды.
Суммарный отбор подземных вод составляет всего лишь 4,5% от потенциальных эксплуатационных ресурсов (около 230 км3/год), т.е., несмотря на достаточно большие запасы пресных подземных вод, их использование остается невысоким. Из общего объема эксплуатационных ресурсов около половины (113 км3/год) не связаны с речным стоком.
Загрязнение подземных вод в
большинстве случаев носит
Реки России
Объем речного стока, формирующегося на территории России, составляет 4043 км3/год, или 237тыс. м3/год на один квадратный километр территории и 27,82 тыс. м3/год на одного жителя. Дополнительный сток из сопредельных государств равен 227 км3/год.
Кроме крупных рек по территории России протекает около 2,5 миллиона малых рек, из которых для нужд населения и хозяйственного комплекса используется 127 тысяч.
. По обширным равнинам России величаво текут равнинные реки -- Волга с притоками, Онега, Северная Двина, Печора, Нева, Дон, Обь с Иртышом. С гор несут стремительные воды горные реки -- Кубань, Терек, Зея, Бурея, Анадырь и др. Крупнейшие сибирские реки -- Енисей, Лена, зарождающиеся в горах, в своих верховьях тоже ведут себя как горные реки, но в среднем и нижнем течении по характеру приближаются к равнинным.
Густота
речной сети зависит от рельефа, климата
и от истории формирования той
или иной территории, например от наследия
ледникового периода. Основная масса
водных объектов и запасы пресной
воды сосредоточены в зонах
Глава 2
Использование водных ресурсов
Коммунальное водоснабжение
Коммунальное хозяйство России обеспечивает потребность в воде городского населения, коммунальных, транспортных и прочих непромышленных предприятий, а также расходы воды на благоустройство населенных пунктов, полив улиц и тушение пожаров.
Отличительная особенность коммунального хозяйства - постоянство водопотребления и жесткие требования, предъявляемые к качеству воды.
Основной объем (84-86%) потребляемой воды используется для хозяйственно-питьевых нужд населения, в среднем по России удельное водопотребление на одного городского жителя составляет 367-369 л/сут.
Около 99% городов, 82% поселков городского типа, 19,5% населенных пунктов в сельской местности обеспечены централизованным водоснабжением. Благоустройство городского жилого фонда в среднем по стране характеризуется следующими показателями обеспеченность центральным водопроводом - 83,8%, канализацией - 81,4% центральным отоплением - 84,7%, ванными и душем - 76,7%, горячим водоснабжением - 70,8% (данные за 1996 год).
В поверхностные водные объекты
предприятиями отрасли
Из-за неблагополучного состояния источников питьевого водоснабжения и несовершенства системы водоподготовки не теряет своей остроты проблема качества воды. Стандартные сооружения очистки, включающие двухступенчатую схему осветления, обесцвечивания и обеззараживания не справляются с возрастающими нагрузками новых загрязнителей (тяжелых металлов; пестицидов, галогенсодержащих соединений, фенолов, формальдегидов). Хлорирование воды, содержащей органические вещества, накапливающиеся в водных источниках, приводит к ее вторичному загрязнению и образованию канцерогенных хлорорганических соединений.
Около 70% промышленных предприятий сбрасывают в коммунальную канализацию сточные воды, в которых, в частности, содержатся соли тяжелых металлов и ядовитые вещества. Осадок, образующийся при очистке таких сточных вод, не может быть использован в сельском хозяйстве, что создает проблемы с его утилизацией.
Промышленное водоснабжение
Промышленное водоснабжение, обеспечивающее функционирование технологических процессов, является ведущим направлением водопользования. Системы промышленного водоснабжения включают в себя гидротехнические сооружения по забору технической воды и доставке се предприятиям, а также системы водоподготовки.
Промышленный потенциал
Объемы водопотребления
Так как большинство промышленных объектов сосредоточено в крупных городах, в России преимущественное развитие получили объединенные промышленно-коммунальные системы водоснабжения, что, в свою очередь, приводит к неоправданно высоким расходам на промышленные нужды воды питьевого качества (до 30-40% суточной подачи городских водопроводов).
Предприятия промышленности являются основным источником загрязнения поверхностных вод, ежегодно сбрасывая большое количество отработанных сточных вод (в 1996 г. - 35,5 км'). Особенно разнообразны по своим свойствам и химическому составу сточные воды химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и угольной промышленности. Несмотря на достаточную мощность очистных сооружений, только 83-85% отводимых сточных вод соответствуют нормативным требованиям. В структуре отводимых вод, содержащих загрязняющие вещества выше нормативного уровня, сброс без очистки составляет в настоящее время 23% (в 1991 г- 28%), остальные воды сбрасываются недостаточно очищенными.
Сельскохозяйственное водоснабжение
В сельской местности водоснабжение
осуществляется главным образом
по локальным системам и путем
индивидуального обеспечения

- Водные экосистемы
- Водные экосистемы и их особенности
- Водный баланс поля
- Водный и авиационный транспорт РБ на современном этапе
- Водный кодекс: основные положения о включении недвижимости в хозяйственный и гражданский оборот
- Водный налог
- Водный налог
- Водные ресурсы РФ
- Водные ресурсы страны и их влияние на размещение производства
- Водные ресурсы туризма Украины
- Водные ресурсы Турции
- Водные ресурсы Украины
- Водные ресурсы Украины
- Водные ресурсы Украины