Экозащитная техника воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………3

1.Вода как экологический фактор………………………………………….4

2.Водные биоресурсы и их рациональное использование…………….7

3.Источники и виды загрязнения  гидросферы…………………………11

4.Методы очистки сточных  вод………………………………………….16

5.Экозащитная техника по очистке воды………………………………

Заключение ………………………………………………………………….

Список литературы…………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Введение 
 
           Проблемы чистой воды и охраны водных экосистем становятся все более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно- техническим прогрессом. 
            Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользования в следствие качественного и количественного истощения водных ресурсов, что связано с загрязнением и нерациональным использованием воды. 
Загрязнение воды преимущественно происходит вследствие сброса в нее промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов.  
Небольшое количество загрязнений не может вызвать значительное ухудшение состояния водоема, так как он имеет способность биологического очищения, но проблема состоит в том, что как правило количество загрязняющих веществ, сбрасываемых в воду, очень велико и водоем не может справиться с их обезвреживанием. 
Водоснабжение и водопользование часто осложняется биологческими помехами: зарастание каналов снижает их пропускную способность, цветение водорослей ухудшает качество воды, ее санитарное состояние, обрастание создает помехи в навигации и функционировании гидротехнических сооружений. Из-за нарушения экологического равновесия в водоемах создается серьезная угроза значительного ухудшения экологической обстановки в целом. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы и сохранения биологического равновесия в биосфере.

 

 

 

   1 Вода как экологический фактор

      Одно  из самых простых и гениальных Божьих творений - это вода. Без нее не может обходиться ни одно живое существо. Всем, от мала до велика известно, что без воды невозможна ЖИЗНЬ. Большинство людей не задумывается насколько неравномерно распространена вода на Земле. И что, некоторые люди не имеют возможности даже просто выпить кружку воды, которая так необходима для нормального функционирования организма. А между тем, около трети территории суши занимают засушливые пояса. Здесь расположены самые маловодные районы (Южная и Восточная Азия, Ближний Восток), где на душу населения приходится менее 5 тысяч куб. м воды в год. А для жителей РФ, например, этот показатель намного выше - 30 тысяч куб. м.

         Вода наполняет моря и океаны, реки и озера….Но жизнь людей невозможно представить именно без пресной качественной воды, которая  сосредоточена главным образом в озерах, реках и ручьях… Хотя ее доля (2 %) ничтожна мала,  необходимо рационально подходить к ее использованию, поскольку после применения ее в различных сферах жизнедеятельности человека (например, в сельском хозяйстве, промышленности), она становится непригодной для ее дальнейшего употребления. Многие пользуются этим драгоценным ресурсом неосмотрительно, думая что этот источник всегда будет таким, каким он был всегда.  

          Но даже если этот источник возобновляется, то его качество не всегда остается прежним. Во многих местах питьевая вода не удовлетворяет санитарным нормам, имеет неприятный запах и цвет. Из-за плохого качества воды происходит загрязнение окружающей среды, которое пагубно влияет на животных и людей. Это приводит к различным заболеваниям.

Тело растения на 50—90% состоит из воды. Особенно богата водой цитоплазма (85—90%), много ее и в органеллах клетки. Весьма богаты водой сочные плоды, легкая листва, корни; однако,семена,особенно маслянистые, содержат незначительные количества воды. Вода имеет первостепенное значение в жизни растений. Все биохимические процессы растения протекают в водной среде. Растворяя почти все питательные вещества вода служит и транспортным средством для них. Процессы водоснабжения растений, тесно связанные с местообитанием, — одна из центральных проблем экологии. Уже незначительные колебания водообеспечения могут иметь далеко идущие последствия и вызывают заметные изменения в растительном покрове.

           Вода играет непосредственную роль в обеспечении роста растений, являющегося функцией растяжения клеток. Тургорное давление, производимое изнутри на- молодые оболочки клеток водой, вызывает их растяжение, пока они еще не эластичны. Это способствует увеличению размера клетки. Поэтому сухость замедляет рост, так как клетка полностью не растягивается. С уменьшением пластичности оболочки (при отложении целлюлозы) полного увеличения размера клетки не происходит даже при достаточном обеспечении растения водой. Днем в период недостатка воды стебли растений имеют меньший диаметр, чем ночью, что обусловлено разницей в тургоре. Поэтому рост надземных частей происходит главным образом ночью, когда уменьшается отдача воды через транопирацию и восстанавливается тургесценция. Наиболее чувствительным показателем обеспечения водой растения является продукция сухого вещества. Обеспечение водой накладывает глубокий отпечаток на внешнюю морфологию растений, их анатомическую структуру, положение растения в сообществе, зональное расчленение растительного покрова.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Водные биоресурсы и их рациональное использование 
       В результате роста и размножения гидробиоитов в водемах происходит непрерывное образование биомассы. Это экосистемное явление называют биологической продуктивностью, сам процесс образования биомассы -биологическим продуцированием, а новообразованную биомассу -биологической продукцией. Биологическая продукция -только часть биоорганической продукции -всего органического вещества, содаваемого организмами в процессе своей жизнедеятельности. Биопродуктивность экосистем реализуется в форме образования организмов, полезных, безразличных или вредных для человека. В связи с этим исходя из текущих запросов практики можно говорить о биохозяйственной продукции -биомассе организмов, имеющих в настоящее время промысловое значение. Вне зависимости от интересов практики различают продукцию первичную и вторичную. Первая представляет собой результат биосинтеза органического вещества из неорганического в процессе жизнедеятельности гидробиантов-автотрофов. Вторичная продукция образуется в процессе трансформации уже имеющегося органического организмами-гетеротрофами. 
Биопродуктивность гидросистем можно рассматривать в двух планах: природном (биосферном) и социально экономическом. В первом случае результаты продуцирования безотносительно к интересам человека, как одну из особенностей круговорота веществ в экосистеме, как одну из функций экосистем -блоков биосферы. С социально-экономической точки зрения биопродуктивность характеризуется величиной вылова гидробиантов, используемых человеком. В этом случае продуктивность определяется как свойствами самих эксплуатируемых экосистем, так и формой их освоения. Организмы, используемые в качестве объектов промысла, образуют биологические ресурсы водоемов. В историческом процессе становления природы для человека все большее число гидробиантов вовлекается в сферу общественного производства и становится биоресурсами людей. Гидробианты в воспроизводство которых вкладывается труд -это уже не биоресурсы, а возделываемое сырье. 
Из огромного числа гидробиоитов только очень немногие представители флоры и фауны используются человеком в качестве биологического сырья. Этим в значительной мере объясняется тот факт, что водные растения и животные составляют 3% в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3 раза меньше первичной продукции суши. Поэтому перспективная оценка биологических ресурсов гидросферы должна исходить нетолько из учета возможного вылова объектов, добываемых в настоящее время. 
В отличие от полезных ископаемых биологические ресурсы относятся к самовоспроизводящимся. Следовательно, их величина в гидросфере определяется не количеством имеющихся промысловых организмов, а их приростом, т.е. продукцией. Мерой реализации этой продукции-промысел. 
           Объем устойчивого промысла водных организмов определяется величиной их естественного воспроизводства. Поэтому промысел не должен превысить естественных природных популяций и учитывать особенности их воспроизводства (сроки, места, орудия лова и т.д.).  
В настоящее время мировой промысел гидробиоитов составляет около 20% животных белков, потребляемых человеком. Среди рыб значительную долю в промысле составляют сельдевые, тресковые, скумбриевые и ставридовые. В меньшем количестве добываются тунцовые, мерлузовые и комбаловые, еще меньше отлавливаются лососевые. 
          Среди нерыбных объектов, добываемых в водоемах в настоящее время, первое место по массе занимают моллюски. Из них в наибольшем количестве добываются двустворчатые моллюски, в значительном количестве -головоногие моллюски (больше половины из них -кальмары).

          Мировой промысел гидрофитов основан преимущественно на добыче красных и бурых водорослей. В гораздо меньшем количестве добывают зеленые. Значительная часть водорослей используется для йода и других технических и медицинских продуктов. 
В настоящее время уровень использования гидробиоитовв отношении большинства традиционных объектов промысла достиг величин, близких к предельным. Во многих случаях наблюдается переловгидробиоитов; что означает, что воспроизводительная способность их популяций уже не может компенсировать убыль в результате промысла.

          Серьезный вред воспроизводству промысловых гидробиоитов может наносить гидротехническое строительство, в частности сооружение плотин, перерезающих естественные миграционные пути рыб. Например, гидростроительство на Волге и Куре резко нарушило условия естественного размножения осетровых, в связи с чем пришлось принять меры по организации искусственного воспроизводства. Огромное количество молоди гибнет, попадая в оросительные системы и в турбины гидроэлектростанций. Для предупреждения захода молоди в каналы оросительной системы,в турбины электростанций создают различные заградители, в частности электрические. 
           Естественное воспроизводство промысловых организмов часто подрывает неправильная организация их вылова. В связи с этим необходимо научное обоснование регулирования промысла: оно должно сводится не только к установлению необходимого объема вылова, но и к установлению сроков и мест промысла, регламентирование способов и орудий лова. Проблема охраны, повышения эффективности естественного воспроизводства биоресурсов осложняется тем, что приходится в решать в условиях комплексного использования водоемов, учитывая интересы самых разных отраслей народного хозяйства связанных с использованием водоемов.Огромное количество рыб погибает от вирусных и бактериальных заболеваний. Основной элемент в комплексе мер борьбы с паразитами прудовых рыб -профилактика заболеваний, в частности контроль за перевозками рыб. Помимо комплекса профилактических мероприятий, проводятсялечебные. 
Термином "акклиматизация" обозначают целенаправленную деятельность человека по обогащению флоры и фауны новыми компонентами. В биологическом смысле под акклиматизацией понимают приспособление организмов к существованию за пределами собственного ареала после переселения в новые места обитания. Акклиматизация характеризуется не только выживанием и размножением переселенных особей, но и нормальным развитием последующих поколений, т.е. натурализацией вида. 
Из промысловых организмов акклиматизируются рыбы, ракообразные, моллюски и водные млекопитающие. 
Акклиматизация организмов является одной из первых составляющих частей аквакультуры (в узком смысле слова "аквакультура" понимается как промышленное выращивание гидробиантов по определенной технологической схеме с контролем над всеми основными звеньями процесса). Дальнейшее развитие аквакультуры сводится к преобразованию экосистем, их конструированию в интересах оптимизации производства биосырья в водоемах.

 

 

 

 

 

        3 Источники и виды загрязнения гидросферы

        Вода — основа жизни на Земле. Она входит в состав клеток и тканей и необходима для всех реакций в животных и растительных организмах. Вода является средой органической жизни, потребляется непосредственно человеком и широко используется в народном хозяйстве (промышленности, сельском и коммунальном хозяйствах), является источником дешевой электроэнергии (гидроэлектростанции) и во многом определяет климат и погоду, а сток рек изменяет рельеф земной поверхности. Почти 3/4 нашей планеты покрыто морями и океанами и в них сосредоточено около 97 % всей воды на Земле; 2 % воды находится в виде снега и льдов Антарктики и Арктики и лишь 0,01 %—это пресные воды рек, озер и прудов. Вся гидросфера земного шара имеет объем 1 млрд. 345 млн. км³ и при этом большое количество воды постоянно циркулирует над поверхностью земли; под влиянием солнечной радиации она испаряется и затем опять конденсируется и возвращается в виде снега и дождя.

           Анализ водных ресурсов Земли показал, что в связи с непрерывным увеличением потребления возрастает угроза их истощения и вода становится дефицитом. Так, уже сегодня недостаток пресной воды испытывает 60 % населения земного шара и она — предмет экспорта в ФРГ, Алжире, США и других странах (на покупку воды США расходуют 700 млн. долларов в год).

           Основная масса воды в промышленности расходуется при технологических процессах (растворение, смешивание, очищение и др.), для производства энергии и в целях охлаждения. Так, для выплавки 1 т чугуна и переработки его в сталь и прокат расходуется 50...150 м³ воды, на производство 1 т меди—500м³, 1 т пластмасс—до 1000 м³, 1 т синтетического каучука и искусственных тканей — от 2000 до 3000 м³ и 1 т никеля свыше 4000 м³ воды. Кроме роста народонаселения и развития промышленности причиной дефицита воды является нерегулируемая вырубка лесов и главным образом загрязнение водоемов вследствие неразумного отношения к охране водных ресурсов; по подсчетам ученых ресурсы пресной воды могут быть исчерпаны уже в следующем столетии. Отсюда и большое внимание, уделяемое в нашей стране рациональному, комплексному использованию водных ресурсов, что определено «Водным кодексом». В решении «водной проблемы» изучалась переброска части стока северных рек (Печоры, Северной Двины и Онеги), Онежского и Ладожского озер и сибирских рек (Енисея, Оби и Иртыша) в бассейны Волги. Эти мероприятия огромны по своим масштабам и тщательно анализируются.

           На недостатке пресной воды, как отмечено выше, особенно сказывается загрязнение водоемов сточными водами промышленных предприятий, коммунальным и сельским хозяйствами, т. е. водами, отводимыми после их использования в бытовой и производственной деятельности человека. Установлено, что при суточном потреблении городом 600 тыс. м³ воды он дает порядка 500 тыс. м³ сточных вод.