Охрана и использование гидросферы кратко – презентация

Загрязнение стоками, нефтью и нефтепродуктами и удобрениями гидросферы. Охрана гидросферы в России и других странах мира. Возможные экологические последствия загрязнения воды.

Очистка воды

Для того чтобы сохранить водные ресурсы на планете и не ухудшить качество воды, требуется проводить охрану гидросферы. Для этого нужно рационально использовать ресурсы и проводить очищение воды. В зависимости от методов очистки можно получить питьевую или техническую воду. В первом случае ее очищают от химических веществ, механических примесей и микроорганизмов. Во втором случае необходимо удалить лишь вредные примеси и те вещества, которые нельзя применять в той сфере, в которой будет использоваться техническая вода.

Методов очистки воды существует довольно много. В различных странах используются всевозможные способы очищения воды. Сегодня актуальны механические, биологические и химические методы водоочистки. Также применяется очистка окислением и восстановлением, аэробные и анаэробные методы, обработка осадков и т.д. Наиболее перспективными методиками очистки является физико-химическое и биохимическое очищение воды, но они являются дорогостоящими, поэтому не используются повсеместно.

Строение и функции гидросферы

Гидросфера Земли — это термин, который используется для описания совокупности всех водных запасов планеты. В него входят не только пресноводные и соленые водоемы, расположенные на поверхности, но также подземные источники и вода, находящаяся в парообразном и замерзшем состоянии. На планете непрерывно происходит круговорот воды.

Сотни тонн воды каждый день испаряются с поверхности Мирового океана. Одна часть здесь же выпадает в виде дождя, а другая относится ветрами на континенты. Попавшая из Мирового океана жидкость питает подземные источники, испаряется или же возвращается обратно благодаря рекам.

Гидросфера является важнейшей составляющей живой и неживой природы. В каждой клетке любого организма присутствует запас воды. Без данного компонента становятся невозможными обменные процессы. Кроме того, вода необходима для поддержания существующих климатических условий на планете. Фазовые превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.

Вода, присутствующая в атмосфере, создает парниковый эффект, повышающий температуру на планете в среднем на 18°C. Кроме того, поддержанию климатических условий, пригодных для жизни, способствуют существующие подводные течения, которые переносят разогретые экваториальные воды к полюсам.

гидросфера загрязнение (главный ключ)

Как используется гидросфера

Чтобы понять, как человек использует гидросферу, необходимо привести несколько наиболее ярких примеров. Ведь человек использует все виды водных объектов. При этом он оказывает большое влияние на них. Показать влияние людей на гидросферу, можно при помощи следующих примеров:

  • подземные воды становятся источником питьевой воды и воды для полива растений. Миллионы частных хозяйств в России активно используют грунтовые воды для полива и питья;
  • люди перемещаются по рекам, перевозят товары, путешествуют. Реки до сих пор не утратили своего значения, как транспортные магистрали;
  • крупные реки с мощным течением становятся основой для строительства ГЭС. Электростанции вырабатывают электрическую энергию, которая освещает целые регионы;
  • отдельно необходимо отметить рыболовство. Для многих государств добыча водных ресурсов является главным источником дохода населения. Люди добывают не только рыбу, но и моллюсков, крабов и других морских обитателей;
  • развитие сельского хозяйства и высокие урожаи обеспечиваются за счет системы полива. Следовательно, полив больших площадей полей, нуждается в больших объемах воды.

Таким образом, гидросфера используется во всех сферах жизни населения. Без воды немыслимо ведение частного хозяйства и процветание государства в целом.

История происхождения

С греческого языка гидросфера переводится как «водный шар». Она пронизывает все геосферы планеты. Именно в воде зародилась первая жизнь.

Учёные всё ещё не могут прийти к окончательному утверждению о происхождении водной оболочки Земли. Сегодня специалисты выдвигают два предположения возникновения гидросферы:

  • Гипотеза «холодного» начала. Если верить этой версии, в самом начале времён было первичное холодное облако из пыли. Оно регулярно нагревалось, изменяло агрегатное состояние и через какой-то период сформировалось в жидкость.
  • Гипотеза «горячего» начала. Эта теория предполагает схему, по которой наша планета сначала представляла смесь химических элементов, нагретую до высоких температур. Со временем она стала охлаждаться и разделяться на газ и жидкость, которые сформировали атмосферу и гидросферу.

Специалисты приводят различные аргументы, чтобы доказать одну из этих гипотез, но пока сложно сказать, какая теория ближе к истине. Последние исследования в геохимии указывают на то, что вода и гидросфера могли образоваться за счёт дегазации оболочки Земли.

Состав

Запасы воды на планете составляют 1 454 000 тыс. кв3. Распределены они неравномерно. Примерно 94-96 % запаса представлено солеными водами Мирового океана. По оценкам специалистов, объем всех океанов равен примерно 1370 млн. км3. На подземную часть гидросферы приходится до 4 % запасов. Объем данных резервуаров составляет 60 млн. км3. Пресные континентальные воды и ледники составляют не более 2 % общего объема.

защита воды

Виды загрязнений

Все источники загрязнения водоемов можно условно разделить на естественные и антропогенные. Первая группа является наименее опасной, т.к. область поражения всегда незначительна. Можно выделить не так много естественных загрязнителей гидросферы.

К ним можно отнести:

  • выбросы при извержениях вулканов;
  • растворение продуктов жизнедеятельности организмов:
  • разложение мертвых животных и растений;
  • размывание прибрежной почвы.

Существующий круговорот жидкости в природе обеспечивает ее очищение и быструю ликвидацию последствий любого естественного загрязнения.

Антропогенное загрязнение является результатом хозяйственной деятельности человека. Оно более опасно, т.к. приводит к изменению химического состава воды, провоцирует повышение температуры и т.д.

Океанов и морей

В мировой океан с водами рек попадают все виды загрязнений:

  • химические;
  • механические;
  • тепловые;
  • биологические;
  • радиоактивные и т.д.

Причины загрязнения тяжелыми металлами и токсичными химическими веществами кроются в сбросе отработанных стоков нефтяными предприятиями.

В отходах промышленного и химического производства в больших количествах содержатся соли тяжелых металлов:

  • железо;
  • свинец;
  • ртуть;
  • медь;
  • мышьяк и т.д.

Данные вещества не всегда приводят к гибели представителей флоры и фауны. Многие виды рыб и моллюсков могут их накапливать. Это увеличивает вред, наносимый окружающей среде.

Источником загрязнения радиоактивными веществами выступают атомные электростанции. Вредные вещества могут попадать в реки, а затем в океаны не только при сбросе отработанных охладительных жидкостей, но и во время техногенных катастроф разного масштаба. Второй вариант является наиболее опасным.

Вода в Мировом океане активно загрязняется из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также сбросов отработанного машинного масла. Устранить или минимизировать экологические последствия подобных катастроф почти невозможно. Данные вещества препятствуют проникновению света в толщу и снижают уровень насыщения вод кислородом. Это приводит к гибели большого количества рыб и других организмов. Известны случаи, когда из-за данных отходов погибали целые колонии водоплавающих птиц.

Океанические течения приводят к тому, что на отдельных участках скапливается пластиковый мусор, который не разлагается и не может утонуть. Механическое загрязнение Тихого океана приобрело угрожающий характер еще 50 лет назад. Приблизительный вес самого крупного мусорного острова составляет около 130 тонн.

гидросфера загрязнение (главный ключ)

Рек и озер

Опасность представляет пластиковый мусор. Он имеет длительный период разложения, поэтому может накапливаться в реках и озерах длительное время. В Азии, Африке и Индии многие водоемы превратились в мусорные свалки из-за систематического сброса бытовых отходов.

Водная экология крупных рек во многих странах находится в плохом состоянии. В России особенно сильно загрязнены реки в Амурской области, Дагестане, Бурятии, Приморском крае и в некоторых других регионах. Точные масштабы загрязнения крайне сложно оценить из-за того, что нередко исследования по оценке содержания вредных примесей в российский лабораториях не проводятся.

К неорганическим загрязнителям озер и рек относятся охладители, отличающиеся высокой температурой. Вода в качестве охладителя используется на промышленных предприятиях и электростанциях. Когда происходит сброс большого количества охладителя, температура в водоеме может стремительно повыситься.

Проблема загрязнения пресных водоемов стоками остро стоит во многих странах мира. Канализационные стоки крайне опасны для флоры и фауны озер, рек и морей, т.к. представляют собой смесь продуктов жизнедеятельности человека и различных химикатов.

Загрязнение пресных водоемов удобрениями синтетического происхождения уже приобрело угрожающий характер , т.к. данные вещества применяют почти повсеместно для получения более обильных урожаев.

С поверхности почвы опасные соединения вымываются дождями. Нитраты и фосфаты, содержащиеся в повышенных количествах в синтетических удобрениях, оказывает неблагоприятное действие на организм рыб и животных.

Опасность загрязнения сельскохозяйственными стоками природных водоемов и водохранилищ заключается в том, что данные вещества являются удобрением для фитопланктона. Из-за роста числа фитопланктона светопроницаемость стремительно снижается. Это приводит к гибели других водорослей. Сложные формы жизни быстро исчезают. Озера и пруды, в которые попадают в больших количествах удобрения, быстро превращаются в болота.

Кислотные дожди появляются в результате работы нефтеперерабатывающих заводов, электростанций, химических и металлургических предприятий. Заводы и фабрики выбрасывают высокотоксичные газы, в составе которых присутствуют оксиды азота и серы. Соединяясь с кислородом, данные токсические вещества образуют азотную и серную кислоты, которые затем выпадают в виде осадков. Кислотные дожди ведут к усилению загрязнения водоемов. Такие осадки становятся причиной вымывания из почвы большого количества токсичных веществ, которые в дальнейшем попадают в реки, пруды и озера.

охрана гидросферы

Подземных вод

Загрязнение подземных вод может происходить при размывании почв, которые регулярно удобряются синтетическими веществами. Проникновение вредоносных радиоактивных и токсичных веществ в грунтовые воды нередко происходит при неправильном хранении отработанных отходов ядерного и химического производства.

Особую опасность для подземных вод представляют отработанные шахты, в т.ч. урановые. Во многих регионах, когда люди прекращают добычу полезных ископаемых, шахты и карьеры оставляются открытыми. Данный фактор нередко имеет решающее значение, так как в разы за короткий период повышает загрязненность местных подземных вод. Шахты и карьеры быстро наполняются грунтовыми водами. Происходит размывание пород и многие вредоносные вещества проникают сначала в грунтовые, а затем и поверхностные воды.

Нужно ли защищать гидросферу

Гидросфера нуждается в защите. Ведь активная эксплуатация ее человеком, приводит к осушению рек, уничтожению видов водных животных, загрязнению подземных источников.

Поэтому, важен государственный контроль за использованием химических удобрений. Необходимо понимать, что водные ресурсы ограничены. Их нужно расходовать экономно и рационально.

Основные источники загрязнения

Антропогенные загрязнения чрезвычайно разнообразны и в большинстве случаев накладываются друг на друга. Основные причины загрязнения кроются в попадании в водоемы неочищенных канализационных стоков, твердых отходов, остатков пестицидов и удобрений, а также других элементов. Главная роль в повышении химического загрязнения отводится нефтегазовой и химической промышленности. Второе место занимает сельское хозяйство. На третьем месте стоят бытовые стоки и отходы.

защита воды

Проблемы гидросферы

Процесс таяния ледников

Существует множество проблем, которые непосредственно связаны с гидросферой, однако наиболее глобальными являются следующие:

Повышение уровня моря

Повышение уровня моря является новой проблемой, которая может затронуть многих людей и экосистемы во всем мире. Измерения уровня прилива показывают всемирное увеличение уровня моря на 15-20 см, и МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) предположила, что рост обусловлен расширением океанической воды из-за повышения температуры окружающей среды, таяния горных ледников, и ледяных шапок. Большинство ледников Земли тают из-за глобального изменения климата, и многие научные исследования показали, что скорость этого процесса увеличивается, а также оказывает значительное влияние на глобальный уровень моря.

Уменьшение арктического морского льда

За последние несколько десятилетий арктический морской лед значительно уменьшился в размерах. Недавние исследования NASA показывают, что он сокращается со скоростью 9,6 % за десятилетие. Такое истончение и отвод льда оказывает влияние на соленость океана, баланс тепла и места обитания животных. Например, популяции белых медведей снижаются из-за разрыва льда, который отделяет их от суши и многие особи в попытках переплыть, тонут. Эта потеря морского льда также влияет на альбедо или отражательную способность поверхности Земли, в следствии чего, темные океаны поглощают больше тепла.

Изменение количества осадков

Увеличение количества осадков может привести к наводнениям и оползням, а снижение – к засухам и пожарам. События Эль-Ниньо, муссоны и ураганы также влияют на краткосрочное глобальное изменение климата. Например, изменение океанических течений у берегов Перу, связанное с событием Эль-Ниньо, может привести к изменениям погодных условиях на всей территории Северной Америки. Изменения характера муссонов из-за повышения температуры способны вызвать засухи в районах по всему миру, которые зависят от сезонных ветров. Ураганы, усиливающиеся с повышением температуры морской поверхности, в будущем станут более губительными для людей.

Таяние вечной мерзлоты

При повышении глобальной температуры вечная мерзлота тундры тает. Это больше всего влияет на людей живущих в этой природной зоне, поскольку почва на которой расположены дома становится нестабильной. Мало того, что есть немедленный эффект, ученые опасаются, что таяние вечной мерзлоты высвободит огромное количество двуокиси углерода (CO2) и метана (CH4) в атмосферу, что в значительной степени повлияет на окружающую среду в долгосрочной перспективе. Высвобожденные парниковые газы будут способствовать дальнейшему глобальному потеплению за счет выделения тепла в атмосферу.

Тест по теме (несколько вопросов с вариантами ответов)

1) Какие загрязнители попадают в водоемы с синтетическими удобрениями?

а) нитраты б) нефтепродукты в) вредные микроорганизмы

2) Водные пары относятся к атмосфере или гидросфере?

а) атмосфере б) гидросфере

3) Что может спровоцировать рост количества фитопланктона?

а) синтетические удобрения б) пластиковый мусор в) нефтепродукты

Видео

Из данного видео вы узнаете, как загрязняется Мировой океан.

Питьевая вода

Пресные воды планеты в настоящее время имеют низкое качество и $80$ % заболеваний по данным ВОЗ, вызваны именно этим. Страны мира вплотную столкнулись с проблемой чистой воды. В $90$-е годы $XX$ века $50$ млн. американцев потребляли воду, загрязненную токсичными веществами. Около $900$ тыс. человек в США ежегодно заболевают по причине употребления некачественной воды. Чтобы соблюсти стандарты здравоохранения по питьевой воде американский конгресс утвердил создание фонда для модернизации $55$ тыс. коммунальных систем водоснабжения. Модернизация предусматривала защиту систем водоснабжения от микробиологических загрязнений, предотвращения загрязнения свинцом, нитратами и другими вредными веществами. Несмотря на то, что Россия достаточно хорошо обеспечена пресными водами, их качество оставляет желать лучшего.

Лень читать?

Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут!

Задать вопрос

Пробы российской водопроводной воды показали:

  1. Не соответствует санитарно-химическим нормам каждая $5$-я проба воды;
  2. Микробиологическим нормам не соответствует каждая $8$-я проба;
  3. Не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам $90$ % питьевой воды в стране. Такой водой пользуются $70$ % городов и населенных пунктов.

Вредное воздействие антропогенных загрязнений коснулось практически всех источников на поверхности. Более всего от этого воздействия страдают Волга, Дон, Северная Двина, Уфа, Тобол, Томь, реки Сибири и Дальнего Востока. Все большее количество рек теряют свое питьевое значение и переходят в разряд «условно чистых» и «грязных». Питьевая вода, которую потребляет $70$ % населения РФ, не соответствует ГОСТу. Хлор, который используется для дезинфекции воды, с одной стороны убивает инфекции, а с другой стороны, обладая канцерогенным, мутагенным эффектом, медленно, но верно убивает человека.

Как показали американские исследования, люди, постоянно потребляющие хлорированную воду, на $21$ % увеличивают вероятность рака мочевого пузыря, на $38$ % рака прямой кишки и, тем не менее, $75$ % американской воды хлорируется.

Японцы очищают воду с помощью озона, но он не обладает долговременным действием соединений хлора, поэтому перед употреблением воду надо очищать. Чтобы в какой-то степени освободиться от хлора в течение от нескольких часов и до суток, воду целесообразно отстаивать. Сырая вода может потребляться только в крайних случаях.

Горячую водопроводную воду, поскольку она химически более агрессивна, использовать для приготовления пищи нежелательно. Для очистки воды в домашних условиях используют различные бытовые фильтры, с помощью которых происходит удаление микробов, хлора и его производных, тяжелых металлов, нитратов и нитритов, пестицидов. Но, есть вторичная опасность загрязнения воды – на самом фильтре могут оседать вредные микроорганизмы.

В Америке и Японии сейчас используются электрохимические фильтры. Это российско-английский фильтр «Изумруд». Действие фильтра основано на химической реакции, происходящей в присутствии катализатора под воздействием сильного электрического поля.

Результат впечатляет:

  1. Полное очищение воды от микроорганизмов;
  2. Очищение от органических соединений;
  3. От ионов тяжелых металлов;
  4. Снижается концентрация минеральных солей.

Замечание 2

При других способах очистки такие результаты недостижимы. К тому же эти фильтры не содержат расходуемых материалов, поэтому, как бы, вечны, но требуют электроэнергии.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...