 |
Экологические последствия водного дефицита и загрязнения воды
|
|
|
|
Лекция 11
Тема: Проблемы водных ресурсов
Вопросы:
1 Важность воды для жизни.
2 Экологических последствия водного дефицита и загрязнения воды
3 Источника загрязнения воды
4 Жизнеспособных стратегии на проблеме водных ресурсов. Международное сотрудничество
Важность Воды для Жизни
- Пресная вода является существенной для жизни на земле. 70% поверхности земли покрыто водой, но только 3% этой воды - пресная вода (в противоположность морской или соленой воде), и большая часть ее заключена в ледяных шапках и ледниках. Меньше 1% пресной воды доступно для жизни.
- Вода на 100% годна для повторного использования. Однако, вода, пригодная для использования, является ограниченным ресурсом, потому что она не всегда доступна и может быть загрязнена.
- Доступность воды в любых областях зависит, от того, сколько воды есть, где она, сколько воды используется и каково ее качество. Все эти факторы влияют на местоположение, здоровье и развитие населения и промышленность зависит от этого.
- 73% воды, используемой в мире, употребляется в сельском хозяйстве, 21% - в промышленности, и 6% - для внутреннего использования. Эти пропорции изменяются от страны к стране. Например, большие требования в западных странах к воде для внутреннего и индустриального использования. В отличие от этого, в менее развитых странах вода используется главным образом для сельскохозяйственной ирригации.
Имеется много источников водоснабжения: реки, ручьи, бассейны, грунтовая вода.
- Биологические потребности - 2-5 л/день, но реальное потребление воды человеком - 1500-2000 л/день. Главная причина, почему эти требования столь высоки состоит в том, что вода часто дешева. Ее стоимость не определяется ее экологической ценностью или ее потенциальным дефицитом. Это означает, что вода обычно используется расточительно. Вода столь же важна для промышленности, как и для жизни дома: как компонент пищи, хладагент, и растворитель для мытья и для растворения загрязнений. Различные продукты нуждаются в различном количестве воды.
|
|
|
- Отрасли промышленности обычно получают воду из тех же источников, что и дома. Однако, когда промышленность требует большого количества воды, они могут взять ее непосредственно из рек - хотя она нуждается в специальной лицензии для этого.
Скорость возобновления воды в водных экосистемах:
- Реки – 12-17 дней
- Озера - 17 лет
- Подземные воды - 1400 лет.
Экологические последствия водного дефицита и загрязнения воды
- В засушливых странах водный дефицит - факт жизни, и вода - драгоценный ресурс.
- Страны с более влажными климатами часто считают воду само собой разумеющимся и используют ее расточительно.
- Большие поселения и связанный с ними пресс развития, такой как новое жилье, общественные услуги и промышленность, рождают высокие потребности в воде. Все они – это дальнейшие утечки в существующем водоснабжении.
- Количество воды, используемое дома в различных целях, может быть удивительно высоким. Если открыть кран водопроводной воды дома на один час, то потребляется такое же количество воды, какое использует семья из четырех человек в течение недели!
Запасы грунтовых вод уменьшаются и загрязняются (нитратами, удобрениями, пестицидами).
" Эутрофикация " - состояние, когда вода становится настолько сверхобогащенной питательными веществами, что организмы, такие как морские водоросли и фитопланктон сильно размножаются, по сравнению с другими водорослями. Это приводит к " цветению воды ", в результате чего вода лишается кислорода и солнечного света. В результате другие формы водной жизни больше не могут выживать. Домашние и промышленные сточные воды, которые содержат нитраты и фосфаты, также могут вызвать эвтрификацию.
|
|
|
- Эутрофные озера богаты органическим веществом и растительностью, делая воду относительно темной.
- Олиготрофные озера содержат небольшое количество органических веществ.
Биоповышение (повышение концентрации токсических веществ) - процесс, посредством которого концентрация жирорастворимых загрязнителей увеличивается по ходу пищевой цепи. С каждым шагом потребления, концентрация загрязнителя в биомассе потребителей увеличивается (от 10 ppm до 106 ppm).
- Ирригация и домашнее использование водных отходов потребляет больше воды, чем большинство промышленных предприятий. Однако, предприятия могут вызвать серьезное загрязнение, если они выпускают загрязненные сточные воды, известные как стоки, от их процессов, в реки и моря.
- Многие производственные процессы могут вызвать загрязнение воды. Невозможно снова использовать загрязненную воду для большинства целей без дорогой обработки; это также разрушительно для дикой природы и среды обитания.
- Теплая вода - другая форма загрязнения - тепловое загрязнение, Некоторая часть дикой природы чувствительна к изменениям температуры и может быть нарушена, если вода быстро возвращается в реки после того, как она использовалась для охлаждения.
- Некоторые реки в настоящее время не достигают морей, вследствие больших запросов на воду - реки исчезают полностью. Исчезающие реки угрожают водоснабжению и опустошают дикую природу и ландшафта.
3. Источники загрязнения воды
Предприятия могут способствовать загрязнению воды, если они:
- Спускают любые загрязнители как стоки.
- Не спускают воду, которую они использовали для охлаждения назад в водоемы, до достижения правильной температуры.
- Используют в своих процессах больше воды, чем они возвращают ее в водные системы.
- Возвращают в водные системы воду худшего качества, чем сами потребляют.
- Используют больше пестицидов или удобрений, чем необходимо в сельском хозяйстве.
- Не обрабатывают стоки от скотных дворов прежде, чем позволить им уйти в водные системы.
|
|
|
4. Устойчивые стратегии по проблеме водных ресурсов. Международное сотрудничество.
Промышленные предприятия могут помочь улучшить проблемы с водоснабжением, если они:
- Обрабатывают сточные воды и сокращают количество загрязнителей, которые могут быть спущены в водную систему.
- Не позволяют опасным химикатам попадать в водную систему.
- Устанавливают контролирующее оборудование для предотвращения инцидентов случайного загрязнения.
- Перерабатывают воду во время индустриальных операций. Это возможно во многих процессах, таких как охлаждение. «Закрытые» системы, использующие ту же самую воду, - наилучшие.
- Убеждаются, что когда они спускают использованную воду назад в реку, они спускают ее в пункте, находящемся вверх по течению от того места, где они взяли воду, а не в находящемся ниже по течению. Это поддерживает поток река и является формой рециркуляции. Вода повторно входит в систему и не направляется прямо к морю.
- Используют более эффективные методы и оборудование, чтобы уменьшить водное потребление.
- Создают продукты, которые используют воду эффективно, когда это возможно. Стиральные машины, посудомоечные машины, туалеты, мыла и стиральные порошки - все примеры продуктов, которые могут быть улучшены таким образом.
Убеждаются в том, что любой экологический обзор, которому они следуют, включает использование воды, чтобы идентифицировать, как они могут уменьшить водное потребление.
Ключевые термины:
| Пресная вода Морская, или соленая вода | Эутрофикация “Цветение воды” | Биоповышение Термозагрязнение | “Закрытые” системы” Сток |
Вопросы для обзора:
1. Дайте отличие морской воды и соленой воды. Сколько воды находится на Земле?
2. Приведите источники воды, которые участвуют в водном цикле? Сколько воды доступно для жизни?
3. Противопоставьте скорости возобновления воды в различных водных системах.
4. Сравните биологическое и реальное водное потребление людьми? Почему?
5. Дайте отличия эутрофикации сроков и (биоповышения) повышения концентрация токсических веществ.
|
|
|
6. Экологические последствия теплового загрязнения. Действительно ли это - физический или химический процесс?
7. Как промышленность может помочь предотвратить загрязнение воды?
Критическое размышление:
1. Вера в то, что вода «свободная» и не принадлежит никому, вызвала многие из проблем загрязнения и нехватки воды. С увеличением запросов, должны быть развиты способы сохранения воды ради здоровья и окружающей среды. Один выбор состоит в том, чтобы измерять потребление воды, так, чтобы пользователь платил согласно количеству потребляемой воды. Эксперименты продемонстрировали, что домашнее измерение могло уменьшить водное потребление на 10%. Попробуйте и оцените, сколько воды Ваша семья использует в день (неделю, месяц). Действительно ли это потребление соответствует усредненному числу (день/неделя/месяц контроля)? Вы можете сохранить воду? Какими путями? Члены Вашей семьи соглашаются с Вами?
2. Фактически, большинство приборов, которые используют воду, могут быть разработаны лучше. Что Вы думаете об этом? Дайте примеры в поддержку Вашего мнения.
3. Можете ли вы придумать какие-нибудь альтернативные способы решения проблемы водоснабжения?
4. http://www.siwi.org/documents/Photos/SWP/John_Anthony_Allan.jpg
Профессор Джон Энтони Аллaн из Королевского Колледжа Лондона и Школы Восточных и африканских исследований назвал в 2008 году Лауреатом Стокгольмского Приза Воды (Стокгольм, 19 марта 2008). Профессор Аллaн ввел ключевое понятие в понимание и коммуникации водных проблем – «виртуальная вода!. Как это связано с сельским хозяйством, изменением климата, экономикой и политикой?
|
|
|
