Презентация на тему: Водные ресурсы. Безопасное использование и охрана

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ: РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОСФЕРЕ Гидросфера – совокупность всех вод Земли: океанических, материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), атмосферных

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДНЫХ МАСС В ГИДРОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

ПРЕСНАЯ ВОДА

ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ КОНТИНЕНТОВ ПРЕСНОЙ ВОДОЙ

РОЛЬ ВОДЫ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА Является средой жизни Формирует климат на планете Необходима для фотосинтеза Необходима для биохимических и биофизических процессов, обеспечивающих возможность жизни на Земле Вода составляет до 90% массы растений и 75-95% массы животных В составе тела человека 65% воды Средняя потребность человека в воде 2,5 литра в сутки

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ Цвет Вкус Запах Прозрачность (мутность) Сухой остаток Окисляемость Биохимическая потребность в кислороде (БПК) Химическая потребность в кислороде (ХПК) Жесткость Общее солесодержание Неорганические примеси Органические примеси Бактериологические и паразитологические показатели

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

ВОДНАЯ ПРОБЛЕМА Нехватка пресной воды Увеличение потребностей в воде в связи с ростом народонаселения и развитием отраслей деятельности, требующих больших затрат водных ресурсов Потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек Ухудшение качества воды вследствие загрязнения водоемов промышленными и бытовыми стоками

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ РАСТВОРЕННЫЕ СОЛИ (кальция, магния, железа, калия, натрия, алюминия, карбонаты и гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, и др.) РАСТВОРЕННЫЕ ГАЗЫ (кислород, диоксид углерода, метан, сероводород, диоксид серы и др.) БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (азот и фосфор) ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА (нефть и нефтепродукты, фенолы, пестициды, биогенная органика) МИКРОЭЛЕМЕНТЫ (литий, барий, стронций, марганец, хром, тяжелые металлы РАДИОНУКЛИДЫ ВЗВЕШЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА ПАТОГЕННЫЕ ОРГАНИЗМЫ

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Промышленные сточные воды Коммунальные сточные воды Смыв с полей Стоки животноводческих комплексов Атмосферные воды Захоронение в водоемах вредных веществ (в частности, радиоактивных отходов)

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО: Орошение (биофильные элементы – азот и фосфор, пестициды, удобрения, органические соединения и др.) Животноводство (биогенная органика) ПРОМЫШЛЕННОСТЬ: Энергетика (получение пара, охлаждение энергоблоков) Технологические процессы (сырье, растворитель, хладоагент, теплоноситель, для промывки материалов и изделий и др.) СУДОХОДСТВО

ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Изменение качества воды Изменения в водных экосистемах Гибель водных организмов Заболевания человека Эвтрофикация водоемов

САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЕМОВ Связано с круговоротом воды в природе Обеспечивается совокупной деятельностью организмов, населяющих водоемы Физические факторы: разбавление, растворение, перемешивание поступающих загрязнений, оседание нерастворимых частиц в процессе отстаивания Обеззараживание воды под воздействием УФ излучения Солнца Фильтрация планктоном

ЭВТРОФИКАЦИЯ ВОДОЕМОВ Трофность – способность водоемов фотосинтезировать органическое вещество как основу кормовой базы для водных организмов Эвтрофикация – повышение биологической продуктивности водоемов в результате накопления в воде биогенных веществ под воздействием естественных и главным образом антропогенных факторов. Сопровождается массовым развитием микроскопических планктонных водорослей – фитопланктона, и высшей водной растительности

ЭВТРОФИКАЦИЯ ВОДОЕМОВ Причины антропогенного эвтрофирования – избыточное поступление в водоемы биогенных веществ (азота и фосфора) Последствия: Развитие сине-зеленых водорослей Неприятный запах и вкус воды Токсичные вещества Гибель рыб Зарастание, заболачивание водоемов Снижение эстетических достоинств водоема

Структура сине-зеленых бактерий Цианобактерия Synechococcus в процессе деления. Этот микроб днем фотосинтезирует, а ночью фиксирует атмосферный азот (фото с сайта www.lbl.gov) Колония цианобактерий (сине-зеленых водорослей) Слои сине-зеленых водорослей покрывают водоемы и могут быть токсичными для людей и животныхФото: Bioremediate

Sinivetikate pinnakogumid Soome lahes 1997. aasta juulisFoto: Inga Kanoshina, Eesti Mereinstituut

ЭВТРОФИКАЦИЯ ВОДОЕМОВ Проблема Балтийского моря Ежегодно в Балтийское море сбрасывается около миллиона тонн азота и почти 40 тыс. тонн фосфора. Основные загрязнители – бытовые сточные воды и сельское хозяйство (удобрения). Самым большим загрязнителем среди прибалтийских государств является Польша с ее масштабным сельским хозяйством. Сельскохозяйственная политика ЕС стимулирует развитие крупных агрокомбинатов, на которых используются искусственные минеральные удобрения. Польша и страны Балтийского региона, получающие субсидии на развитие сельского хозяйства, в ближайшие годы могут удвоить общее количество азота, поступающего в море. Шведское правительство собирается изменить сегодняшнее положение вещей – Стокгольм намерен предложить введение квот на сброс в море фосфора и азота. За образец будет взято ограничение выбросов углекислого газа в атмосферу. Швеция предлагает установить на дне моря ветряки, перемешивающие воду, и выращивать мидий, интенсивно усваивающих из воды азот и фосфор.

HELCOM Основная цель Хельсинкской конвенции – защитить природную морскую окружающую среду Балтийского моря, восстановить и сохранить экологический баланс Балтийского моря, обеспечить рациональное использование его природных ресурсов.

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ Распространенные и очень токсичные загрязняющие вещества Содержатся в промышленных сточных водах Поступают в водоемы через атмосферу Поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевым цепям более высокоорганизованным организмам

ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ СТЕПЕНЬ ТОКСИЧНОСТИ НЕКОТОРЫХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ОСНОВНЫХ ГРУПП МОРСКИХ ОРГАНИЗМОВ

Нефтяное загрязнение ИСТОЧНИКИ Водный транспорт Аварии на водном транспорте Промывные воды нефтяных танкеров Аварии на нефтяных вышках Аварии на подводных нефтепроводах Буровые воды и шлам Смыв с суши Выносы с речным стоком Выходы нефти из грифонов на морском дне ПОСЛЕДСТВИЯ Поверхность водоема покрывается тонкой нефтяной пленкой Уменьшается газообмен с атмосферой Падает первичная биологическая продуктивность водоема Компоненты нефти - мутагены и канцерогены (бенз(а)пирен) Гибель водных организмов Гибель птиц Загрязнение прибрежных территорий Меняется отражательная способность воды (альбедо) Осаждение тяжелых фракций на дно водоема

НЕФТЯНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Технологии очистки акваторий от нефтяного загрязнения Принципиальная схема судна-нефтесборщика: 1 — сорбент, насыщенный нефтью; 2 - судно; 3 — клапан; 4 — гравитационный сепаратор; 5 — емкость-наполнитель; 6—кассетный адсорбер; 7—сброс чистой воды; 8—насос; 9 — заборное устройство; 10 — подвижная переливная грань. Механический способ (сбор вручную) С помощью плавающих гидрофобных сорбентов-собирателей

Технологии очистки акваторий от нефтяного загрязнения С помощью биодеструкторов или биосорбентов (содержат нефтеокисляющие бактерии) С помощью боновых заграждений

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ОД Способы очистки: Механические (процеживание, отстаивание, осветление, фильтрование) Физико-химические (флотация, адсорбция, экстракция, обратный осмос) Химические или реагентные (нейтрализация, окисление-восстановление) Биологические или биохимические (аэробные, анаэробные)

Процеживание: решетки и сита

Отстаивание: песколовки

Отстаивание: отстойники Масло-жироуловитель Вертикальный и радиальный отстойники

Биохимическая очистка Аэробный процесс С6Н12О6 +6О2 --> 6СО2 +6Н2О + микробная биомасса + тепло Анаэробный процесс С6Н12О6 --> 3СН4 + 3СО2 + микробная биомасса  + тепло

Биохимическая очистка: аэротенки

Биохимическая очистка: аэротенки

Биохимическая очистка: радиальный отстойник

Фильтры для очистки воды

Биологические фильтры Дозирующий бак Сифон Спринклер Магистральная труба Распределительные трубы Дренаж из плиток Каналы для входа воздуха в дренаж Загрузка фильтра (щебень, насадка) Канал для отвода очищенной воды

Биофильтры

Биофильтры

Поля фильтрации

ЧИСТАЯ ВОДА – ЗАЛОГ ЗДОРОВЬЯ