Гидросфера как элемент биосферы и природный ресурс

 

КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра гигиены питания, общей гигиены и экологии  (общая гигиена, экология)

 

Самостоятельная работа студента

На тему: «Гидросфера как элемент биосферы и природный ресурс. Экологические проблемы мирового океана.  Негативные последствия создания крупных водохранилищ.»

 

.

 

 

 

 

 

 

                                                                        Выполнила:студентка гр. ОМ 1-061

Дю В.Э.

Проверила:  Чурекова В И.

 

 

Караганда  2015

 

Содержание:

1. Гидросфера.
2. Экологические проблемы мирового океана.
3. Негативные последствия создания крупных водохранилищ.
4. Заключение.

 

 

 

 

 

 

Гидросфера (от “гидро”- вода и “сфера”- среда, оболочка) - совокупность всех водных объектов земного шара: океанов, морей, рек, озер, водохранилищ, болот, подземных вод, ледников, снежного покрова. Вода - важнейшая составляющая всего живого на земле. Гидросфера - водная оболочка земли, которая покрывает 71% нашей планеты, она является одной из важнейших составных частей биосферы и играет немаловажную роль в ее самоорганизации. Вода выполняет четыре очень важных экологических функции:

1. Является важнейшим минеральным сырьем, главным природным ресурсом потребления (человечество использует ее в тысячу раз большее, чем угля или нефти);
2. Является основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);
3. Является главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов;
4. Является основной составной частью всех живых организмов.

Для огромного количества живых организмов, в особенности на ранних этапах развития биосферы, вода была средой зарождения и развития.Океанические воды сыграют основную роль в кругообороте воды на планете. Подсчитано, что приблизительно за 2 млн лет вся вода на планете проходит через живые организмы, средняя продолжительность общего цикла обмена воды, привлеченной в биологический кругооборот, составляет 300-400 лет. Приблизительно 37 раз на год (то есть каждые десять дней) изменяется вся влага в атмосфере. Основой самоподдержания жизни на Земле являются биогеохимические круговороты. Процессы созидания органического вещества, аккумулирующего энергию, и противоположные процессы его разложения с высвобождением этой энергии одинаково необходимы для существования жизни.

Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) - процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения, конденсации и осадков.

Моря теряют из-за испарения больше воды, чем получают с осадками, на суше - положение обратное. Вода непрерывно циркулирует на земном шаре, при этом её общее количество остаётся неизменным.

Различают несколько видов круговоротов воды в природе:

1. Большой, или мировой, круговорот - водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки, выпадает там в виде атмосферных осадков и возвращается в океан в виде стока. В этом процессе изменяется качество воды: при испарении соленая морская вода превращается в пресную, а загрязненная - очищается.
2. Малый, или океанический, круговорот - водяной пар, образовавшийся над поверхностью океана, сконденсируется и выпадает в виде осадков снова в океан.
3. Внутриконтинентальный круговорот - вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадает на сушу в виде атмосферных осадков. В ходе фотосинтеза растения используют водород воды в построении органических соединений, освобождая молекулярный кислород. В процессах дыхания всех живых существ, при окислении органических соединений вода образуется вновь. В истории жизни вся свободная вода гидросферы многократно прошла циклы разложения и новообразования в живом веществе планеты.Один из основных путей круговорота воды - транспирация, то есть биологическое испарение, осуществляется растениями, поддерживая их жизнедеятельность. Количество воды, выделяющееся в результате транспирации, зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы, климатических факторов, времени года и других условий.

Мнения ученых о происхождении гидросферы расходятся. Наиболее распространенное из них сводится к тому, что вещества, составляющие недра нашей планеты, в процессе разделения прежде всего теряют воду (и газы). Выделившиеся при этом воды скапливались в океанах, положив начало образованию гидросферы.Пресная вода, пригодная для снабжения населения и промышленности, а также для орошения, постоянно возобновляется в процессе круговорота. Ресурсы ее велики и вечны. Однако оценить их можно лишь сопоставив с потребностью человечества в воде.Итак, в среднем для каждого человека необходимо выпивать и получать с пищей 3,5 литра воды. Ежегодно люди безвозвратно забирают из рек и озер приблизительно 2000 куб.км. пресной воды, что составляет около 5% стока рек земного шара.

Гидросфера находится в тесной связи с другими сферами Земли - литосферой, атмосферой и биосферой.

 

Водные пространства - акватории занимают значительно большую часть поверхности земного шара по сравнению с сушей. По современным данным, акватория Мирового океана составляет 70,8% , а на долю суши приходится 29,2% поверхности Земли. Однако последняя включает около 3% площади, занятой внутриматериковыми водами (реки и озера), примерно 11% площади занято твердой водой - льдом (ледники в горах) , на полярных островах (Антарктида и Гренландия) и около 4% занято болотами и заболоченными землями. Если бы Земля представляла собой идеально ровный шар без впадин и гор, ее покрыл бы океан глубиной в 4000 метров. Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о ее неисчерпаемом изобилии. Однако, следует иметь в виду, что гидросфера - самая тонкая оболочка Земли. На воду во всех ее состояниях и во всех сферах приходится меньше 0,001 массы планеты. На одного жителя планеты в среднем приходится более 311 млн. т воды. Моря и океаны занимают свыше 70% поверхности нашей планеты,  они  влияют на состояние атмосферы, являются источниками пищи и полезных ископаемых. Они, самые продуктивные экологические системы Земли,  и обеспечивают 80% общемирового  лова рыбы. Океан явился колыбелью жизни на планете и в этом смысле ее экологической первоосновой.

Важнейшей экологической проблемой освоения Мирового океана является загрязнение. Под загрязнением Океана понимается поступление прямо или косвенно веществ или энергии в морскую среду (включая эстуарии), влекущих такие вредные воздействия, как ущерб живым ресурсам, опасность для здоровья людей, помехи морской деятельности, включая рыболовство, ухудшение качества морской воды. Существуют различные виды загрязнений — химическое, физическое, механическое, биологическое. Сейчас, можно вполне обоснованно говорить, что около 70% загрязнения морской среды дают наземные источники, и среди них прежде всего промышленность, строительство, коммунальное и сельское хозяйство, рекреация. Загрязняющими веществами, которые создают главную угрозу для Океана, являются сточные воды, химические вещества (хлорорганические, металлы), мусор и пластмассы, радиоактивные отходы, нефть. Некоторые из них ядовиты, медленно разлагаются, накапливаются в живых организмах.Нефть является самым стойким загрязнителем океанических вод.

 

Значительно и биологическое загрязнение океанических вод. Патогенные микроорганизмы, основная часть которых попадает в Океан с речными стоками, легко адаптируются к тем специфическим условиям, что существуют в прибрежной зоне. Эти микроорганизмы накапливаются в морепродуктах, становясь причиной массовых заболеваний людей. Такие случаи неоднократно отмечались в последние годы в Средиземном море. В некоторых его местах до 80% выловленной рыбы заражено микроорганизмами. Значительное распространение в Мировом океане получило механическое загрязнение, в  основном  не  тонущий  мусор  и  бытовые  отоходы.   Физическое загрязнение Мирового океана проявляется в его радиоактивном и тепловом загрязнении. Радиоактивные продукты попадают в Океан вследствие испытаний ядерного оружия, а также сбрасывания радиоактивных отходов в специальных контейнерах, которые могут получить повреждение, и тогда попавшие в воду радиоактивные вещества загрязнят огромные территории. Опасно и тепловое загрязнение Океана. Нагретые воды, сбрасываемые электростанциями и другими источниками, вызывают серьезные нарушения экологического равновесия в прибрежных экосистемах. По подсчетам ученых, каждые 8— 10 лет объем сбрасываемых в Океан нагретых вод удваивается.

Океан испытывает сильный антропогенный пресс. Важно принять скорейшие меры по сохранению этой уникальной системы жизнеобеспечения человечества..Общее потребление пресных вод из года в год возрастает во всех регионах мира. Если в начале нашего столетия человечество потребляло 400 км3 воды в год, то ныне нам ежегодно необходимо уже около 4000 км3, т.е. около 10% объема мирового речного стока. По регионам мира использование водных ресурсов сильно варьирует. Указанный процент отражает отношение количества воды, используемой на хозяйственные нужды, к запасам местных водных ресурсов. В результате постоянно растущего водопотребления происходит истощение ресурсов пресных вод за счет загрязнения источников пресных вод, безвозвратного расходования воды. Необходимо рассмотреть основные виды мирового водопотребления и его экологические последствия. По данным международной конференции в Рио-де-Жанейро (1992 г.), в развивающихся странах каждый третий житель страдает от недостатка питьевой воды. 80% всех болезней и 1/3 всех смертных случаев в них вызваны потреблением загрязненной воды. Поэтому важной проблемой становится обеспечение всех жителей планеты доброкачественной питьевой водой за счет рационального ее использования. Весьма показателен такой пример. По оценкам американских экспертов, в США в среднем потери питьевой воды, связанные с ее утечкой из водопроводов, составляют около 120 л в сутки на человека. Эта величина соответствует суммарному среднесуточному потреблению воды одного жителя Индии и Китая.

Всего на земном шаре к настоящему времени сооружено свыше 30 тыс. водохранилищ, суммарный объем которых составляет около б тыс.км3. Общая площадь водохранилищ мира составляет 400 тыс.км2, что соответствует территориям таких» государств, как, например, Норвегия, Марокко, Парагвай. С поверхности водохранилищ испаряется значительное количество воды — до 240 км3. Для Африканского континента в целом этот вид расходования воды прочно удерживает второе место после орошения, превышая в 5 раз по абсолютной величине промышленное водопотребление. Неоднозначным является вопрос со строительством водохранилищ. Создание крупных водохранилищ приводит к разнонаправленным последствиям в окружающей среде. Все большее значение приобретают вопросы увеличения эффективности повсемесного использования водных, земельных, биологических и рекреационных ресурсов водохранилищ. С этой целью автором статьи были выдвинуты научные основы и совместно с В. П. Салтанкиным разработаны научно-практические рекомендации по акваториальному районированию, планировке и инженерному обустройству водохранилищ. Уже сейчас на отдельных водохранилищах или их участках воду очищают от сорной растительности и культивируют полезные растения (дикий рис, камыш) , создают товарные и вырастные рыбные хозяйства, организуют водоохранные зоны, укрепляют берега, ведут лесопосадки и т. п. Однако этот процесс носит стихийный характер. Все острее становятся проблемы охраны природы в условиях ее интенсивного использования. Большие масштабы гидротехнического строительства; создание в 50—60-е годы на равнинных реках крупных водохранилищ, затопивших ценные сельскохозяйственные угодья; подтопление и переформирование берегов, достигшее больших размеров на ряде крупных водохранилищ, — привели некоторых представителей общественности к мысли о целесообразности спуска некоторых водохранилищ. В их числе упоминаются Рыбинское, Цимлянское и Каховское. Выбор именно этих водохранилищ вполне понятен. Дело в том, что соотношения мощности построенных здесь ГЭС и выработки на них электроэнергии и площади затопленных и подтопленных земель наименее благоприятны. В настоящее время под водохранилища изъято 0,3 % общей площади земельных ресурсов и 0,5 % площади сельскохозяйственных угодий. Широко распространенное мнение, что изъятие сельскохозяйственных земель в основном происходило в связи с созданием водохранилищ — ошибочно. В действительности, под водохранилища было изъято около 15 % земли, в целом выбывшей из сельскохозяйственного оборота. В отличие от земель, изымаемых под промышленные, транспортные и коммунальные нужды, земли, занимаемые под водохранилища, все же не полностью теряются для сельского хозяйства — земли, осушаемые в летний период на водохранилищах многолетнего и сезонного регулирования, могут использоваться как пастбища, мелководья как дополнительный источник кормов в животноводстве. И наконец, водохранилища, созданные для ирригации и борьбы с наводнениями, позволили вовлечь в сельскохозяйственный оборот существенно больше земель, чем заняли все водохранилища. Но несомненно и то, что большие водохранилища, созданные на равнинах для нужд энергетики и транспорта, привели к уменьшению земельных и биологических ресурсов в густонаселенных долинах Волги, Днепра и некоторых других рек. Однако их спуск будет связан с невосполнимыми потерями в народном хозяйстве. И в заключение считаем нужным отметить, что обеспеченность сельскохозяйственными угодьями более чем в 2 раза превосходит среднюю по миру. По урожайности же зерновых культур мы отстаем от развитых стран мира в 3—4 раза. Вот на преодоление этого разрыва в первую очередь и должны быть направлены, как представляется, наши основные усилия. Обобщение накопленного опыта позволяет сформулировать некоторые общие принципы проектирования и обоснования хозяйственной целесообразности создания водохранилищ.

 

Экологические последствия создания водохранилищ:

• Негативные :

-Затопление значительных площадей плодородных земель

- Изменение режима подземных вод (засоление, заболачивание и др.).

- Переработка берегов водохранилища (активизация оползней, карста и др.).

-Подтопление прилегающей территории

- Активизация сейсмической деятельности.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что биосфера - это сложная открытая, саморегулирующаяся, самоорганизующаяся система, а гидросфера является составной ее частью и играет важную роль в ее развитии. Гидросфера имеет множество жизненно важных функций, она помогает сохранить экологический баланс в биосфере.

Пока водоемы нашей планеты еще могут бороться с различными загрязнениями, благодаря различным природным факторам. Однако, антропогенное воздействие на них становится с каждым днем все сильнее и природа уже не справляется. Поэтому мировые сообщества всерьез задумываются о самостоятельной очистке вод от различных промышленных загрязнителей. Для этого строятся специальные очистные сооружения, а так же используются различные технологии очистки воды (дезодорация, отстаивание и т.д.), а так же практикуется безотходное производство.

 

 

 

 

 

 

 

Интернет ресурсы :

http://bibliofond.ru/view.aspx?id=703489

http://ecology-education.ru/index.php?action=full&id=533

http://www.ecoteco.ru/?id=930