Проблеми гідросфери

Гідросфера це водна сфера нашої планети, сукупність океанів, морів, вод континентів, льодовикових покривів. Маса води на нашій планеті складає 0,25 %. Вода необхідна для життя, оскільки бере участь у кожному процессі, що відбувається в живих організмах. Вона є потужным розничником, і живі організми використовують водні розчини для функціонування біологічних процессів.

Лише незначна части на цієї води приватна для використання людиною. Абсолютна більшість цієї маски це гіркувато-солона морська вода, неприватна для життя та технічного використання. Лише 2,0 % води є прісною придатною для життя. Об'єм прісної води, що є в розпорядженні людини для споживання, залежить від тієї швидкості, з якою джерела прісної води відновлюються обо поновлюються в процессі глобального гідрологічного циклу, а не від загальної кількості запасів прісної води у світі.

Споживачами води в світі на 71% є сільське господарство; 23% -промисловість і 6% коммунальной-побутові потреби.

Кількість води (м 3 ), необхідної для виробництва 1 т продукції, називають водоємністю виробництва. На виробництво 1 т чавуну витрачається 200 м 3 води, 1 т сталі - до 300 м 3, для отримання 1 т паперу м 3, 1 т капрону м 3. Ріст энергетики такое производить до різкого збільшення потреб води. Сучасні теплові електростанції потужністю до 1 млн. к Вт використовують в рік 1,2-1,6 км 3 води, а атомні - до 3,5 км 3. Одним з найбільших споживачів води в промисловості є атомні електростанції.

Середні світові витрати води для виробництва 1 кг рослинної їжі складають 2 тис.л води, а 1 кг м`яса - 20 тис. л. Для зрошування 1 га бавовникового поля необхідно 5 тис. м 3, а рисового тис. м 3 води за сезон.

Покращення агротехніки, ріст врожаїв супроводжується ростом транспірації води сільськогосподарськими культурами. Це в свою чергу производить до зменшення поверхневого стоку, до повного річкового стоку, до зниження рівня повноводдя і повені. Таким чином, ріст врожаїв супроводжується зменшенням води в річках. Зрошувальне землеробство займало і буде займати перше місце за об`ємом використання вод серед інших водоспоживачів.

Процес урбанізації супроводжується все більшим використанням води для господарсько-побутових потреб. Витрати води на одну людину в місті значной вищі, ніж у сільській місцевості. Місто з населениям в 1 млн. чоловік витрачає біля 0,5 млн. м 3 води на дону. Питоме водоспоживання - добовий об`єм води в літрах, необхідних для задоволення потреб одного жителя міста чи села. У великих містах світу питомец водоспоживання сьогодні становить (л/дону): Нью-Йорк-600, Москва -400, Київ-333. Тому зростання міського населения різко збільшує використання води для побутових цілей.

Види забруднення води - фізичне, хімічне, біологічне, теплове, радіоактивне. Фізичне забруднення виникає внаслідок збільшення у воді нерозничных домішок - піску, глины, частицок грунту за рахунок змиву дощовими водами з полів, надходження суспензій з діючих підприємств гірничодонувної промисловості, пилу, що переноситься вітром в сухую погоду тощо.

Хімічне - наявність у воді органічних і неорганічних речовин токсичної і нетоксичної дії, які потрапляючи в природні водойми проявляються в зміні хімічного складу води; наявності плавающих речовин на поверхні води і відкладанні їх на дні водойм. Основними джерелами забруднення водойм є : недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, великих тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці корисних копалин; води шахт, рудників, нафтопромислів; викиди водного і залізничного транспорту; пестициди і т.д.

До найбільш шкідливих забруднювачів води, в першу чергу морів і океанів наложить нафта та нафтопродукти. Потрапляючи на берег, нафта пробить непридатними пляжі, перетворює узбережжя багатьох країн на пустелі, курортні міста втрачають своє значення.

Особливу тревогу викликають випадки транспортних аварій великих танкерів. В 1968 р. із "Торріканйону" в Ла-Манші вилилося 119 тис. тонн нефти, відомі катастрофы на морських промыслах поблизу Каліфорнії, в Мексиканській та Персидській затоках. Жертвами нафтового забруднення щорічно стають багато птахів, планктон, морські звірі.

Дуже небезпечними є синтетичні миючі засоби, котрі потрапляють у водоймища, і навіть незначна їх кількість викликає неприємний смак і запах води та утворює піну і плівку на поверхні, що утруднює доступ кисню та производить до загибелі водных організмів.

До страшных наслідків производить забруднення вод важкими металами. В Японії массовые забруднення вод морської затоки поблизу міста Мінамато викликало хворобу, при якій ртутью отруювалась рыба, що є основним джерелом білкової їжі населения данного міста. У хворих порушувалася мова, послаблювався зір, параліч сковував м'язи рук, ніг.

Великої шкоды завдають природным водам кислотні дощі. Чим частіше випадають кислотні дощі й чим більшу концентрацію кислоты вони містять, тим швидше зменшується кількість і видовий склад живих істот, у водоймах гинуть ікринки земноводных, вимирають бактерії, а отруєні листки і стебла нагромаджуються на дні, зникає планктон.

Біологічне забруднення водойм полягає у надходженні в них зі стічними водами різних мікроорганізмів, спор, грибків і т.д., багато з яких є хвороботворними. Особливо небезпечним для здоровья людини є забруднення природних вод побутовими стоками. Така вода містить збудники інфекційних захворювань (паратиф, дизентерія, інфекційний вірусний гепатит, туляремія та ін.). До особливих видів забруднення наложить такое заростання водойм водорослями, особливо синьо- зелеными, гниття яких викликає захворювання і загибель риби.

Радіоактивне - наявність радіоактивних речовин в поверхневих обо підземних водах за рахунок випробування термоядерної зброї, захоронения радіоактивних відходів, роботи ядерних реакторів на військових підводных човнах і криголамах. Радіоактивне забруднення вод особливо небезпечне в Україні, тому що водою р. Дніпра зрошується 1,4 млн.га із 2,6 млн.га зрошувальних угідь України. Радіаційне забруднення вод Тихого океану

Теплове - выпуск у водойми підігрітих вод тепловыми й атомными електростанціями, які споживають велику кількість води і скидають у водойми підігріті води, ведуть до теплового забруднення водойм, що порушує термічний, гідрохімічний і гідробіологічний режим водных об`єктів. Теплові забруднення викликають: зменшення вмісту кисню у воді, погіршують умови життя багатьох водных організмів, сприяють розвитку синьо-зелених волостей, цвітінню води, збільшують токсичність забруднюючих воду домішок, змінюють строки нересту риб та ін. Вода, нагріта до 30 0, пригнічує риб та інших мешканців водойм, а якщо температура піднімається до 36 0, вся рыба гене.

Основні способи очищения стічних вод: очищения стічних вод від твердых ууучасток, маслопродуктів, розничных домішок органічних домішок. Очищення стічних вод від твердых ууучасток здійснюється методами проціжування, відстоювання і фільтрування. Проціжування - первинна стадія очищения стічних вод - призначена для виділення великих нерозничных домішок (до 25 мм) і здійснюється пропусканням через сітку і волокноуловлювачі. Відстоювання основание на особливостях процессів осідання твердых ууучасток у рідинах. Фільтрування призначене для очищения їх від тонкодисперсных твердых домішок з незначнойю концентрацією.

Установки та обладнання для очищения води, стоків і промислових стічних вод. Фільтри для очистки води від механічних домішок

Очищення стічних вод від маслопродуктів здійснюється відстоюванням, флотацією і фільтруванням. Відстоювання засноване на закономірностях спливання маслопродуктів у воді за теми ж законами, що і осідання твердых частиц. Очищення флотацією полягає в інтенсифікації процесссу спливання маслопродуктів при оточенні їх частиц бульбашками повітря, яке подається у стічній води. Фільтрування - завершальний етап очищения, оскільки концентрація маслопродуктів у стічний воді на виході з відстійників досягає 0,01-0,2 кг/м 3.

Очищення стічних вод від розничных домішок здійснюється екстракцією, сорбцією, нейтралізацією, електрокоагуляцією, озонуванням тощо. Екстракція - процесс перерозподілу суміші стічних вод у суміш двух взаємно нерозничных рідин (стічної води і экстрагента). Цей метод застосовується для очищения стічних вод від фекалу. Сорбція застосовується для очищения стічних вод від розничных сумішей. Як сорбенты, використовують майже всі дрібнодисперсні речовини (зола, торф, шлаки, глина), але найбільш ефективним сорбентом є активоване вугілля. Нейтралізація стічних вод підприємств призначена для виділення із стічних вод кислот (Н 2 SO 4, HСl, HNO 3 ), основ (NaOH, KOH), а такое солей металів на основі вказаних кислот і основ. Суть нейтралізації полягає в об`єднанні іонів водню Н + і гідрооксидної групи ОН - у молекули води, в результаті чого стічна вода має нейтральные середовище. Електрокоагуляція застосовується для очищения стічних вод гальванічних відділень від хрому і ін. важких металів. Озонування - процесс обробки стічних вод озоном - застосовується для очищения від важких металів, ціанідів, сульфідів і іншої розчинної суміші.

Препарати для хімічної очистки води.

Очищення від органічних сумішей здійснюється в основному біологічними методами. Суть біологічного очищения полягає в тому, що при фільтруванні стічної води через шар грунту в ньому адсорбуються змулені і колоїдні речовини, які з часом утворюють в щілинах грунту мікробіологічну плівку. Ця плівка адсорбує і окисляє затримані органічні речовини, перетворюючи їх в мінеральні сполуки.

Біологічне очищения вод у штучных умовах здійснюється у спеціальних спорудах - біофільтрах обо аэротенках. У цих спорудах очищения стічних вод здійснюється фільтрацією їх крізь крупнозернисті матеріали. Поверхня зернин цього матеріалу вкрита біологічною плівкою, заселенною аеробними мікроорганізмами. Традиційне біологічне очищения води в аеротенку

Аеротенки Біологічні методи очищения стічних вод

Водний кодекс України Згідно з Кодексом, водні об`єкти в межах території України поділяються на дві групи: загальнодержавного і місцевого значення. До першої групи віднесено внутрішні морські води та територіальне море, підземні води, які є джерелом централізованого водопостачання, поверхневі води (озера, водосховища, річки, канали), що знаходяться і використовуються на території більше як однієї області, а такое їх притоки всіх порядків, водні об`єкти в межах територій природно-заповідного фонду загальнодержавного значення та ті, що віднесені до категорії лікувальних. Водні об`єкти місцевого значення включають поверхневі води, що знаходяться і використовуються в межах однієї області і які не віднесені до водных об`єктів загальнодержавного значення, та підземні води, які не можуть бути джерелом централізованого водопостачання.

Рослинний світ Регулюють вологу, оберігають ріки від висихання, замулення та засмічення, беруть активну участь у ґрунтоутворенні, охороняють грунт від водної та вітрової ерозії, регулюють вміст кисню та вуглекислого газу в повітрі, мають індикаційне значення, здатні поглинати певні забруднювачі (ялиновий ліс на площі 1 га поглинає із повітря 32 т пилу, сосновий -35, буковий -65, дубовий -54 т); поблизу автодоріг поглинання свинцю рослинами з волосяними листками приблизно в 10 раз більше, ніж з гладенькими, а швидкість осідання свинцю на траву в 4 рази вища, ніж на відкритий грунт.

Причини зникнення рослинного світу: - Руйнування місцезростання - одна з найсильніших причин зникнення обо різкого скорочення чисельності багатьох видів лучних і болотних рослин природної флори та фауни України. -Надмірний промисел - (вилучення з природного середовища рослин і тварин для різних цілей: колекціонування, виготовлення сувенірів, отримання медичних препаратів, утримання в неволі тощо) є другою важливою причиною, що спричиняє різке скорочення чисельності видів лікарських і ранньовесняних рослин. Від нерегульованого збору для колекціонування і торгівлі гинуть обо різко скорочується чисельність популяцій кактусів та інших сукулентів, орхідних, лілійних, півонієвих та інших декоративних, лікарських, технічних рослин.

Міграція токсикантів і забруднювачів та біоакумуляція їх в організмах у межах ланцюга біоценозів стала причиною порушення стабільності природних екосистем, зникнення багатьох цінних видів рослин та їх супутників тварин. Високі концентрації в повітрі діоксиду сірки, окислів азоту, вуглецю, сажа згубно діють на рослини, особливо на зелені насадження міст.

За зовнішніми ознаками розрізняють приховані, хронічні і гострі пошкодження. Сірчаний ангідрид: листки чорніють, зморщуються і обпадають. При цьому сильно пошкоджуються рослини із соковитеми листками: шпинат, тютюн, капуста, люцерна, бавовник, пшениця.

Сухий смог: на листі утворюється водяний набряк, через деякий час нижня поверхня листя набуває сріблястого обо бронзового відтінку, а верхня стає плямистою з білим нальотом. Потім настає швидке зів`янення. Чутливі до фотохімічного смогу абрикоси, горіхи, цукрові буряки, гвоздики, хризантеми.

Фтор. При незначних концентраціях його в атмосферному повітрі листки рослин обпадають, а потрапляючи в грунт, фтор проникає через кореневу систему рослин в результаті чого рослини гинуть (цибуля, гладіолуси, ялина і сосна)

Хлор. Звичайна мозаїка характеризується загальним хлорозом і жовто-зеленою плямистістю. Нерідко спостерігаються хвилястість і скручування листя.

Типові ознаки пошкоджень у рослин Диокис сірки (SO 2 ) Сосна звичайна Побуріння кінчиків хвоїнок Ялина європейська Хвоя буріє і опадає Ясен Значне міжжилкове знебарвлення листків Папороть Червонуватий некроз на кінцях листків Озон (О 3 ) Сосна веймутоваКінці голок набувають жовто-коричневого кольору, спостерігається крапчаста хвоя. Тютюн Поява білих та блідо-сірих крапок та плям на листках. КартопляСірі, металевого відтінку плями на верхньому боці. Ясен американський Червоно-пурпурові краплини на старих листках Аміак (NH 3 ) Граб звичайний При низьких концентраціях на нижній частиці листків зявляється глянцевість та сріблястість, а при значних концентраціях – листки стають тьмяно-зелеными, а потім бурими і навіть чорними.

Ступінь забруднення навколишнього середовища можна визначити за видовим складом і ступенем поширеності лишайників: скорочення кількості певних видів лишайників. чим більше лишайники наближаються до джерела забруднення тим, більше змінюється їх колір. найбільш чутливою є реакція лишайників на наявність диоксиду сірки, концентрація якого 0,5 мг/м 3 є згубною для всіх видів лишайників. Накипні, листові, кущові

Проблема збереження рослинного світу. Міжнародний Союз охорони природи та природних ресурсів (МСОП), Європейський Червоний список рослин, що знаходяться під загрозою зникнення у світовому масштабі (1991), а такое окремих країн. Червона книга України Міжнародна Червона книга. У ній є чорний список рослин, що зникли з планети, починаючи з 1600 р.

Тваринний світ Основні причини вимирання: вплив переселених нових видів, мисливство, рыбальство руйнування місць існування.

Основні причини зникнення видів тварин Катастрофічне зниження чисельності багатьох видів диких тварин є наслідком дії негативних природних та антропогенних факторів. За приблизними підрахунками на межі зникнення знаходиться близько 2% фауни сучасних земноводных і плазунів, 3,5% прісноводных риб, майже 5% птахів, понад 6% ссавців, До негативних природних факторів належать природні аномалії, стихійні явища і катастрофы (урагани, пожежі, повені і засуха, морози, землетруси), массовые розмноження шкідників і паразитів, епіфітотії та епізоотії.

До антропогенних факторів наложить: Заселення нових видів (інтродукція, міграція, пасивне і випадкове завезення і занесення) у більшості випадків має негативні наслідки. Чужинці часто агресивно і швидко завойовують нові території, витісняючи місцеві ендемічні види. Для прикладу: до 1978 р. на Гавайські острови було завезено 22 види ссавців, близько 160 видів птахів, близько 1300 видів комах, понад 2 тис. видів квіткових рослин. Це стало причиною того, що з часу відкриття цих островів вимерло до 22 видів птахів (30% оборигенної орнітофауни), 14 видів молюсків (34% оборигенної малакофауни). Перед загрозою зникнення знаходиться 70% видів гавайської флори. Фактор впливу на місцеву флору і фауну заселених видів є закономірним явищем, зумовленим жвавою міграцією людей. Він є причиною того, що корінна природна флора і фауна регіонів змінилась змішаною (оборигени + інтродуценти). Важливо стримувати і регулювати цей процесс, щоб зберегти ендемічні та оборигенні види.

Техногенне забруднення середовища є одним із факторів різкого негативного впливу на живу природу. Недосконалі промислові технології, неправильне зберігання і використання мінеральних добрив і отрутохімікатів у сільському господарстві стали джерелом забруднення усіх середовищ життя (водного, наземно-повітряного, ґрунтового) і перетворили їх у несприятливі для багатьох видів живих організмів.

Відходи промислових підприємств у різні середовища переносять багато сполук металів, які, особливо в надлишкових кількостях, є небезпечними для тварин. Це, зокрема, такі важкі метали, як свинець, ртуть, селен, кадмій тощо. Вони діють на організм тварини безпосередньо обо через різні ланки трофічного ланцюга. Дуже небезпечними для тварин виявились пестициди - основний хімічний продукт другої половини XX століття. Прикладом їх дії є препарат ДДТ. Як сильнодіючий, його використовували успішно для боротьби з переносниками трансмісивних захворювань (комарі, мухи, кліщі, сліпні, москіти), із шкідниками на полях і в садах. Масове використання ДДТ та інших пестицидів у ті роки призвело до різкого скорочення чисельності і навіть до повного зникнення деяких видів риб, рибоїдних та інших мясоїдних птахів. У багатьох країнах світу, майже на третину стала тоншою шкаралупа їхніх яєць, порушились важливі життєві функції, особливо репродуктивна.

Причини Число видів Риби РептиліїПтахи СсавціРазом 1. Наднормовий промисел Руйнування середовищ проживання Вплив вселення видів Пряме знищення Хвороби та інші причини загибелі Природні фактори Забруднення середовища Тривога, порушення спокою 00606

загибель дикого коня тарпана пов`язана не тільки з полюванням, але і з тим, що він не зміг існувати після розорювання степу.

зменшення чисельності зубра зумовлено вирубуванням лісу в Польщі і Білорусі в ХІХ ст.

інтенсивна заготівля деревини призвела до зміни лісів і до повного знищення тура

розорювання степів, зменшення острівних лісів в лісостепу супроводжувалось майже повним зникненням бабака, дрохви, стрепету, степового орла. бабак (сурок) дрохва стрепетстеповий орел.

осушування боліт призвело до скорочення чисельності сірого журавля та ін. перелітних птахів.

Причини зменшення чисельності земноводных і плазунів. суцільне розорювання території, випасання худоби, прокладання доріг використання осушувальних систем (зниження чисельності звичайного та гребенястого тритонів, болотяної черепахи, живородної ящірки, звичайної годюки) гребенястий тритон болотяна черепаха живородна ящірка звичайна гадюка

забруднення водойм (обмежує чисельність тритонів, саламандри, очеретяної ропухи) саламандра очеретяна ропуха

Причини зменшення чисельності рибного населения. інтенсивне використання вод річок та озер зміна режиму рівнів води та уповільнення течії у водоймищах (марена, головень, стерлядь, миньок, носар), маренаголовень стерлядьминьок (налим) йорж носар

спорудження гребель у пониззях річок, зумовило скорочення обо знищення нерестилищ прохідних (осетрові, оселедцеві риби) осетрові риби оселедцеві риби забруднення водойм, що викликає масову загибель риби.

Причини зменшення чисельності комах Зникнення переважної більшості видів комах відбувається внаслідок руйнування місць поширення.

Причини зменшення чисельності птахів від ліній електропередачспалювання сухої трави скошування болотної рослинності

випасання худоби проведення рубок в 300 м від гнізд від автомобільного транспорту

Причини зменшення чисельності ссавців. забруднення атмосферного повітря інтенсивне полювання, рыбальство значне погіршення умов проживання

меліорація, сільськогосподарські роботи інфекційні й паразитичні хвороби (чума свиней та сказ)

Усі заходи з охорони видів тварин можна об`єднати у кілька груп. 1. Оптимізація умов розмноження: - створення штучных місць розмноження: гнізд для птахів, комах; нір, лігвищ - для звірів; місць для нересту рідкісних видів риб і т.д.;

-збереження існуючих місць розмноження від руйнування людьми, дикими та свійськими тваринами: обгородження місць гніздування, встановлення захисних пристроїв тощо;

2. Оптимізація охорони середовища існування: - створення захисних заростей, ділянок спокою тощо; - обладнання укрить та сховищ; - збереження ділянок старої рослинності. укриття для кажанівстепові ділянкизахисні зарості

3. Оптимізація умов зимівлі: - створення штучных місць зимівлі та підтримання в оптимальному стані існуючих; охорона їх від руйнування; - підгодівля зимуючих птахів та звірів; - аерація водойми у місцях зимівлі рідкісних видів риб. підгодівля аераціяштучні місця

4. Оптимізація кормової бази: - висаджування кормових рослин і заходи, що сприяють їх розвитку; - підгодівля; підгодівлякормові рослини

5. Охорона від стихійного лиха та наслідків людської діяльності: - захист від паводків, регулювання гідрорежиму штучных водойм; - запобігання загибелі тварин на різних технологічних спорудах: лініях електропередач, дорогах, каналах, трубопроводах, штучных джерелах світла; - охорона тварин під час проведення сільськогосподарських робіт

6. Штучне підвищення чисельності рідкісних тварин та відновлення їх ареалу: -зниження смертності від природних і антропогених факторів: штучне вигодовування взятої з природних місць розмноження молоді з наступним выпуском у природу; -охорона місць розмноження від проникнення хижаків та інших небезпечних тварин; -підгодівля птахів на гніздах; -розселення з місць з підвищеною чисельністю.

Дякую за увагу!