Круговорот воды в природе

Тема: «Круговорот воды в природе».

 

План.

1. Введение.

2. Круговорот воды  в природе:

А). Поверхностные воды;

Б). Грунтовые воды.

3. Вода в жизни человека.

4. Экологические проблемы пресной воды.

5. Экологическое загрязнение  водоёмов.

6. Загрязнение поверхностных вод.

7. Проблема охраны  вод.

8. Заключение.

9. Использованная литература.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

2/3 поверхности Земли  покрыты водой. Вода - второе по  важности вещество на Земле,  после кислорода. Без воды, человек  может прожить всего несколько дней. Во взрослом человеке примерно 78% жидкости. Вода также необходима для развития растений, воспроизводящих кислород, необходима животным. Одна из теорий о происхождении жизни на Земле гласит, что «жизнь вышла из воды». Это значит, что простейшие организмы, образовавшиеся именно в воде, в процессе эволюции стали более организованными существами. Эта теория вызывает доверие у учёных разных стран, хотя есть и такие, которые придерживаются других мнений.

Всем хорошо известно, что ранняя стадия эмбриона человека имеет жабры. Это доказывает то, что человек раньше был очень тесно связан с водой, что он имеет общего предка со многими морскими животными. Необычайная схожесть эмбрионов разных животных и человека говорит о том, что все  живые организмы  на Земле очень связаны между собой и очень тесно связаны с водой. Отсюда следует, что вода – это жизнь, без которой не может существовать ни один живой организм на Земле. Мировой океан, как колоссальное скопление воды, способствует жизни на Земле, и основной процент кислорода воспроизводят сине-зеленые водоросли, обитающие в океане. Судя по фотографиям, сделанным из космоса, нашей планете больше подошло бы название «Океан», т.к. 70,8% всей поверхности Земли покрыто водой.

Ученые подсчитали, что 97,5% всех запасов воды приходится на соленые воды морей и океанов, а пресная вода составляет 2,5% мировых запасов, из которых 75% пресной воды «заморожено» в горных ледниках и полярных шапках, 24% находится под землей в виде грунтовых вод и 0,5% «рассредоточено» в почве в виде влаги. И только малая часть, как источник наиболее дешевой и доступной нам воды, — это реки, пресные озера и прочие наземные водоемы.

Принимая во внимание то значение, которое вода имеет для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле, можно сделать вывод: вода – это одно из самых драгоценных сокровищ нашей планеты. Вода – священная основа жизни. Она присутствует в ритуалах всех религий мира.  Например, в крещении, когда человека опускают в воду или поливают водой сверху... «Святая вода» - тоже не является случайностью. У многих народов место вокруг источника воды считается священным. Драхманисты и буддисты верят, что омывание в водах Ганга дарует телу здоровье и очищает душу. А иракские эзиды (особая религиозная секта), в отличие от них, вообще никогда не моются, полагая большим грехом пачкать воду о грязные тела.

2. КРУГОВОРОТ ВОДЫ  В ПРИРОДЕ.

 

Как мы помним из уроков природоведения, вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается  в атмосфере, затем выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Таким образом, количество воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы. Это и есть круговорот воды в природе. Из всех выпадающих осадков 80% попадает непосредственно в океан. Для нас же наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на сушу, так как большинство используемых человеком источников воды пополняется именно за счет этого вида осадков. У этой воды, выпавшей на сушу, есть два пути. Либо она, собираясь в ручейки, речушки и реки, попадает в результате в озера и водохранилища – так называемые открытые (поверхностные) источники водозабора, либо, просачиваясь через почву и подпочвенные слои, пополняет запасы грунтовых вод. Отсюда следует, что поверхностные и грунтовые воды составляют два основных источника водоснабжения. В качестве источника питьевой воды они имеют свои преимущества и недостатки.

 

А). Поверхностные воды.

 

Качество поверхностных вод  зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в дождевой воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида, сульфата, натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также «обогащают» химическую палитру, в основном, за счет органических растворителей и оксидов азота и серы. Они  являются причиной выпадения «кислотных дождей». Свою лепту вносят и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов.

 

Б). Грунтовые воды.

 

Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачиваются в почву. Эта вода растворяет органические вещества, содержащиеся в почвенном слое, и насыщается кислородом. В почве находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но и в то же время вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. Таким образом на качество грунтовых вод влияют несколько факторов: качество дождевой воды (её кислотность, насыщенность солями и т.д.); качество воды в подводном резервуаре, возраст которой может достигать десятков тысяч лет; характер слоев, через которые проходит вода; геологическая природа водоносного слоя.

В наиболее значительных количествах  в грунтовых водах содержатся: кальций, магний, натрий, калий, железо; и в меньшей степени – марганец. Это катионы. Распространенными анионами, содержащимися в воде, являются карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты и хлориды. Вместе катионы и анионы образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее «старых» глубоких водах концентрация солей настолько велика, что вода обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относятся большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой. Добуриться до такой воды — удовольствие не из дешевых. Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.

 

3. ВОДА В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА.

 

Вода – это простейшее химическое соединение двух атомов водорода и  одного атома кислорода, но она является, без всякого преувеличения, основой  жизни на Земле. Не случайно ученые в поисках форм жизни на других планетах солнечной системы столько  усилий направляют на обнаружение следов воды. Сама по себе вода не имеет питательной ценности, но она является непременной составной частью всего живого. В растениях содержится до 90% воды, в теле же взрослого человека ее содержится 60-65 % от общей массы тела (усредненно). Если же говорить более детально, то кости – это всего 22% воды, мозг – это 75%, мускулы – тоже 75% воды (в них находится около половины всей воды тела), кровь состоит из 92% воды.

Первостепенная роль воды в жизни  всех живых существ, и человека в  том числе, связана с тем, что  она является универсальным растворителем  огромного количества химических веществ. Вода фактически является той средой, в которой протекают все процессы жизнедеятельности. Вот лишь небольшой и далеко неполный перечень «обязанностей» воды в нашем организме: она регулирует температуру тела; увлажняет воздух при дыхании; обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела; защищает и буферизирует жизненно важные органы; помогает преобразовывать пищу в энергию; помогает питательным веществам усваиваться органами; выводит шлаки и отходы процессов жизнедеятельности. Определенное и постоянное содержание воды в организме – это необходимое условие существования живого организма. При изменении количества потребляемой воды и ее солевого состава нарушаются процессы пищеварения и усвоения пищи, кроветворения и прочее. Без воды невозможна регуляция теплообмена организма с окружающей средой и поддержания температуры тела.

Человек чрезвычайно остро ощущает  изменение содержания воды в своем  организме и может прожить без нее всего несколько суток. При потере воды в количестве менее 2% веса тела (от 1 до 1,5 литра) появляется чувство жажды, при утрате 6-8% - наступает полуобморочное состояние, при потере 10% воды – галлюцинации, нарушение глотания, а потеря 10-20% воды опасна для жизни. Животные погибают при потере 20-25% воды.

В зависимости от интенсивности  работы, внешних условий, в том  числе и климата, культурных традиций, человек суммарно (вместе с пищей) употребляет от 2 до 4 литров воды в сутки. Среднесуточное потребление воды составляет около 2-2,5 литров. Именно из этих цифр исходит Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) при разработке рекомендаций по качеству воды.

 

4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕСНОЙ ВОДЫ.

 

Запасы пресной воды представляют собой единый ресурс. Освоение мировых ресурсов пресной воды, рассчитанное на длительную перспективу, требует целостного подхода к использованию этих ресурсов, требует признания взаимозависимости между элементами, составляющими запасы пресной воды и определяющими ее качество. В мире осталось уже мало регионов, которых не затронула проблема потери потенциальных источников снабжения пресной водой, которых не затронула проблема ухудшения качества воды, загрязнения поверхностных и подземных источников.

Основные проблемы, отрицательно влияющие на качество воды рек и озер, возникают  в зависимости от обстоятельств  и имеют разную степень остроты. Ухудшение качества воды и загрязнение  поверхностных и подземных источников возникают: в результате несоответствующей очистки бытовых сточных вод; слабого контроля за сбросом промышленных сточных вод; разрушения и утраты водосборных площадей; нерационального размещения промышленных предприятий; обезлесения; бесконтрольной залежной системы земледелия; нерациональных методов ведения сельского хозяйства. Это приводит к вымыванию питательных веществ и пестицидов. Нарушается естественный баланс водных экосистем и возникает угроза для живых пресноводных ресурсов.

В различных обстоятельствах на водные экосистемы также влияют проекты освоения водных ресурсов в целях развития сельского хозяйства. Это такие, как: плотины, схемы переброски речных стоков, водохозяйственные сооружения и ирригационные проекты. Эрозия, заиление, обезлесение и опустынивание приводят к возрастанию деградации земель. Создание водохранилищ в некоторых случаях отрицательно сказывается на экосистемах. Многие из этих проблем возникают вследствие экологически разрушительных моделей развития и отсутствия понимания проблем общественностью, отсутствия соответствующих знаний об охране ресурсов поверхностных и подземных вод. Сложная и трудная в своем решении возникла проблема кислотных дождей. Благодатные капли дождя – дар небес – всегда радовали человека. Но в некоторых районах земного шара дожди превратились в серьезную опасность. Проблема кислотных дождей на международном уровне была впервые поднята Швецией на конференции ООН по окружающей среде. С тех пор она превратилась в одну из главных природоохранных проблем человечества, так как кислотные дожи губительно действуют на природу водоёмов, наносят ущерб лесной растительности, сельскохозяйственным культурам и представляют определенную опасность для жизни человека, для жизни всех живых существ на Земле. Водные ресурсы планеты – это фактор существования цивилизации.

На свои нужды человечество использует, главным образом, пресные воды. Их объём составляет чуть больше 2% гидросферы, причём распределение водных ресурсов по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод¹. Во всех районах мира из года в год возрастает общее потребление речных вод. Например, известно, что с начала нынешнего века потребление пресных вод возросло в 6 раз, а в ближайшие несколько десятилетий возрастёт еще где-то в 1,5 раза. Но недостаток воды усугубляется ещё и ухудшением её качества. Как мы уже знаем, воды, используемые в промышленности, сельском хозяйстве и в быту, поступают обратно в водоёмы в виде плохо очищенных или вообще неочищенных стоков. Отсюда следует, что результате сброса в реки, озера и моря промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод прежде всего происходит загрязнение гидросферы. И главная причина обострения проблемы пресной воды не в росте непосредственного водозабора, а в её качестве.

Степень воздействия на окружающую среду и здоровье человека поддается  измерению, хотя, мы знаем, что методы осуществления такого контроля во многих странах являются весьма неадекватными  или вообще не разработаны. Широко распространено недопонимание взаимосвязей между освоением, управлением, рациональным использованием и очисткой водных ресурсов и водными экосистемами. Там, где это возможно, исключительно важно осуществлять профилактические меры, чтобы избежать впоследствии дорогостоящих мероприятий по восстановлению, очистке и освоению новых водных ресурсов. В большинстве случаев вода, поступающая из скважины, или из муниципальной водопроводной системы, нуждается в предварительной обработке, целью которой является доведение качества воды до действующих нормативов.

Судить о качестве воды и ее соответствии или несоответствии «Установленным нормам» можно только на основании  максимально полного химического  и бактериологического анализа. Только на основе анализа можно делать окончательный вывод о той проблеме или комплексе проблем, с которыми придется иметь дело. Основные неприятности c водой, с которыми приходится сталкиваться пользователям, следующие. а). Это наличие в воде нерастворенных механических частиц: песка, взвесей, ржавчины, а также коллоидных веществ. Их присутствие в воде приводит к ускоренному абразивному износу сантехники и труб и к их засорению. б). Присутствие в воде растворенного железа и марганца. Такая вода первоначально прозрачная, но при отстаивании или нагреве приобретает желтовато-бурую окраску, что является причиной ржавых подтеков на сантехнике. При повышенном содержании железа вода ещё и приобретает характерный «железистый» привкус. в). Жёсткость воды, которая определяется количеством растворенных в воде солей кальция и магния. При их высоком содержании возможны выпадение осадка и появление белесых разводов на поверхности ванны, мойки и так далее. Соли кальция и магния, называемые солями жёсткости, являются причиной возникновения, всем хорошо известной, накипи. Сравнительно безобидная в чайнике, накипь нарушает процесс теплообмена, особенно, когда откладывается на стенках водонагревательных устройств, таких как бойлеры, колонки, и когда откладывается на стенках труб в линии горячей воды. Это приводит к перегреву нагревательных элементов, перерасходу электроэнергии и газа. Отложение накипи является причиной до 90% аварий водонагревателей. г). Наличие в воде неприятного привкуса, запаха и цветности. На эти три параметра, которые принято называть органолептическими показателями, могут оказывать влияние находящиеся в воде органические вещества, остаточный хлор, сероводород. д). Бактериологическая загрязненность, которая вызвана наличием в воде различных микробов или бактерий. Некоторые из них могут представлять непосредственную угрозу здоровью и жизни человека. Даже сравнительно безопасные бактерии в процессе своей жизнедеятельности выделяют органические вещества. Эти вещества, вступая в химические реакции (например с хлором), способны создавать ядовитые и канцерогенные соединения.