Антропогенное воздействие на гидросферу.

Реферат по экологии

"Антропогенное воздействие на гидросферу"

План.

1.0 Введение (общие сведения)
2.0 Основная часть
2.1 Потребление воды в стране и мире
2.2 Химический шампунь
(стоки промышленных и сельскохозяйственных производств)
2.3 Хочу пить? (вода для бытовых нужд)
2.3 Черные пятна (нефтяные пятна)
2.4 Влияние на животный и растительный мир
3.0 Заключение
4.0 Список литературы




Вода и жизнь -- понятия неразделимые. По этому реферат данной
темы необъятен, и я поэтому рассматриваю лишь некоторые, особенно ак-
туальные проблемы.
Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, на-
несло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие ве-
щества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают
на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугуб-
ляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток от-
ходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются дейс-
твию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Про-
мышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с
полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды --
важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бу-
мерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой
воде.
Какая у нас вода? В естественном состоянии вода никогда не сво-
бодна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, взвешены
твердые частички. Даже пресной мы называем воду с содержанием раство-
ренных солей до 1 г на литр. Откуда же берется и почему никогда не ис-

- 2 -

сякает этот мировой родник пресной воды? Ведь почти все запасы мировой
воды -- это соленые воды Мирового океана и подземных кладовых.
Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту
воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, дости-
гающий 525 тыс. км в год. (из-за неполадок шрифта объемы воды указаны
без кубометров :-(
86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и
внутренних морей -- Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряет-
ся на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями.
Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее
вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу
и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дис-
тиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энер-
гии.
Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно
возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные челове-
честву ресурсы. Большая часть пресных вод -- 85% -- сосредоточена во
льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в
океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются
примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за
10--12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение
для человечества имеют пресные воды рек.
Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху
они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по
руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной реч-
ной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор
рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на пер-
вый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит
гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биоло-
гическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органичес-
ких загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая во-
да вновь может стать пригодной для потребления только после многократ-
ного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно
соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и
водного стока рек.
Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водо-
пользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит
почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположе-

- 3 -

нии, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточ-
ные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 --35 тыс. км
пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы
полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих
районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км очищенной сточной воды "пор-
тит" 10 км речной воды, а не очищенной -- в 3--5 раз больше. Коли-
чество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она
становится не пригодной для потребления.
Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необхо-
димость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природно-
го. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на
маловодную или малоотходную, а затем на "сухую" или безотходную техно-
логию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и
очищенных сточных вод.
Запасы пресной воды потенциально велики. Однако в любом районе
мира они могут истощиться из-за нерационального водопользования или
загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические
районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75%
сельского населения мира. Объем потребляемой воды зависят от региона и
уровня жизни и составляет от 3 до 700 л в сутки на одного человека.
Потребление воды промышленностью также зависит от экономического раз-
вития данного района. Например, в Канаде промышленность потребляет 84%
всего водозабора, а в Индии -- 1%. Наиболее водоемкие отрасли промыш-
ленности -- сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бу-
мажная и пищевая. На них уходит почти 70% всей воды, затрачиваемой в
промышленности. В среднем в мире на промышленность уходит примерно 20%
всей потребляемой воды. Главный же потребитель пресной воды -- сель-
ское хозяйство: на его нужды уходит 70--80% всей пресной воды. Орошае-
мое земледелие занимает лишь 15--17% площади сельскохозяйственных
угодий, а дает половину всей продукции. Почти 70% посевов хлопчатника
в мире существует благодаря орошению.
Суммарный сток рек СНГ (СССР) за год составляет 4720 км. Но расп-
ределены водные ресурсы крайне неравномерно. В наиболее обжитых регио-
нах, где проживает до 80% промышленной продукции и находится 90% при-
годных для сельского хозяйства земель, доля водных ресурсов составляет
всего 20%. Многие районы страны недостаточно обеспечены водой. Это юг
и юго-восток европейской части СНГ , Прикаспийская низменность, юг За-
падной Сибири и Казахстана, и некоторые другие районы Средней Азии, юг

- 4 -

Забайкалья, Центральная Якутия. Наиболее обеспечены водой северные ра-
йоны СНГ, Прибалтика, горные районы Кавказа, Средней Азии, Саян и
Дальнего Востока.
Сток рек изменяется в зависимости от колебаний климата. Вмеша-
тельство человека в естественные процессы затронуло уже и речной сток.
В сельском хозяйстве большая часть воды не возвращается в реки, а рас-
ходуется на испарение и образование растительной массы, так как при
фотосинтезе водород из молекул воды переходит в органические соедине-
ния. Для регулирования стока рек, не равномерного в течение года,
построено 1500 водохранилищ (они регулируют до 9% всего стока). На
сток рек Дальнего Востока, Сибири и Севера европейской части страны
хозяйственная деятельность человека пока почти не повлияла. Однако в
наиболее обжитых районах он сократился на 8%, а у таких рек, как Те-
рек, Дон, Днестр и Урал, -- на 11--20%. Заметно уменьшился водный сток
в Волге, Сырдарье и Амударье. В итоге сократился приток воды к Азовс-
кому морю -- на 23%, к Аральскому -- на 33%. Уровень Арала упал на
12,5 м.
Ограниченные и даже скудные во многих странах запасы пресных вод
значительно сокращаются из-за загрязнения. Обычно загрязняющие вещест-
ва разделяют на несколько классов в зависимости от их природы, хими-
ческого строения и происхождения.
Органические материалы поступают из бытовых, сельскохозяйственных
или промышленных стоков. Их разложение происходит под действием мик-
роорганизмов и сопровождается потреблением растворенного в воде кисло-
рода. Если кислорода в воде достаточно и количество отходов невелико,
то аэробные бактерии довольно быстро превращают их в сравнительно
безвредные остатки. В противном случае деятельность аэробных бактерий
подавляется, содержание кислорода резко падает, развиваются процессы
гниения При содержании кислорода в воде ниже 5 мг на 1 литр, а в райо-
нах нереста -- ниже 7 мг многие виды рыб погибают.
Болезнетворные микроорганизмы и вирусы содержатся в плохо обрабо-
танных или совсем не обработанных канализационных стоках населенных
пунктов и животноводческих ферм. Попадая в питьевую воду, патогенные
микробы и вирусы вызывают различные эпидемии, такие, как вспышки саль-
монеллиоза, гастроэнтерита, гепатита и др. В развитых странах в насто-
ящее время распространение эпидемий через общественное водоснабжение
происходит редко. Могут быть заражены пищевые продукты, например ово-
щи, выращиваемые на полях, которые удобряются шламами после очистки

- 5 -

бытовых сточных вод (от нем. Schlamme -- буквально грязь). Водные бес-
позвоночные, например устрицы или другие моллюски, из зараженных водо-
емов служили часто причиной вспышек брюшного тифа.
Питательные элементы, главным образом соединения азота и фосфора,
поступают в водоемы с бытовыми и сельскохозяйственными сточными вода-
ми. Увеличение содержания нитритов и нитратов в поверхностных и под-
земных водах ведет к загрязнению питьевой воды и к развитию некоторых
заболеваний, а рост этих веществ в водоемах вызывает их усиленную эвт-
рофикацию (увеличение запасов биогенных и органических веществ, из-за
чего бурно развиваются планктон и водоросли, поглощая весь кислород в
роде).
К неорганическим и органическим веществам также относятся соеди-
нения тяжелых металлов, нефтепродукты, пестициды (ядохимикаты), синте-
тические детергенты (моющие средства), фенолы. Они поступают в водоемы
с отходами промышленности, бытовыми и сельскохозяйственными сточными
водами. Многие из них в водной среде либо вообще не разлагаются, либо
разлагаются очень медленно и способны накапливаться в пищевых цепоч-
ках.
Увеличение донных осадков относится к одному из гидрологических
последствий урбанизации. Их количество в реках и водоемах постоянно
возрастает из-за эрозии почв в результате неправильного ведения сель-
ского хозяйства, сведения лесов, а также зарегулированности речного
стока. Это явление приводит к нарушению экологического равновесия в
водных системах, пагубно действует донные организмы.
Источником теплового загрязнения служат подогретые сбросные воды
теплоэлектростанций и промышленности. Повышение температуры природных
вод изменяет естественные условия для водных организмов, снижает коли-
чество растворенного кислорода, изменяет скорость обмена веществ. Мно-
гие обитатели рек, озер или водохранилищ гибнут, развитие других по-
давляется.
Еще несколько десятилетий назад эагрязненные воды представляли
собой как бы острова в относительно чистой природной среде. Сейчас
картина изменилась, образовались сплошные массивы загрязненных терри-
торий.
Нефтяное загрязнение Мирового океана, несомненно, есть самое
распространенное явление. От 2 до 4% водной поверхности Тихого и Ат-
лантического океанов постоянно покрыто нефтяной пленкой. В морские во-
ды ежегодно поступает до 6 млн. т нефтяных углеводородов. Почти поло-

- 6 -

вина этого количества связана с транспортировкой и разработкой место-
рождений на шельфе. Континентальное нефтяное загрязнение поступает в
океан через речной сток.
Реки мира ежегодно выносят в морские и океанические воды более
1,8 млн. т нефтепродуктов.
В море нефтяное загрязнение имеет различные формы. Оно может тон-
кой пленкой покрывать поверхность воды, а при разливах толщина нефтя-
ного покрытия вначале может составлять несколько сантиметров. С тече-
нием времени образуется эмульсия нефти в воде или воды в нефти. Позже
возникают комочки тяжелой фракции нефти, нефтяные агрегаты, которые
способны долго плавать на поверхности моря. К плавающим комочкам мазу-
та 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 непри-
годны для употребления в липцу из-за неприятного запаха и вкуса.
Все компоненты нефти- токсичны для морских организмов. Нефть вли-
яет на структуру сообщества морских животных. При нефтяном загрязнении
изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Так,
обильно развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводорода-
ми, а биомасса стих микроорганизмов ядовита для многих морских обита-
телей. Доказано, что очень опасно длительное хроническое воздействие
даже небольших концентраций нефти. При этом постепенно падает первич-
ная биологическая продуктивность моря. У нефти есть еще одно неприят-
ное 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 му-
тагенной и канцерогенной природы, например бензпирен. Сейчас получены
многочисленные доказательства наличия мутагенных эффектов загрязненной
морской среды. Бензпирен активно циркулирует по морским пищевым цепоч-
кам и попадает в пищу людей.
Наибольшие количества нефти сосредоточены в тонком приповерхност-
ном 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. Претер-
певают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекис-
лого газа, теплообмена, меняется отражательная способность (альбедо)

- 7 -

морской воды.
Хлорированные углеводороды, широко применяемые в качестве средств
борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства, с переносчиками
инфекционных болезней, уже многие десятилетия вместе со стоком рек и
через атмосферу поступают в Мировой океан. ДДТ и его производные, по-
лихлорбифенилы и другие устойчивые соединения этого класса сейчас об-
наруживаются повсюду в Мировом океане, включая Арктику и Антарктику.
Они легко растворимы в жирах и поэтому накапливаются в органах
рыб, млекопитающих, морских птиц. Будучи ксенобиотиками, т. е. вещест-
вами полностью искусственного происхождения, они не имеют среди микро-
организмов своих "потребителей" и поэтому почти не разлагаются в при-
родных условиях, а только накапливаются в Мировом океане. Вместе с тем
они остротоксичны, влияют на кроветворную систему, подавляют фермента-
тивную активность, сильно влияют на наследственность.
Вместе с речным стоком в океан поступают и тяжелые металлы, мно-
гие из которых обладают токсичными свойствами. Общая величина речного
стока составляет 46 тыс. км воды в год. Вместе с ним в Мировой океан
поступает до 2 млн. т свинца, до 20 тыс. т кадмия и до 10 тыс. т рту-
ти. Наиболее высокие уровни загрязнения имеют прибрежные воды и внут-
ренние моря. Немалую роль в загрязнении Мирового океана играет и ат-
мосфера. Так, например, до 30% всей ртути и 50% свинца, поступающих в
океан ежегодно, переносится через атмосферу.
По своему токсичному действию в морской среде особую опасность
представляет ртуть. Под влиянием микробиологических процессов токсич-
ная неорганическая ртуть превращается в гораздо более токсичные орга-
нические формы ртути. Накопленные благодаря биоаккумуляции в рыбе или
в моллюсках соединения метилированной ртути представляют прямую угрозу
жизни и здоровью людей. Вспомним хотя бы печально известную болезнь
"минамато", получившую название от японского залива, где так резко
проявилось отравление местных жителей ртутью. Она унесла немало жизней
и подорвала здоровье многим людям, употреблявшим в липцу морские про-
дукты из этого залива, на дне которого накопилось немало ртути от от-
ходов близлежащего комбината.
Ртуть, кадмий, свинец, медь, цинк, хром, мышьяк и другие тяжелые
металлы не только накапливаются в морских организмах, отравляя тем са-
мым морские продукты питания, но и самым пагубным образом влияют на
обитателей моря. Коэффициенты накопления токсичных металлов, т. е.
концентрация их на единицу веса в морских организмах по отношению к

- 8 -

морской воде, меняются в широких пределах -- от сотен до сотен тысяч,
в зависимости от природы металлов и видов организмов. Эти коэффициенты
показывают, как накапливаются вредные вещества в рыбе, моллюсках, ра-
кообразных, планктонных и других организмах.
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, ко-
торый 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 действи-
ем загрязняющих веществ возникают на уровне биологических эффектов:
после изменения химического состава клеток нарушаются процессы дыха-
ния, роста и размножения организмов, возможны мутации и канцерогенез;
нарушаются движение и ориентация в морской среде. Морфологические из-
менения нередко проявляются в виде разнообразных патологий внутренних
органов: изменений размеров, развития уродливых форм. Особенно часто
эти явления регистрируются при хроническом загрязнении.
Все это отражается на состоянии отдельных популяций, на их взаи-
моотношениях. Таким образом возникают экологические последствия заг-
рязнения. Важным показателем нарушения состояния экосистем является
изменение числа высших таксонов -- рыб. Существенно изменяется фото-
синтезирующее действие в целом. Растет биомасса микроорганизмов, фи-
топланктона, зоопланктона. Это характерные признаки эвтрофикации морс-
ких водоемов, особенно они значительны во внутренних морях, морях зак-
рытого типа. В Каспийском, Черном, Балтийском морях за последние
10--20 лет биомасса микроорганизмов выросла почти в 10 раз. В Японском
море сущим бедствием стали "красные приливы", следствие эвтрофикации,
при которой бурно развиваются микроскопические водоросли, а затем ис-
чезает кислород в воде, гибнут водные животные и образуется огромная
масса гниющих остатков, отравляющих не только море, но и атмосферу.
Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению пер-
вичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к
настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный

- 9 -

прирост других обитателей моря.
Каким можно ожидать ближайшее будущее для Мирового океана, для
важнейших морей?
В целом для Мирового океана ожидается на ближайшие 20--25 лет
рост его загрязнения в 1,5--3 раза. Соответственно этому будет ухуд-
шаться и экологическая ситуация. Концентрации многих токсических ве-
ществ могут достигнуть порогового уровня, затем наступит деградация
естественной экосистемы. Ожидается, что первичная биологическая про-
дукция океана может понизиться в ряде крупных районов на 20--30% по
сравнению с нынешней.
Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологичес-
кого тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение
отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения
идеи в жизнь.



Список литературы

1. Ю.А. Израэль, Ф.Я. Ровинский "Берегите биосферу",
Москва "Педагогика" 1987г.
2. Джон Куллини "Леса Моря", Ленинград, Гидрометеоиздат 1981г.
3. В.И. Артамонов "Растения и чистота природной среды",
Москва "Наука", 1986г.
4. В.В. Плотников, "На перекрестках ЭКОЛОГИИ", Москва "Мысль" 1985г.



Реферат напечатан в Многооконном текстовым процессоре ЛЕКСИКОН
(С) Copyright 1985-1993 Е.Н. Веселов, СП МИКРОИНФОРМ
Часть текст введена с помощью ручного сканнера
Dextra Palm (HANDHELD SCANNER)
Текст распознан системой бесклавиатурного ввода текстов со сканера
FineReader
Отпечатан на принтере EPSON LQ-100 (Action Printer)
Реферат проверен системой ЛЕКСИКОН+ОРТОДОК и ОРФО (система авто-
матизированной проверки правописания) (почему то не помогла)
Титульный лист напечатан в настольной издательской системе

- 10 -

PageMaker 4.0 (система полиграфии, работающая под управлении оболочки
Windows.)