Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Качественные и количественные изменения водных ресурсов под влиянием хозяйственной деятельности человека





Вода – одно из самых распространенных на Земле и необычных по своим свойствам химических соединений. Без воды невозможно существование самой жизни. Вода – носитель механической и тепловой энергии, играет важнейшую роль в обмене веществом и энергией между геосферами и географическими районами Земли.

Мировые запасы пресной воды составляют 34 980 тыс. км³, а ежегодно возобновляемые (суммарный годовой сток рек) – 46 800 км³ в год. Современное полное водопотребление в мире составляет 4130 км³ в год, а безвозвратное – 2360 км³ в год.

Важнейшей задачей гидрологии суши является оценка изменений водных ресурсов как источника водоснабжения и водопотребления. Особое место занимает количественная оценка изменений во времени и пространстве стока воды рек, который составляет основные, ежегодно возобновляемые водные ресурсы и обеспечивает основной объем возможного водопотребления на хозяйственные нужды. Современные исследования водных ресурсов, особенно в части прогнозирования их на будущее, тесно связаны с учетом глобального изменения климата и влияния на водные объекты хозяйственной деятельности человека.

Результатом не всегда разумной хозяйственной деятельности человека стало увеличение безвозвратного водопотребления (до полного истощения водных источников) и угрожающее загрязнение природных вод, что вносит нередко необратимые изменения в водный баланс и экологические условия обширных районов.

Повсюду увеличивается потребность в пресной воде для удовлетворения нужд растущего населения, урбанизации, промышленного развития, ирригации с целью получения продовольствия и т.д. Эта ситуация, несомненно, ухудшается при росте народонаселения, загрязнении поверхностных и подземных вод и угрозе изменений климата. Существуют даже прогнозы, что при удвоении народонаселения мира к середине следующего столетия и при стремительно растущих запросах через несколько лет наступит всемирный водный кризис. При этих обстоятельствах мировые ресурсы пресной воды могут стать источником конфликтов на некоторых из 200 международных речных бассейнов. Кроме того, рост населения, концентрирующегося вокруг рек как основных источников воды, неминуемо приведет к существенному увеличению жертв наводнений, количество которых и теперь составляет 25% общего количества жертв всех стихийных бедствий на Земле, а количество людей, ежегодно страдающих от наводнений, равновелико количеству страдающих от засух (32 и 33%). Поскольку страдания от засух усугубляются нехваткой воды, то, следовательно, бедствия, вызванные временным избытком или недостатком воды, составляют в сумме 65% всего пострадавшего населения.

В последние десятилетия во многих странах мира наблюдается ухудшение экологического состояния водных объектов суши (рек, озер, водохранилищ) и прилегающих к ним территорий. Это связано в первую очередь со значительно возросшим антропогенным воздействием на природные воды. Оно проявляется в изменении водных запасов, гидрологического режима водотоков и водоемов, и особенно в изменении качества воды. По характеру воздействия на ресурсы, режим и качество водных объектов суши факторы хозяйственной деятельности объединяются в три группы.

1. Факторы, непосредственно воздействующие на водный объект путем прямых изъятий воды и сбросов природных и сточных вод или за счет преобразования морфологических элементов водотоков и водоемов (создание в руслах рек водохранилищ и прудов, обвалование и спрямление русел рек).

2. Факторы, воздействующие на водный объект посредством изменения поверхности речных водосборов и отдельных территорий (агротехнические мероприятия, осушение болот и заболоченных земель, вырубка и посадка лесов, урбанизация и т.п.).

3. Факторы, воздействующие на основные элементы влагооборота в пределах конкретных речных водосборов и отдельных территорий посредством изменения климатических характеристик в глобальном и региональном масштабах.

Проблема учета количественных изменений водных ресурсов под влиянием хозяйственной деятельности возникла в 50-х годах XX века, когда резко повысилось водопотребление во всем мире. Если за период с 1900 по 1950 год среднее увеличение водопотребления за десятилетие составляло 156 км³, то с 1950 по 1960 год – 630 км³, то есть возросло в 4 раза, а в последующие годы возрастало на 800 – 1000 км³ за десятилетие. Наиболее интенсивно используется речной сток в Европе и Азии (около 13% суммарного годового объема), несколько меньше – в Северной Америке (около 8%) и значительно меньше – в Африке, Австралии и Южной Америке (от 1 до 3% объема водных ресурсов). Вместе с тем на всех континентах есть крупные регионы, где интенсивность использования речного стока достигает 30 – 65% общего объема водных ресурсов рек.

Острейшей гидрологической проблемой стало изменение качества природных вод и состояния водных экосистем под влиянием хозяйственной деятельности. Стремительное распространение веществ антропогенного происхождения привело к тому, что на поверхности Земли практически не осталось пресноводных экосистем, качество воды которых не изменилось бы в той или иной степени. Следствием химических и физических воздействий антропогенного происхождения является изменение состава донных отложений и живого вещества водных объектов.

Наибольшее количество загрязнителей поступает в водные объекты от предприятий нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной, металлургической, текстильной отраслей промышленности. Формирование химического состава поверхностных и подземных вод в условиях антропогенного воздействия характеризуется: 1) повышением (или понижением) концентрации тех компонентов природных вод, которые обычно присутствуют в незагрязненной воде; 2) изменением направленности естественных гидрохимических процессов; 3) обогащением вод веществами, чуждыми природной воде. Например, если поверхность воды покрыта пленкой нефти, жирных кислот или других плавающих загрязнителей, поступающих со сточными водами, то многие химические и биохимические процессы существенно изменяются, так как ограничивается поступление в воду кислорода, света, уменьшается испарение воды, меняется состояние карбонатной системы.

Проблема самоочистки и очистки водных систем, охраны вод от загрязнения стала не только гидрологической. В ее решении принимают участие химики, биологи, физики, математики, гидрогеологи. Для предотвращения водного кризиса кроме усиления административных мер по охране природных ресурсов необходима организация широкого геоэкологического образования населения, особенно молодежи. Это будет способствовать целостности восприятия изменений в ландшафтной оболочке Земли, необходимости сохранения от разрушения природных связей между ее компонентами: атмосферой, гидросферой, литосферой и биосферой.

 

19. Энергетические ресурсы Земли: их размещение и проблемы рационального использования.

К энергетическим ресурсам относятся топливные ресурсы, энергия рек, энергия атома, солнечная энергия и энергия ветра, приливов и отливов. В целом мир хорошо обеспечен энергетическими ресурсами. Однако используются пока в основном топливные, являющиеся исчерпаемыми и невозобновимыми. Энергия рек и атомная энергия используются в меньшей степени. Почти не используется энергия ветра и приливов (действуют всего две приливные станции). Энергетический фактор играет оп­ределяющую роль в обеспечении надежного функционирования экономики и социальной сферы страны, укреплении ее позиций на международной арене.

Географически потребление энергии в мировом хозяй­стве складывается следующим образом: развитые страны – 53%; развивающиеся – 29%; СНГ и страны Восточной Европы – 18%. Основные крупнейшие в мире источники добычи энер­горесурсов: нефть: Западная Сибирь (Россия); Саудовская Аравия и Кувейт; газ: Республика Коми (Россия); Голландия; США.

Несмотря на некоторый прирост запасов нефти и при­родного газа, они не смогли восполнить объемы их добычи. Мировые запасы природного газа за последние годы наращивались более высокими темпами. Среди специалис­тов существует мнение о более широком географическом распределении запасов газа по сравнению с нефтью. Ос­новные запасы газа сосредоточены в двух регионах: в СНГ и на Ближнем Востоке – почти 72% доказанных запасов (в том числе в СНГ – около 38,4%). На США и Канаду приходится около 4,5% и на западноевропейские страны – чуть более 3%. Уголь из всех видов ПЭР органического происхождения наиболее распространен – почти 1 600 млрд. т. (обеспечен­ность запасами – более 400 лет) составляют его запасы, 96% которых сосредоточено в 10 странах: КНР, Рос­сия, США, Австралия, Канада, Германия, ЮАР, Вели­кобритания, Польша и Индия. Наряду с ростом потребления нефти и газа, активно применяются нетрадиционные виды и источники энергии, что отражает прогрессивные сдвиги в структуре ТЭК ми­рового хозяйства. Эти виды энергоресурсов являются более эффективными и способствуют снижению энергоемкости и материалоемкости производства и переработке энергии из одного вида в другой. Объем производства, и потребления первичных энергоресурсов в мировой экономике имеет тенденцию к росту.

Хотя в мире пока еще не ощущается нехватки энергоресурсов, в предстоящие два-три десятилетия возможны серьезные трудности, если не появятся альтернативные источники энергии или не будет ограничен рост ее потребления. Очевидна необходимость более рационального использования энергии. Имеется ряд предложений по повышению эффективности аккумулирования и транспортирования энергии, а также по более эффективному ее использованию в различных отраслях промышленности, на транспорте и в быту.

Аккумулирование энергии. Нагрузка электростанций изменяется на протяжении суток; происходят также ее сезонные изменения. Эффективность работы электростанций можно повысить, если в периоды провала графиков энергетической нагрузки затрачивать излишек мощности на перекачку воды в большой резервуар. Затем в периоды пиковой нагрузки можно выпускать воду, заставляя ее вырабатывать энергию на ГАЭС.

Более широкое применение могло бы найти использование мощности базового режима электростанции для накачки сжатого воздуха в подземные полости. Турбины, работающие на сжатом воздухе, позволили бы экономить первичные энергоресурсы в периоды повышенной нагрузки.

Передача электроэнергии. Большие энергетические потери связаны с передачей электроэнергии. Для их снижения расширяется использование линий передачи и распределительных сетей с повышенным уровнем напряжения. Альтернативное направление – сверхпроводящие линии электропередач. Электросопротивление некоторых металлов падает до нуля при охлаждении до температур, близких к абсолютному нулю. По сверхпроводящим кабелям можно было бы передавать мощности до 10 000 МВт, так что для обеспечения электроэнергией всего Нью-Йорка было бы достаточно одного кабеля диаметром 60 см. Установлено, что некоторые керамические материалы становятся сверхпроводящими при не очень низких температурах, достижимых с помощью обычной холодильной техники. Это удивительное открытие могло бы привести к важным новациям не только в области передачи электроэнергии, но и в области наземного транспорта, компьютерной техники и техники ядерных реакторов.

Можно использовать и химические элементы, такие как – водород, который может являться теплоносителем. Водород – это легкий газ, но он превращается в жидкость при 253 ºC. Теплотворная способность жидкого водорода в 2,75 раза больше, чем природного газа. У водорода имеется и экологическое преимущество перед природным газом: при сжигании в воздухе он дает в основном лишь пары воды.

Водород можно было бы без особых трудностей транспортировать по трубопроводам для природного газа. Можно также хранить его в жидком виде в криогенных резервуарах. Водород легко диффундирует в некоторые металлы, например титан. Его можно накапливать в таких металлах, а затем выделять.

Ежегодная потребность мирового хозяйства в энергии оценивается в 11,7 млрд. т нефтяного эквивалента. Таким образом, несмотря на применение прогрессив­ных энергосберегающих технологий, потребление энергии в мире возрастает: расширение масштабов мирового произ­водства и потребления увеличивает и потребность в энер­гии (особенно в развивающихся странах).

В условиях научно-технического прогресса возросла роль атомной энергии в топ­ливно-энергетическом балансе всемирного хозяйства (раз­витие этого источника сдерживается его не безопасностью для окружающей среды). Ресурсы современной топливной базы для ядерной энер­гетики определяются стоимостью добычи урана при затра­тах, не превышающих 130 долларов за 1 кг урана. Произ­водство энергии на строящихся АЭС мало зависит от стоимости сырья. Свыше 28% ресурсов ядерного сырья приходится на США и Канаду, 23% – на Австралию, 14% – на ЮАР, 7% – на Бразилию. В остальных странах запасы урана не­значительны. Ресурсы тория (при затратах до 75 долл./кг) оцениваются примерно в 630 тыс. т, из которых почти половина находится в Индии, а остальная часть – в Авст­ралии, Бразилии, Малайзии и США.

Только в 1960-1990 годах доля электрической энергии энергопотребления возросла почти вдвое, достигнув 30-про­центной отметки. И эта тенденция сохраняется. Более того, она, скорее всего, будет усиливаться, поскольку до сих пор два миллиарда людей в мире не имеют электричества в своих домах. Ядерная энергия сегодня в принципе является реаль­ным, существенным и перспективным источником обеспе­чения потребностей человечества в долгосрочном плане. Ведь доля гидроэнергии составляет около 20%, а альтернатив­ных источников (геотермальная и солнечная энергия, энер­гия ветра и биомассы) – не более половины процента мирового производства электроэнергии. Разумеется, ядерная энергетика не безаварийна (Черно­быльские события 1986 г.), не застрахована от техниче­ских сбоев, сопряжена с отходами, требующими особого обращения. Но эти реальные проблемы поддаются совре­менным и надежным техническим решениям, призванным гарантировать максимальную безопасность.

Непрерывный рост потребления энергии не только ведет к истощению запасов энергоресурсов и загрязнению среды обитания, но и в конце концов может вызвать значительные изменения температуры и климата на Земле. Энергия химических, ядерных и даже геотермальных источников в конечном счете превращается в тепло. Оно передается земной атмосфере и сдвигает равновесие в сторону более высокой температуры. При нынешних темпах роста численности населения и душевого потребления энергии к 2060 г. повышение температуры может составить 1 ºC. Это заметно скажется на климате, что может в дальнейшем повлиять на все живое на Земле и привести к неблагоприятным ситуациям.

 

Запасы морских водорослей и планктона. Биологические ресурсы внутренних водоемов.

Водоросли – планктонные и бентосные, наземные и почвенные – играют большую роль в природе и в хозяйственной деятельности человека.

Морские водоросли – наиболее урожайные растения на Земле. Их запасы в Мировом океане исчисляются сотнями миллионов тонн. В морях и океанах обитает множество растений: водорослей, трав, мангровых деревьев и кустарников, бактерий, в меньшей степени — грибов. Наиболее распространены в морях водоросли, населяющие толщу воды до нижней границы проникновения света (где еще возможен фотосинтез) – 100-400 м. Одни из них, обычно микроскопические формы, парят в поверхностных слоях воды (планктон), другие, преимущественно крупные формы, обитают на дне (бентос).

Распределение морских ресурсов, как по вертикали (ярусное), так и по горизонтали (мозаичное), зависит от количества солнечной радиации, проникающей в воду, способности водорослей улавливать на той или иной глубине лучи определенной длины. Развитие прибрежного пояса морских ресурсов обусловлено климатическими и локальными факторами, главнейшие из которых – количество биогенных элементов, температура, соленость и прозрачность воды, характер грунта, степень защищенности берега, глубина.

Крупные морские водоросли (зеленые, бурые, красные) – макрофиты – распространены в сравнительно узкой прибрежной полосе моря – сублиторали (на глубине до 50-70 м, главным образом до 15-20 м), а также в приливно-отливной зоне – литорали и в зоне прибоя и его брызг – супралиторали. Макрофиты образуют подводные леса (особенно в умеренном поясе) из ламинариевых и фукусовых водорослей (аларии, ламинарии, макроцистисы, нереоцистисы, эклонии, лессонии, фукоиды, саргассы). На этих водорослях как эпифиты поселяются многочисленные мелкие водоросли, располагаясь обычно ярусами: более светолюбивые растут на верхних частях слоевища водоросли-«хозяина», теневыносливые – на нижних. Среди крупных водорослей обычно растут более мелкие, самой разнообразной окраски.

Водоросли – основные продуценты органического вещества в морях и океанах. Они продуцируют ежегодно примерно 1011 торганического вещества (в углероде), или в пересчете на сухое вещество 48-64 т/га. Крупные водоросли дают приют и пищу многим беспозвоночным животным и рыбам, особенно их молоди. От водорослей прямо или косвенно зависит существование всего живого в воде. Питательную ценность морских водорослей, особенно планктона, сравнивают с питательностью лучшего лугового сена. Крупные морские водоросли содержат белка 6-29%, углеводов 17-60%, липидов 4%, много витаминов и минеральных солей; они способны накапливать некоторые микроэлементы, содержащиеся в морской воде в ничтожных количествах.

Являясь первичными накопителями органического вещества, водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных, в том числе и для рыб. При выборе водоемов для рыборазведения прежде всего исследуются состав и количество планктонных организмов и в случае необходимости предпринимаются меры для стимулирования развития планктона путем внесения в водоем удобрений или культуры нужной водоросли.

Вред от растительного планктона в рыбном хозяйстве возможен при «цветении» водоемов, следствием которого является замор рыбы. Некоторые виды водорослей известны своей токсичностью. В период интенсивного размножения они являются причиной появления в воде ядовитых веществ, вызывающих иногда гибель скота, приходящего на водопой. Сильное развитие водорослей способствует загрязнению насосных станций и водопроводов.

Многие водоросли принимают активное участие в процессе биологической очистки сточных вод. Они могут служить также показателем качества питьевой воды, степени ее загрязнения и пригодности для питья. В приморских районах водоросли используются как ценные удобрения, так как содержат большое количество калийных солей. Ряд водорослей участвует в образовании лечебных грязей. Немаловажен и вопрос о состоянии рыбных и других ресурсов во внутренних водоемах многих стран. Рассмотрим на примере России: в 2000 году общий допустимый улов рыбы в пресноводных водоемах составил более 111 000 тонн. Как и в прочие годы, основная часть (более 41%) – это мелкочастиковые рыбы; лещ и сиговые виды (по 16%); совсем мало осетровых и лососевых. Это не удивительно, потому что запасы ценных видов рыб (осетровые, лососевые, судак) снижаются, как и запасы, так и число хищных видов рыб, таких, как щука, налим, сом.

Слишком активная человеческая деятельность (не только промысел, но развитие промышленности) привела к тому, что в таких озерах, как Ладожское, Онежское, Ильмень, Белое тоже снизились запасы промысловых видов рыб.

Как правило, вылавливают больше всего там, где есть ценные породы рыб и, естественно, рынок сбыта. Так, в бассейне Енисея добыто в 2000 году 1,7 тыс. тонн, в озере Байкал – 2,6 тыс. тонн, в Рыбинском водохранилище – около 1,5 тыс. тонн, в Куйбышевском – 2,8 тыс. тонн, а в Цимлянском – 7,4 тыс. тонн (хотя это и ниже уровня 1999 года).

В естественные водоемы ежегодно выпускаются заводами сотни миллионов штук молоди частиковых рыб – сазана, леща, судака. И уловы показывают высокую эффективность работ по искусственному воспроизводству их запасов. Благодаря деятельности Цимлянского рыбоводного завода в одноименном водохранилище сформировано промысловое стадо белого толстолобика. Появились промысловые запасы растительноядных рыб в Краснодарском, Волгоградском, Саратовском и других водохранилищах.

Кроме этого, на многие водоемы отрицательно влияют и природные факторы. Например, в Приморском крае из-за рубок леса в водоохранных зонах (устанавливаются для каждой реки в зависимости от ее величины) произошло заиление нерестилищ.

Из-за загрязнения воды в заливах Находка, Амурский и Уссурийский снизились запасы красноперки, камбалы, терпуга, корюшки, наваги, минтая. К тому же к загрязненному побережью уже не подходит камчатский краб, сократились нерестилища сельди, а утерянные места обитания гребешка и трепанга вовсе не восстанавливаются.

Пагубное воздействие на кормовую базу, а соответственно и на воспроизводство рыбы, оказывает нефтегазовый комплекс в бассейне Оби. Целлюлозно-бумажные комбинаты на берегах Ладожского, Онежского озер тоже не способствуют размножению рыбы. От грязных сточных вод снизились запасы ряпушки, уменьшились нерестилища и зимовальные ямы леща, а сама рыба стала иметь специфический – вовсе не рыбный – запах.

И наоборот – там, где деятельность предприятий прекращается или сокращается, – там рыбные запасы восстанавливаются. Например, как только на Сахалине перестали работать некоторые предприятия, тут же в морскую зону стали заходить на нерест азиатская корюшка, навага, горбуша. Прекратили деятельность Холмский и Чеховский целлюлозно-бумажные комбинаты – улучшилось состояние лососевых рек. С уменьшением объема буровых работ в Архангельской области восстановились рыбные запасы в тундровых озерах.

 

Date: 2015-09-24; view: 1604; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию