Итоговая работа по программе "Актуальные проблемы экологического воспитания школьников" Основные факторы загрязнения гидросферы и меры по эффективной защите и сохранению водных ресурсов
статья по теме

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный университет»

Центр образовательных услуг и консалтинга

ИТОГОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММЕ

«Актуальные проблемы экологического образования школьников»

Основные факторы загрязнения гидросферы

и меры по эффективной защите и сохранению водных ресурсов

                            Выполнил: слушатель

                                           программы учитель географии

                                                ГБОУ СОШ «ЦО» пос. Варламово

                                 Лисенков С.А ._________

              Руководитель:

                                                             ст. преподаватель кафедры экологии,

 ботаники и охраны природы СамГУ  

           Корчиков Е. С. __________

                                   Работа защищена

                                «15» мая 2015 г.

Сызрань

2015

Содержание

Введение………………………………………………………………..………3

1.Основные факторы загрязнения гидросферы……………………………..4                      

1.1. Биологическое загрязнение …………………………………………..   6    

1.2 Химическое загрязнение ………………………………………………. 6

1.3  Физическое  загрязнение.. ………………………………………………8

2.  Мониторинг вод Самарской области …………………………………….9

3.  Меры по эффективной защите и сохранению водных ресурсов………11

 Заключение…………………………………………………….......................14

Список использованной литературы…………………………………….......15

Введение

Гидросфера – совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников, снежного покрова.

Вода -  самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода -  основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода. в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах.

Ученые подсчитали, что 97.5% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов. Иными словами,  пресная вода составляет только 2.5% мировых запасов:   75% пресной воды "заморожено" в горных ледниках и полярных шапках.  24% находится под землей в виде грунтовых вод. 0.5% "рассредоточено" в почве в виде влаги.  Получается,  что на наиболее доступный и дешевый источники воды -  реки, озера и прочие наземные водоемы приходится чуть больше 0.01% мировых запасов воды.

Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, приведенные цифры наглядно подтверждают сакраментальный тезис о том, что вода — одно из самых драгоценных сокровищ нашей планет.

Поэтому, в настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной.

Цель работы – изучить экологические проблемы гидросферы.

Задачи работы – рассмотреть основные виды загрязнения гидросферы; изучить мониторинг загрязнения вод.

1. Основные факторы загрязнения гидросферы

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения. Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов.

Основные пути  загрязнения гидросферы и их последствия:

1. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к появлению нефтяных пятен, что затрудняет процессы фотосинтеза в воде из-за прекращения доступа солнечных лучей, а также вызывает гибель растений и животных. Каждая тонна нефти создает нефтяную пленку на площади до 12 кв. км. Восстановление пораженных экосистем занимает 10-15 лет.

2. Загрязнение сточными водами в результате промышленного производства, минеральными и органическими удобрениями в результате сельскохозяйственного производства, а также коммунально-бытовыми стоками ведет к эвтрофикации водоемов – обогащению их питательными веществами, приводящему к чрезмерному развитию водорослей, и к гибели других водных экосистем с непроточной водой (озер, прудов), а иногда к заболачиванию местности.

3. Загрязнение ионами тяжелых металлов нарушает жизнедеятельность водных организмов и человека.

4. Кислотные дожди приводят к закислению водоемов и к гибели экосистем.

5. Радиоактивное загрязнение связано со сбросом в водоемы радиоактивных отходов.

6. Тепловое загрязнение вызывает сброс в водоемы подогретых вод ТЭС и АЭС, что приводит к массовому развитию синезеленых водорослей, так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода и отрицательно влияет на флору и фауну водоемов.

7. Механическое загрязнение повышает содержание механических примесей.

8. Бактериальное и биологическое загрязнение связано с разными патогенными организмами, грибами и водорослями.
Мировое хозяйство сбрасывает в год 1500 куб. км сточных вод разной степени очистки, которые требуют 50-100-кратного разбавления для придания им естественных свойств и дальнейшего очищения в биосфере. При этом не учитываются воды сельскохозяйственных производств. Мировой речной сток (37,5-45 тыс. куб. км в год) недостаточен для необходимого разбавления сточных вод. Таким образом, в результате промышленной деятельности пресная вода перестала быть возобновляемым ресурсом. Основные пути загрязнения гидросферы

Загрязнители гидросферы делятся на:

 - биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды;

 - химические, изменяющие химический состав воды; (органическое, неорганическое, токсичное и нетоксичное)

- физические, изменяющие её прозрачность, температуру и другие показатели. (радиоактивное, механическое, тепловое).

Рассмотрим некоторые из них.

1.1 Биологическое загрязнение

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, в том числе болезнетворными, а также органическими веществами, способными к брожению. Главными источниками биологического загрязнения вод суши и прибрежных вод морей являются бытовые стоки, которые содержат фекалии, пищевые отбросы, сточные воды предприятий пищевой промышленности (бойни и мясокомбинаты, молочные и сыровареные заводы, сахарные заводы и т. п.), целлюлозно-бумажной и химической промышленности, а в сельской местности - стоки крупных животноводческих комплексов. Биологическое загрязнение может стать причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, паратифа и других кишечных инфекций и различных вирусных инфекций, например гепатита.

1.2 Химическое загрязнение

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое  значение для обитателей водной среды имеют  не  только  минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан  органического  вещества  оценивается  в  300  -  380 млн. т/год. Сточные воды,  содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество,  пагубно влияют на состояние водоемов.  Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие                 или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества,  такие как сероводород, которые приводят к полному загрязнению воды в реке.  Наличие суспензий  затрудняют также проникновение света на глубину, и замедляет процессы фотосинтеза.

Значительный объем  органических  веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе                с промышленными и бытовыми  стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах.

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько  замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва  загрязняются  бытовыми отходами.  Особенно ощутимо загрязнение    в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища,  озера).

Разлагаясь в  водной  среде,  органические отходы могут стать  средой для патогенных организмов.  Вода, загрязненная органическими отходами,   становится  практически  непригодной    для   питья и других надобностей.  Бытовые отходы опасны не  только   тем, что  являются  источником  некоторых  болезней  человека   (брюшной тиф,  дизентерия, холера), но и тем, что требуют для   своего разложения много кислорода.  Если бытовые сточные воды   поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание   растворимого кислорода может опуститься ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов. Поэтому сточные воды необходимо подвергать тщательной очистке.

Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пленка толщиной 30-40 мкм полностью поглощает инфракрасное излучение.  Нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк, ) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. При выветривании осадочных и изверженных пород ежегодно выделяется 3, 5 тыс. т. ртути.

1.3 Физическое загрязнение

Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие.   В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.           В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья. 

Как пример, можно провести Сызранский район. Знаменитые Раменские  источники известны далеко за пределами области. В настоящее время из-за загрязнения более 180 человек весной этого года заболели гепатитом А.

 Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности -  горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды —- сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

2. Мониторинг вод Самарской области

Главная  река  Самарской области – Волга.  На  территории  области

протекает  боле 200 малых  и  средних реке общей протяженностью 6300 км, 27 крупных озер с площадью более 0,5 м2 каждое, 180 водохранилищ и прудов на местном стоке.
      Самарская  область  входит  в  число  экологически  неблагополучных  регионов  России. Основными  экологическими  проблемами области в настоящее время являются в том числе и загрязнение водных объектов.

Водные  объекты  области  характеризуются умеренным уровнем суммарного загрязнения.

         Загрязнение водных объектов связано с отсутствием  в  ряде  районов  области  очистных сооружений,  удовлетворяющих  установленным требованиям.

          Проблема загрязнения вод суши (рек, озер, водохранилищ, подземных вод) тесно связана с проблемой обеспеченности пресной водой, поэтому наблюдениям и контролю за уровнем загрязнения водных объектов уделяется особое внимание. Служба контроля за уровнем загрязнения пресных вод является частью национальных систем мониторинга загрязнения окружающей среды. Основная цель службы наблюдений и контроля за уровнем загрязнения вод суши заключается в получении информации о качестве вод, необходимой для осуществления мероприятий как по охране вод, так и по рациональному использованию водных ресурсов        

     Водопотребление  по  Самарской области    незначительно  возросло,  в  основном  по промышленности,  что  говорит  о  некотором оживлении в экономике.

         Структура использования  воды  не  изменилась.  Сброс  сточных  вод  в  поверхностные  водные  объекты  сократился; соответственно, сократился и  валовый сброс  загрязняющих  веществ,  что  является положительным  фактором.

В  связи  с  этим  необходима  разработка комплекса  мероприятий  по  преодолению  последствий  изменения  гидрологического  режима  рек  и  интенсификация  принимаемых мер  по  охране  поверхностных  вод  от  загрязнения. Создание  новых  искусственных  водоемов на  малых  реках  Самарской  области  должно базироваться  на  экологической  экспертизе  и

оценке  последствий  их  воздействия  на  окружающие  природные  комплексы.  Необходимо шире  практиковать  оценку  и  возмещение

ущерба, наносимого промышленными и сельскохозяйственными  организациями  и  учреждениями,  а  также  физическими  лицами  природно-территориальным комплексам, популяциям отельных представителей растительного и животного мира.

           В  последние  годы  заметно  усиливается рекреационная  нагрузка  на  водоемы,  являющиеся  излюбленным  местом  отдыха  населения  Самарской  области.  Чрезмерная  рекреационная нагрузка также негативно сказывается  на  сохранности  и  функционировании  гидробиоценозов.  

            Необходимо  шире  практиковать  создание системы особо охраняемых природных территорий. Так, например, из 1530 родников, выявленных  на  территории  Самарской  области, только  около 100 объявлены  охраняемыми. Еще меньше число озер, отнесенных к памятникам природы. Практически нет охраняемых природных  территорий,  связанных  с  акваториями малых рек.  

3. Меры по эффективной защите и сохранению водных ресурсов

В  «Основах  водного  законодательства»  записано,  что  все  воды,  водные объекты подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, влияющих на  качество  воды  таким  образом,  что  могут  причинять  вред  здоровью населения, повлечь за собой уменьшение рыбных запасов, ухудшить условия водоснабжения и вызвать другие неблагоприятные последствия в результате изменения физических, химических, биологических свойств воды, снижения способности  к  естественному  очищению,  нарушения  гидрологического  и гидрогеологического  режимов.

Важнейшей  составной  частью  современного  водно-санитарного

законодательства  являются  гигиенические  нормативы  -  предельно

допустимые  концентрации  (ПДК)  вредных  веществ  в  воде  водоемов.

Соблюдение  этих  ПДК  создает  безопасность  для  здоровья  населения  и

благоприятные условия санитарно-бытового водопользования. Они являются

критерием  эффективности  различных  мероприятий  по  охране  водоемов  от загрязнения.  В  настоящее  время  установлено  более  1  тыс.  ПДК  вредных веществ  для  водоемов.

Водоохранной  зоной  является  территория,  на  которой  устанавливается

специальный  режим  в  целях  предотвращения  загрязнения,  засорения,

истощения  вод  и  их  заливания.  В  пределах  водоохранной  зоны  по  берегам

выделяется  полоса  строгого  ограничения  хозяйственной  деятельности.  В

зависимости от длины реки ширина водоохранной зоны может изменяться от

100  до  300  м.  На  этой  территории  запрещаются  применение  удобрений  и

Одним  из  существенных  сооружений  по  охране  водоемов  является

канализация,  которая  представляет  собой  комплекс  санитарных  и

инженерных  сооружений,  обеспечивающих  сбор  и  быстрое  удаление  за

пределы  населенных  пунктов  загрязненных  сточных  вод,  их  очистку

обеззараживание  и  обезвреживание.

Очистные  сооружения  еще  играют  большую  роль  в  защите  окружающей среды  от  загрязнения,  но  в  настоящее  время  на  многих  предприятиях применяется  бессточная  технология.  Т.е.  предприятия  работают  с  нулевым сбросом,  т.к.  в  технологические  схемы  включаются  полностью  замкнутые водооборотные  системы.  Взяв  однажды  воду  у  реки,  предприятие практически  больше  не  сбрасывает  ее,  что  имеет  немалое  значение  для охраны водных ресурсов.

Для защиты от загрязнений морей и океанов также принимаются различные меры.  Так  в  ряде  особых  районов  (в  частности  Балтийское,  Средиземное  и Черное море) принят полный запрет слива нефтесодержащих вод с танкеров и  сухогрузных  судов.  Все  сбросы  должны  осуществляться  только  в береговые приемные устройства. Каждое судно, перевозящее нефтепродукты или другие вредные вещества, а также отходы (сточные воды, мусор) должно иметь  сертификат  –  свидетельство  о  том,  что  корпус,  механизмы  и  прочая оснастка  соответствуют  правилам  предотвращения  загрязнения  моря.

Для  очистки  поверхности  портовых  акваторий  от  мусора  и  аварийно разлитых  нефтепродуктов  осуществляется  оснащение  портов  плавучими мусоросборщиками.

За  использованием  и  охраной  водных  ресурсов  предусмотрен

государственный  контроль,  который  обеспечивает  соблюдение  всеми

министерствами  и  ведомствами,  учреждениями,  организациями  и

гражданами  установленного  порядка  использования  вод,  выполнения

обязанностей по охране их от загрязнения, засорения и истощения

Все государства, в зависимости от своих возможностей и имеющихся ресурсов и через двустороннее и многостороннее сотрудничество, в том числе с Организацией Объединенных Наций и с другими соответствующими организациями, могли бы осуществить следующие мероприятия по

защите и сохранению водных ресурсов: 

• создание и укрепление технических и институциональных возможностей в целях выявления и охраны потенциальных источников водоснабжения в рамках всех слоев общества; 
•  определение потенциальных источников водоснабжения и подготовка национальных водных кадастров; 
• разработка национальных планов защиты и сохранения водных ресурсов; 
• восстановление важных, но подвергшихся деградации районов водосбора, особенно на небольших островах; 
• укрепление административных и законодательных мер в целях предотвращения посягательств на существующие и потенциально пригодные к использованию водосборные площади; 

 защита водных экосистем: 

• оздоровление загрязненных и деградировавших водоемов с целью восстановления водной среды и экосистем; 
•  программы восстановления для сельскохозяйственных земель и для других пользователей с учетом эквивалентных мер по защите и использованию ресурсов подземных вод, имеющих важное значение для продуктивности сельского хозяйства и биоразнообразия тропических районов;
•  сохранение и защита с учетом социально-экономических факторов водно-болотных угодий (по причине их экологической значимости для многих видов в качестве их местообитания); 
• борьба с вредными акватическими видами, которые могут уничтожать некоторые другие обитающие в водной среде виды; 
• защита живых ресурсов пресных вод: 
• контроль и мониторинг качества воды с целью обеспечения устойчивого развития рыболовства во внутренних водах; 
• защита экосистем от загрязнения и деградации с целью обеспечения развития проектов аквакультуры. 
  

Заключение  

В статье 58 Конституции Российской Федерации  записано,  что «Каждый  обязан  сохранять  природу  и  окружающую  среду,  бережно относится к природным богатствам».

Человек  не может существовать без биосферы. Фактором существования биосферы является чистая вода. Сохранить гармонию человека и природы – основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностей. Необходимо развитие у каждого человека «экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов.

Одна из основных задач современного образования – становление экологического способа мышления. Важным моментом является тот факт, что приоритетность экологического образования, обязательность введения природоохранных дисциплин во всех учебных заведениях закреплены в законах РБ «Об образовании» и «Об охране окружающей среды». От лозунга «Взять от природы все» необходим переход к лозунгу «Природа наш дом».

Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - это одно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.

Библиографический список

1. Алферова А.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов. М.: Стройиздат, 1987.

 2. Голубая книга Самарской области: редкие и охраняемые гидробиоценозы. / Под редакцией Г.С. Розенберга и С.В. Саксонова.- Самара:  НЦ РАН. 2006. 200 с

3. Кавеленкова Л.М., Кведер Л.В. Методы контроля за состоянием окружающей среды. - Самара, 2006

4. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков / Под ред. В.Н. Соколова. М.: Стройиздат, 2002.

5. Природопользование / Под ред. Ю.С. Стоянова. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.

6. Хотунцев Ю.Л. Человек, технологии, окружающая среда. М.: Устойчивый мир, 2001.

Ресурсы интернета

http://www.ecosystema.ru/07referats/index-ecol.htm