Вода как важнейший природный ресурс: проблемы ее качества и перспективы
Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку головы, для РИА Новости
Простая пресная вода стала одним из самых ценных ресурсов в мире, вокруг которого в будущем могут разразиться региональные или даже глобальные войны.
С фразы о том, что человек на 70% состоит из воды, начинается чуть ли не каждая статья о водных ресурсах, но что нам дает эта информация? Гораздо важнее знать, что организм постоянно обменивается водой с окружающей средой. Ежедневно человек теряет жидкость с потом, выдыхаемым воздухом, выделяемыми продуктами жизнедеятельности, и каждый день восполняет эти потери питьевой водой.
Несоблюдение питьевого режима в течение дня чревато обезвоживанием организма. При водопотере 15-25% от общей массы тела начинаются необратимые процессы, ведущие к гибели человека.
Вот почему вопрос употребления питьевой воды столь актуален. Не менее важны и показатели ее качества, а также уровень запасов воды в мире. Что станет с планетой в случае ее «обезвоживания» и каковы прогнозы?
Существует ли в природе чистая вода
Чистой питьевую воду, строго говоря, называть нельзя. С точки зрения химика чистая вода — это дистиллят, свободный от всех примесей и микроорганизмов. Для микробиолога чистая вода — идеальная среда для бактерий. Для нас чистая вода — жидкость, обогащенная минералами, которую можно без риска для здоровья пить ежедневно.
Кристально чистой воды в природе не существует, разве что в виде формулы в школьных учебниках химии. Объясняется это просто — вода является универсальным растворителем. В ней с легкостью растворяется большинство примесей, минералов и веществ.
В старых публикациях можно было встретить информацию, что относительно чистой считается родниковая, дождевая вода и роса. Сегодня же можно говорить, что это не совсем так. Родниковая вода содержит в своем составе частицы пород, через которые она пробивалась, а дождевая, в том числе и роса, загрязнена примесями из атмосферы конкретного региона.
Запасы пресной воды на Земле: видно ли дно?
Удобно думать, сидя у себя в квартире, в стране, где никоим образом не ощущается дефицит воды, что конфликты вокруг воды в принципе не возможны. Сложно представить, что в современном мире на самом деле есть целые селения, в которых женщинам и детям приходятся преодолевать десятки километров, чтобы набрать воды.
Это удивляет, учитывая то, что Земля на две трети покрыта водой. Общий ее объем составляет 1386 миллионов кубических километров С другой стороны, не менее очевидно и то, что проблема заключается не в количестве, а в качестве воды.
Пресной воды на Земле примерно в 40 раз меньше — ее запасы составляют всего порядка 35 миллионов кубических километров. И только сотая часть этих запасов находится в «шаговой» доступности для человечества. Добыча остального требует серьезных материальных, трудовых и временных затрат. Но и не это является основной проблемой: рациональное использование даже существующих запасов воды надолго гарантировало бы их неисчерпаемость.
Вся проблема в том, что пресная питьевая вода на планете распределена неравномерно: ее резервы расходуются, тогда, как население Земли растет. Последние исследования Международного института управления водными ресурсами показали, что на сегодняшний день треть мирового населения уже испытывает острый дефицит пресной питьевой воды.
Как распределены водные ресурсы мира
Наибольшими же потребителями пресной воды считается Индия, Китай, США, Пакистан, Япония, Таиланд, Индонезия, Бангладеш, Мексика и Россия. При этом особо остро дефицит питьевой воды наблюдается в Китае, Индии и на всей территории Африки.
Помимо нехватки пресной воды, есть еще одна актуальная проблема — ее качество. Его ухудшение напрямую зависит от повышенного уровня загрязнения окружающей среды. В большинстве случаев причиной этому становится человеческая деятельность и перенаселение.
Источник
Вода проблема чистой воде
Тема работы
Чистая вода – проблема человечества
Выполнил:
Ложкарёв Трофим Андреевич
муниципального общеобразовательного учреждения
«Средняя общеобразовательная школа № 31»
Руководитель:
Мерзлякова Наталья Брониславовна
учитель географии МБОУ «СОШ№31»
«Почётный работник общего образованияРоссийской Федерации»
Содержание.
Глава 1. Сколько воды на Земле?…………………………………………стр.5
1.1 Роль воды в жизни планеты.
Глава 2. Удивительные свойства воды…………………………………..стр. 9
Глава3. Причины загрязнения и принципы борьбы с ними…………..стр.10
Глава 4.Очистка воды……………………………………………………..стр.14
Список используемой литературы …………………………………….стр. 20
Введение
Ещё совсем недавно, всего каких-то 100 лет назад, люди брали воду для питья из чистейших ручьёв и сверкающих голубизной озёр. Такими они получили их в наследство от предшествующих поколений, такими же передали нам. Как же мы распорядились этим наследством? 21ый век характеризуется интенсивным ростом населения нашей страны. Появились города-гиганты, развивается промышленность, энергетика, транспорт, сельское хозяйство. Воздействие человека на природу принимает угрожающий характер. Всё чаще можно слышать о дефиците природных ресурсов, об их загрязнении и исчезновении. Ученые бьют тревогу: через 30 лет, считают они, мировые запасы пресной воды будут и вовсе исчерпаны. Так пишут учёные в одной из статей журнала «Век глобализации». По-мнению автора статьи В.И. Данилова-Даниеляна, это объясняется тем, что за прошлое столетие население земного шара выросло втрое, а потребление пресной воды – в 17 раз. Данная статья вызвала моё недоумение: неужели через 30 лет жизнь на Земле прекратится?!
Вода незаменима, она источник всей жизни на Земле. Природные ископаемые, животные и растительные белки – все это можно заменить искусственными заменителями, но воду заменить нельзя. Как решить проблему дефицита пресной воды в создавшейся ситуации подтолкнуло меня к использованию информационных источников. Ответы на вопросы: Какую воду можно пить, а какую нельзя? Что такое пресная вода? Как получить пресную воду, когда её не хватает? я искал в сети Интернет, в научно-популярной литературе. Ознакомившись с мнением учёных, я решил провести собственные исследования загрязнения воды, расхода воды, а также попытаться найти ответ на вопрос: как очистить воду в бытовых условиях.
Актуальность: 2017 год – объявлен «Годом экологии» и несомненно актуальным остаётся решение проблемы — чистоты окружающей среды, где проблема качества пресной воды для людей наиболее важна, так как человек ежедневно использует её. Без пищи человек может прожить около сорока дней, а без воды лишь восемь.Люди не задумываются над тем, что загрязняя воду, уменьшают количество чистой пресной воды на Земле. 22 марта был утвержден Всемирный день воды. Чтобы еще раз обратить внимание общественности на остроту и важность данной проблемы. Миллионы людей умирают ежегодно от болезней, вызванных растворенными в воде веществами. Уже сейчас из-за загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек.
Проблема:как сохранить чистоту воды?
Предмет исследования: загрязнения, влияющие на состав и качество воды;
Объект исследования: экология, вода как источник жизни на планете;
Цель работы: исследование качества питьевой воды.
Участники исследования: одноклассники и независимые участники;
Гипотеза исследования: возможно, водопроводная и кипячёная вода не безопасна для здоровья человека. Попробуем выяснить какую именно воду необходимо употреблять.
Задачи исследования:
1) Проанализировать научно-популярную литературу, выявить характер проблемы загрязнения и использования воды;
2) Узнать, какую роль играет вода в жизни всего живого на Земле, и какие меры принимает человек для охраны водных ресурсов; донести полученную информацию до сверстников, до взрослых и заставить их задуматься, о необходимости беречь воду;
3) Определить качество питьевой воды;
4) Предложить свои способы решения проблемы по использованию питьевой воды.
Методы исследования: анализ литературных источников, анкетирование, наблюдение, опыты, обобщение.
Анализ литературы по теме. Существует обширная информация, посвящённая данной теме на сайтах Интернета, а также много статей в научно-популярных журналах.
Проведен опрос членов моей семьи о расходе воды в домашних условиях, а также анкетирование одноклассников об употреблении питьевой воды.
Глава1. Сколько воды на Земле
Что мы знаем о воде? Почему именно она оказалась тем единственным в своем роде веществом, без которого не может обойтись ни одна сфера человеческой деятельности? Чтобы понять это, постараемся осмыслить, какое влияние она оказывает на окружающий мир, на нашу повседневную жизнь. Это влияние велико и многообразно. Созерцая воду, мы не замечаем всей необычности ее свойств. А ведь вода, как установили ученые, — самая удивительная и важная жидкость на свете, и люди до сих пор открывают все новые и новые ее качества. Достаточно сказать, что в воде зародилась жизнь. Без нее невозможно существование животных и растений. Жизнь есть только там, где есть вода. В действительности вода удивительна и необыкновенна, это — подлинное чудо природы. Но не только жизнь есть там, где есть вода, а и, наоборот, там, где есть вода, обязательно есть жизнь. «Вода без жизни в биосфере неизвестна» — говорил академик В.И. Вернадский. Вода — величайшее богатство нашей планеты, более того, без нее невозможны жизнь, существование и развитие всего земного. Сколько воды на Земле? Ответ на этот вопрос я нашёл в научно-популярных источниках. Оказывается — это количество даже трудно себе представить: оно выражается числом 1400 000 000 000 000 000. Один и четыре десятых миллиарда миллиардов кубометров. Много или мало? На каждого землянина приходится более 350 млн.кубометров. Например, Ижевску со всем его населением, многочисленными предприятиями и городским хозяйством этой воды хватило бы с лихвой на год.
Как же распределяется такое неимоверное количество воды? Более двух третей (71%) планеты занимают моря и океаны (в них сосредоточено 96,5% всех поверхностных вод), реки и озера, каналы и болота.
Если бы всю воду, находящуюся только на поверхности, можно было разлить равномерно по всему земному шару, ее слой составил бы почти четыре километра.
В атмосфере содержится одна тысячная процента общих запасов свободной воды. Примерно 80% водяного пара поступает в нее за счет испарения с морей и океанов и только 20% испаряется с поверхности суши.
Общий объем подземных вод земного шара, по приблизительным подсчетам учёных, оценивается в 23,7 млн.кубических километров. Это так называемая свободная вода, которая перемещается по трещинам и порам горных пород.
Вода — совершенно особое творение природы. Она стала основной частью животного и растительного мира. В тканях человека ее 65-70%, в бактериях -81%, в рыбе — 75%, в медузе — 96%. А пища, которую мы ежедневно употребляем? Она тоже содержит много воды: огурцы — 95%, помидоры — 90%, яблоки -85%, картофель — 76%. Отсюда ясно, почему ни человек, ни животные, ни растения не могут существовать без воды.
Запасы воды распределены на Земле крайне неравномерно, как по месту нахождения, так и по их составу (солености). Соленые воды составляют около 97% всех запасов. Площадь соленых вод (морей, океанов) — чуть более 70% поверхности Земли. Пресные же воды (менее 1 г/л соли) составляют чуть меньше 6% запасов. Но вся беда в том, что из пресных вод лишь около 3% — легкодоступные запасы типа рек, озер и водохранилищ, остальные — ледники, подземные воды. Таким образом, мы можем использовать лишь около 2,5 млн. кубических километров воды. Это очень немного. А ведь часть воды загрязнена и непригодна к употреблению. Потребность в воде очень велика. Чем вызвана острота ситуации? Она вызвана совместным действием трех основных причин:
Рост народонаселения. Ежегодно население Планеты увеличивается на 85 миллионов человек, причем одновременно растет и потребление воды на душу населения — в развитых странах оно удваивается каждые двадцать лет.
Загрязнение отбросами окружающей среды, в первую очередь сточных вод, которое растет в геометрической прогрессии, и уже нынешнее поколение столкнется с ситуацией, когда мировые потребности в чистой пресной воде превысят ее абсолютные запасы.
Глобальное потепление вызывает все более интенсивное таяние ледников, которые хранят около 70% мировых запасов пресной воды
На территории России насчитывается свыше 2,5 миллионов больших и малых рек, более 2 миллионов озер, сотни тысяч болот, множество ледников и снежников, повсеместно распространены подземные воды, тысячи искусственных водохранилищ, прудов, каналов и других водоемов – все это в совокупности образует государственный водный фонд (см. приложение 1)
Но главные причины возникновения «водного голода» прежде всего в том, как мы используем одно из величайших богатств Земли. Давно прошло то время, когда пресную воду считали безграничным и бесплатным даром природы. Ныне это национальное достояние. Невозможно назвать сферу нашей жизни, в которой можно обойтись без пресной воды. Стало быть, необходимо регулировать ее расход. Люди столкнулись с реальностью: запасы пресных вод не бесконечны, а сливаемые на землю стоки (промышленные и бытовые) могут вернуться к нам с питьевой водой, поэтому необходимо принимать кардинальные меры не только с целью рационального расхода воды, но и её очищения для вторичного использования.
Глава2. Удивительные свойства воды
Сегодня человечеству известно много удивительных и необъяснимых свойств воды. Вот некоторые из них.
Вода -единственное вещество на нашей планете, которое при нормальных условиях может находиться в трех состояниях: твердом (лед), жидком (собственно вода) и газообразном (пар). Она обладает исключительно высокой удельной теплоемкостью. Для всех веществ кроме воды, с повышением температуры нагрева величина удельной теплоемкости возрастает. У воды же от 0 до 37 градусов теплоемкость снижается, а с 37 градусов и выше растет. Получается, что легче всего она нагревается и быстрее охлаждается при температуре 37 градусов. Можно высказать предположение, что терморегулирование организма человека осуществляется не без участия воды, ведь наше тело на 65-70% состоит из нее. Остается только восхищаться, что природа создавая человека, не забыла снабдить его наилучшим режимом теплового саморегулирования.
Вода может превращаться в пар. Она кипит при температуре 100 градусов, при этом вода переходит в парообразное состояние. Надо заметить, что при нагревании воды на разной высоте точка кипения будет отличаться из-за разницы в атмосферном давлении. При охлаждении пара вода конденсируется и переходит в жидкое состояние. Благодаря этой особенности, через атмосферу выравнивается температурная контрастность: испаряясь с поверхности южных морей, вода через атмосферу переносит тепло в умеренные широты, где и отдает его, конденсируясь в капельки воды. При охлаждении ниже четырех градусов образуется лед, он всплывает, но под ним всегда остается вода, даже на Северном полюсе подо льдом существует жизнь. Не обладай вода этим качеством, реки, моря, озера, водохранилища промерзли бы и все живое исчезло.
Вода обладает уникальной растворяющей способностью, в ней растворяются почти все вещества. Современными методами анализа в морской воде, например, найдено две трети химических элементов таблицы Менделеева, и, надо полагать, что остальная треть тоже будет обнаружена. И, ведь, что удивительно: вода ничуть не изменяется под влиянием растворенных в ней веществ. Потребовались многие тысячелетия, чтобы хоть как-то разобраться в ее свойствах. Но и сейчас нам далеко не все известно о воде, и мы все еще не научились беречь и правильно использовать это самое большое богатство Земли.
Глава3. Причины загрязнения воды и принципы борьбы с ними
Загрязнением в узком смысле считается привнесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее физических, химических и биологических загрязнений. Загрязнения можно классифицировать следующим образом:
-химическое загрязнение, представляющее собой совокупность веществ, чуждых естественным природным комплексам;
-физическое загрязнение среды;
По мнению учёных и специалистов, загрязнение рек за последние сто лет выросло в сто раз.
Наш город Ижевск является одним из центров промышленности Урала. Более 9 крупных заводов являются потребителями воды Ижевского пруда и реки Камы. Сбрасывая использованную воду, они насыщают её кислотами, ядами, щелочами, медленно разлагающимися дубильными веществами, тяжёлыми металлами. Все это изменяет физико-химические свойства воды, нарушает ее газообмен с атмосферой, губит рыбу, водоросли, моллюсков и планктон. Охрана поверхностных вод от загрязнения включает в себя: предотвращение попадания в водоисточники загрязняющих веществ, то есть очистку сточных вод, регулирование качества воды в водном объекте путем рационального водоиспользования, внедрение безотходных технологий и замкнутых систем водопользования во всех отраслях хозяйства.
Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.
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.
Воды Ижевского пруда и реки Камы население Ижевска использует не только для питья, но и на бытовые нужды. На данный момент среднегодовой объем водозабора из Ижевского водохранилища составляет 65–70 млн кубометров. Впрочем, лишь половина этого объема идет на нужды крупнейших производственных предприятий города – заводов «Ижсталь» и «Ижмаш» и ТЭЦ-1 Удмуртэнерго. Вторую половину забирает МУП Ижводоканал для обеспечения водой населения города, что повышает требования к экологическому состоянию водоема, а также инженерной защите его берегов.
С 1 января 2002 года в России введен в действие нормативный правовой акт — Санитарные правила и нормы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». В основе гигиенических требований к качеству воды для питьевых и бытовых нужд лежит принцип безопасности в эпидемиологическом отношении, безвредности по химическому составу и благоприятности по органолептическим свойствам. Органолептические свойства — это свойства, определяемые нашими органами чувств: вкус, запах, цвет, мутность. Полный анализ качества воды — трудоемкий процесс, требующий соответствующей аппаратуры. Этим занимается санэпидемнадзор.
Вода — это, прежде всего то, что мы пьем и используем на бытовые нужды.
А какую воду мы пьём?
Для того чтобы выяснить уровень знаний учащихся школы о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, мы провели анкетирование среди школьников. Всего было проанкетировано 23 обучающихся 7а класса.
1) Какую воду вы пьёте?
2) Какие вредные элементы содержит вода, которую вы пьёте?
Источник
