Тема лекции Глобальное изменение климата и проблема обеспечения населения качественной питьевой водой. Глобальное изменение климата и проблема обеспечения. - презентация

1 Тема лекции Глобальное изменение климата и проблема обеспечения населения качественной питьевой водой. Глобальное изменение климата и проблема обеспечения населения качественной питьевой водой.

2 ГИДРОСФЕРА Гидросфера – водная оболочка Земли, расположенная между атмосферой и твердой земной корой-литосферой – это совокупность всех водных запасов Земли. Гидросфера – водная оболочка Земли, расположенная между атмосферой и твердой земной корой-литосферой – это совокупность всех водных запасов Земли.

3 Гидросфера 1. Мировой океан 1. Мировой океан 2. Континентальные воды 2. Континентальные воды 3. Подземные воды 3. Подземные воды

4 Гидросфера 96 % - моря и океаны 96 % - моря и океаны Около 2 % - подземные воды Около 2 % - подземные воды Около 2 % - льды и снега Около 2 % - льды и снега Около 0,02 % поверхностные воды суши (это основной источник водоснабжения). Около 0,02 % поверхностные воды суши (это основной источник водоснабжения).

5 Компоненты гидросферыОбъем, тыс. км3% Вся гидросфера ,0 Океаны, моря ,2 Неокеанические воды ,8 В том числе100 Материковые льды ,36 Грунтовые воды ,87 Пресные озера1250,32 Соленые озера1000,26 Почвы и болота400,10 Атмосфера230,06 Реки и водохранилища70,02 Биомасса животных и растений 40,01

6 СОЛИ 1. Атмосферные соли - 50 мг/л 1. Атмосферные соли - 50 мг/л 2. Подземные воды - 0, г/кг 2. Подземные воды - 0, г/кг

7 Изменение концентрации парниковых газов, аэрозоля в атмосфере, освоение новых земель Изменение концентрации парниковых газов, аэрозоля в атмосфере, освоение новых земель поглощение, рассеяние, излучение тепловой радиации в климатической среде поглощение, рассеяние, излучение тепловой радиации в климатической среде изменение радиационного баланса изменение радиационного баланса

8 Парниковые газы Парниковые газы газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлению парникового эффекта. Парниковые газы газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в дальнем инфракрасном диапазоне. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к появлению парникового эффекта.видимом инфракрасномпарникового эффектавидимом инфракрасномпарникового эффекта Парниковый эффект – это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты. Парниковый эффект – это задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты.

9 Парниковые газы 1. Углекислый газ СО 2 – наиболее важный парниковый газ 1. Углекислый газ СО 2 – наиболее важный парниковый газ 2. Метан СН 4 2. Метан СН 4 3. Закись азота N 2 O 3. Закись азота N 2 O Концентрация парникового газа измеряется количеством молекул данного газа, содержащегося в миллионе (млн -1 ) или миллиарде (млрд -1 ) молекул атмосферного воздуха. Концентрация парникового газа измеряется количеством молекул данного газа, содержащегося в миллионе (млн -1 ) или миллиарде (млрд -1 ) молекул атмосферного воздуха.

10 ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА Это длительные (свыше 10 лет) направленные или ритмические изменения климатических условий на Земле ПРИЧИНЫ Это длительные (свыше 10 лет) направленные или ритмические изменения климатических условий на Земле ПРИЧИНЫ 1. динамические процессы на Земле 1. динамические процессы на Земле 2. внешние воздействия (колебания интенсивности солнечного излучения) 2. внешние воздействия (колебания интенсивности солнечного излучения) 3. деятельность человека 3. деятельность человека

11 НЕКЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ 1. Парниковые газы (удерживают тепловую энергию нагревание атмосферы парниковый эффект) 1. Парниковые газы (удерживают тепловую энергию нагревание атмосферы парниковый эффект) 2. Тектоника литосферных плит 2. Тектоника литосферных плит 3. Солнечное излучение 3. Солнечное излучение 4. Изменения орбиты 4. Изменения орбиты 5. Вулканизм 5. Вулканизм

12 Антропогенное воздействие на изменение климата 1. Сжигание топлива 1. Сжигание топлива 2. Аэрозоли 2. Аэрозоли 3. Цементная промышленность 3. Цементная промышленность 4. Землепользование 4. Землепользование 5. Скотоводство 5. Скотоводство

13 Наблюдаемое в течение нескольких лет потепление Наблюдаемое в течение нескольких лет потепление связывается с изменениями в крупномасштабном гидрологическом цикле, такими как: -Увеличение содержания водяного пара в атмосфере; -Изменение режима, интенсивности и экстремальных величин осадков; - Уменьшение снежного покрова и широкомасштабное таяние льда; таяние льда; - и изменения в почвенной влаге и стоке. - и изменения в почвенной влаге и стоке.

14 Уменьшение водных запасов в процентах от общих запасов (2025 год) Уменьшение водных запасов в процентах от общих запасов (2025 год) Обратите внимание, что, исходя из всех остальных научных учений, следует, что при сохранении сегодняшнего уровня потребления воды к 2025 году два из трех человек на земле будут испытывать «водный стресс» (т. е. потребляемый объем воды будет превышать общий объем имеющихся запасов). Обратите внимание, что, исходя из всех остальных научных учений, следует, что при сохранении сегодняшнего уровня потребления воды к 2025 году два из трех человек на земле будут испытывать «водный стресс» (т. е. потребляемый объем воды будет превышать общий объем имеющихся запасов).

15 Водообеспеченность населения разных стран, м 3 /чел. в год

16 ВОДЫ 1. Подземные ( глубокого залегания) 1. Подземные ( глубокого залегания) 2. Поверхностные (недостаток - загрязнены, преимущество - более доступны) 2. Поверхностные (недостаток - загрязнены, преимущество - более доступны)

17 Вода Байкала Параметры: Параметры: 1. свинец – 0,7 мкг/л (ПДК = 10) 1. свинец – 0,7 мкг/л (ПДК = 10) 2. кадмий – 0,02 мкг/л (ПДК = 1) 2. кадмий – 0,02 мкг/л (ПДК = 1) 3. ртуть – 0,1 мкг/л (ПДК=1) 3. ртуть – 0,1 мкг/л (ПДК=1) 4. мышьяк – 0,3 мкг/л (ПДК = 10) 4. мышьяк – 0,3 мкг/л (ПДК = 10)

18 – tap water of centralized water supply, which, as a rule, contains highly toxic impurities of aluminum, iron, manganese, organochlorine, microbiological pollutants, etc. The use of these technologies for purification of tap water makes it possible to remove not only the above toxicants, but also highly toxic products of vital activity of microorganisms; – fresh underground waters, which contain rather high сoncentrations of compounds of iron, manganese, fluorides, nitrates, hardness salts, ammonium salts, hydrogen sulfide, etc.; – underground waters with an increased salt content (up to 5–8 g/dm3); – sea waters.

19 Пресная вода 1. Растворенные газы ( 02, N2, CO2) 1. Растворенные газы ( 02, N2, CO2) 2. Катионы ( Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+) 2. Катионы ( Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+) 3. Анионы ( Cl-, SO42 +, HCO3-) 3. Анионы ( Cl-, SO42 +, HCO3-)

20 БПК Биохимическая потребность в кислороде - это количество растворенного кислорода, необходимое для разложения всех органических отходов в воде. Биохимическая потребность в кислороде - это количество растворенного кислорода, необходимое для разложения всех органических отходов в воде.

21 Проба на БПК 1. Загрязненную воду разбавляют насыщенной воздухом дистиллированной водой 1. Загрязненную воду разбавляют насыщенной воздухом дистиллированной водой 2. Измеряют количество растворенного кислорода 2. Измеряют количество растворенного кислорода 3. Раствор выдерживают 5 дней при t 20 O C 3. Раствор выдерживают 5 дней при t 20 O C 4. Измеряют количество растворенного кислорода 4. Измеряют количество растворенного кислорода

22 Качество природной воды 1. Кислотность (водородный показатель) 1. Кислотность (водородный показатель) 2. Жесткость ( обусловлена содержанием в воде ионов кальция и магния) 2. Жесткость ( обусловлена содержанием в воде ионов кальция и магния) 3. Органолептика ( запах, вкус, цвет и мутность) 3. Органолептика ( запах, вкус, цвет и мутность)

23 Кислотность pH связана с концентрацией ионов водорода в среде pH связана с концентрацией ионов водорода в среде pH < 7 - кислая среда pH < 7 - кислая среда pH = 7 - нейтральная среда pH = 7 - нейтральная среда pH > 7 - щелочная среда pH > 7 - щелочная среда

24 Жесткость воды Это свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Са2 и магния Mg2+. Это свойство воды, обусловленное содержанием в ней ионов кальция Са2 и магния Mg2+. единица измерения - моль/м3 или миллимоль на литр (ммоль/л) единица измерения - моль/м3 или миллимоль на литр (ммоль/л)

25 Органолептика 1. Запах 1. Запах 2. Вкус 2. Вкус 3. Цвет 3. Цвет 4. Мутность 4. Мутность

26 Минеральные воды Это вода, содержащие в своем составе растворённые соли, микроэлементы, а также некоторые биологически активные компоненты Это вода, содержащие в своем составе растворённые соли, микроэлементы, а также некоторые биологически активные компоненты По количеству минералов: По количеству минералов: 1. столовые < 1 на дм³ минералов 1. столовые < 1 на дм³ минералов 2. лечебно-столовые на дм³ минералов 2. лечебно-столовые на дм³ минералов 3. лечебные > 10 на дм³ минералов 3. лечебные > 10 на дм³ минералов

27

28 Уровень токсичности питьевой воды п/пНазвание показателя Единицы измерения Норматив Вода систем централизованного питьевого водоснабжения Вода нецентрализованного питьевого водоснабжения доочищенная (не фасованая, фасованая) 1Хроническая токсичность на Ceriodaphnia affinis Количество погибших особей и (или) уменьшение количества новорожденных особей в опыте по сравнению с контролем за 7 ± 1 суток не определяют отсутствие хронической токсичности 2Генотоксичность на Drosophila melanogaster Mg Частота возникновения доминантных летальных мутаций в опыте по сравнению с контролем за 72 ч не определяют отсутствие генотоксичности 3Токсичность на Tetrahymena pyriformis Снижение коэффициента прироста количества инфузорий в опыте по сравнению с контролем за установленное время 24 ч (краткосрочное биотестирование) или 96 ч (долгосрочное биотестирование) не определяют отсутствие токсичности 4Токсичность на Vibrio fischer Снижение уровня люминесценции бактерий в опыте по сравнению с контролем за 30 мин. не определяют отсутствие токсичности 5Генотоксичность на Salmonella thyphimurium Отклонение суммарной мутагенной активности umuC-гена у бактерий Salmonella tuphimurium в опыте по сравнению с контролем за 4 ч не определяют отсутствие генотоксичности

29 Токсичные примеси воды Алюминий, железо, хлорорганические соединения, марганец, микробиологические загрязнители и др. Алюминий, железо, хлорорганические соединения, марганец, микробиологические загрязнители и др.

30 Очистка воды 1. Осаждение 1. Осаждение 2. фильтрация 2. фильтрация

31 Способы водоочистки Бытовые фильтры Бытовые фильтры 1. механическая очистка воды 1. механическая очистка воды 2. устройства для коррекции хим. состава 2. устройства для коррекции хим. состава ( умягчители -смолы, обезжелезиватели, угольные и ионообменные фильтры для удаления солей тяжелых металлов) ( умягчители -смолы, обезжелезиватели, угольные и ионообменные фильтры для удаления солей тяжелых металлов) 3. аэрация – насыщение воды кислородом 3. аэрация – насыщение воды кислородом

32 Методы водоподготовки 1. Гидро-Икс – удаление солей жесткости и др. примесей из воды в виде шлама. 1. Гидро-Икс – удаление солей жесткости и др. примесей из воды в виде шлама. (органические составляющие притягивают молекулы загрязнителей воды). Протекает без хим.реакции. (органические составляющие притягивают молекулы загрязнителей воды). Протекает без хим.реакции. 2. Использование комплексонов (органич.в- ва,образующие комплексы с ионами металлов). 2. Использование комплексонов (органич.в- ва,образующие комплексы с ионами металлов). Препятствуют кристаллизации солей жесткости и образованию осадков – повышается растворимость солей. Препятствуют кристаллизации солей жесткости и образованию осадков – повышается растворимость солей.

33 Методы водоподготовки 3. Озонирование – использование сильного природного окислителя – газа озона. Преимущества: 3. Озонирование – использование сильного природного окислителя – газа озона. Преимущества: А) быстро А) быстро Б) озон убивает все известные споры, грибы, бактерии, вирусы Б) озон убивает все известные споры, грибы, бактерии, вирусы В) удаляется неприятный привкус и запах В) удаляется неприятный привкус и запах Г) уничтожаются только вредные вещества Г) уничтожаются только вредные вещества Д) озон не требует хранения и транспортировки Д) озон не требует хранения и транспортировки

34

35

36 Прибрежные морские зоны – зоны риска для здоровья (отравление воздуха от поверхности моря, морепродуктов, купальных вод) Высокий риск Умеренный риск Низкий риск

37 ИЗВЕСТНО химических веществ и соединений (Kusui, 2002) новых веществ/год веществ в окружающей среде Синергизм действия Биотрансформация веществ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОДЫ ХИМИЯ ВОДЫ

38

39 Первое в мире сертифицированное производство Легкой Воды На прочном фундаменте можно строить

40

41

42

43

44 Конвенция Об Антарктиде, которая и была подписана 1 декабря 1959 года (вступила в силу 23 июня 1961 года). Согласно этой конвенции Антарктида не принадлежит ни одному государству. В Антарктиде запрещена любая промышленная деятельность (кроме шельфового лова рыбы). Антарктида объявлена демилитаризованной зоной (с запретом подходить к ней военным кораблям). С 1980 года Антарктида – безъядерная зона, что запрещает приближаться к ней атомным ледоколам, ставить атомные электростанции и кататься по материку на атомоходах.

45 Договор об Антарктике Договор об Антарктике Особый международно-правовой режим установлен в Антарктике. Договор об Антарктике (38 государств-участников) был принят в 1959 году. Особый международно-правовой режим установлен в Антарктике. Договор об Антарктике (38 государств-участников) был принят в 1959 году. В соответствии с Договором в Антарктике провозглашена свобода научных исследований. В этой зоне сохраняется юрисдикция государства в отношении физических лиц, а также «свободы открытого моря» судоходства, рыболовст­ва, прокладки кабелей и трубопроводов. В соответствии с Договором в Антарктике провозглашена свобода научных исследований. В этой зоне сохраняется юрисдикция государства в отношении физических лиц, а также «свободы открытого моря» судоходства, рыболовст­ва, прокладки кабелей и трубопроводов. С точки зрения МЭО, интерес представляет вопрос о меж­дународно-правовом регулировании использования природ­ных ресурсов Антарктики. С точки зрения МЭО, интерес представляет вопрос о меж­дународно-правовом регулировании использования природ­ных ресурсов Антарктики. Согласно Конвенции о сохранении морских живых ресур­сов Антарктики 1980 года устанавливаются квоты вылова и меры по сохранению всех популяций рыб, моллюсков, рако­образных, птиц, тюленей, китов. Согласно Конвенции о сохранении морских живых ресур­сов Антарктики 1980 года устанавливаются квоты вылова и меры по сохранению всех популяций рыб, моллюсков, рако­образных, птиц, тюленей, китов. Промышленная разработка минеральных ресурсов,на основании Протокола 1991 года к Договору об Антарктике, запрещается до тех пор, пока не вступит в силу юридически обязательный режим в отношении освое­ния минеральных ресурсов Антарктики. Не исключено, что ресурсы Антарктики также будут объявлены «общим насле­дием человечества». Промышленная разработка минеральных ресурсов,на основании Протокола 1991 года к Договору об Антарктике, запрещается до тех пор, пока не вступит в силу юридически обязательный режим в отношении освое­ния минеральных ресурсов Антарктики. Не исключено, что ресурсы Антарктики также будут объявлены «общим насле­дием человечества». Любая деятельность в Антарктике, включая туризм, прежде чем она будет допущена, должна пройти на национальном и, в случае необходимости, на международном уровнях про­цедуру предварительной оценки её воздействия на окружающую среду Антарктики. Любая деятельность в Антарктике, включая туризм, прежде чем она будет допущена, должна пройти на национальном и, в случае необходимости, на международном уровнях про­цедуру предварительной оценки её воздействия на окружающую среду Антарктики. Поскольку Антарктика рассматривается также как резерв пресной воды, важно, что использование антарктических ледников «не является деятельностью по освоению мине­ральных ресурсов», и, следовательно, запрет на разработку минеральных ресурсов не распространяется на использова­ние льда Антарктики. Поскольку Антарктика рассматривается также как резерв пресной воды, важно, что использование антарктических ледников «не является деятельностью по освоению мине­ральных ресурсов», и, следовательно, запрет на разработку минеральных ресурсов не распространяется на использова­ние льда Антарктики.