Вода. ЕЕ комплексное использование и способы получения

    РЕФЕРАТ

    Курсовая работа    35 страниц, 3 главы, 8 подглав, 10 пунктов, 13 источников,

    Ключевые слова: МОРСКАЯ ВОДА, ЭНЕРГИЯ ВОД МИРОВОГО ОКЕАНА, ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД, ОПРЕСНЕНИЕ МОРСКОЙ ВОДЫ

    Объект исследования: морские водные ресурсы.

    Цель  работы: проанализировать комплексное использование морской воды и способы ее получения.

    Метод исследования: ретроспективный обзор литературных данных.

    На основании  литературных данных выявлено, что морская вода является неотъемлемым источником жизнедеятельности человечества, который можно получить и использовать различными способами и в разных отраслях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….4

1Морская вода в жизни человека………………………………………………….5

              1.1Океан, как источник питания……………………………………………..6

              1.2 Океаническая вода, как источник  химического минерального сырья...7

              1.3 Энергия морской воды…………………………………………………..11

                        1.3.1 Использование энергии приливов……………………………...11

                        1.3.2 Использование энергии волн…………………………………...13

                        1.3.3 Использование термической энергии………………………….15                      

      2 Загрязнение вод мирового океана……………………………………………...16

              2.1 Нефтяное загрязнение…………………………………………………...18

              2.2 Загрязнение сточными отходами промышленных и бытовых вод…...20

              2.3 Радиоактивное загрязнение вод мирового океана……………………..22

      3 Пресная  вода, как составная часть морской  воды…………………………….24

              3.1 Опреснение морской воды………………………………………………24

              3.2 Методы опреснения морской  воды……………………………………..25

                        3.2.1 Химическое опреснение………………………………………...25

                        3.2.2 Дистилляция……………………………………………………..25

                        3.2.3 Ионный обмен…………………………………………………...28

                        3.2.4 Обратный осмос…………………………………………………29

                        3.2.5 Электроосмос……………………………………………………30

                        3.2.6 Электродиализ…………………………………………………..31

                        3.2.7 Замораживание…………………………………………………..32

      Заключение………………………………………………………………………...34

      Список использованных источников…………………………………………….35

 

 

 

 

 

Введение 

      В данной курсовой работе сделана попытка осветить роль Мирового океана в жизни современного и будущего поколений людей. Из-за дефицита пресной воды, человек стал использовать методы опреснения морской воды. Например, такие как: химическое опреснение, дистилляция, ионный обмен, обратный осмос, электроосмос, электродиализ и замораживание. За последние годы были также предложены новые альтернативные методы опреснения морской воды за счёт воздействия ультразвуком, акустическими, ударными волнами, электромагнитными полями и др. [1].

     Многообразие существующих методов получения пресной воды объясняется тем, что ни один из них не может считаться универсальным, приемлемым для данных конкретных условий.

     Так же в  данной курсовой работе рассмотрено покорение морских глубин человеком и роль Мирового океана как важнейшей транспортной артерии, а также проблема борьбы с загрязнением вод Мирового океана.

     Целью данной курсовой работы проанализировать комплексное использование морской воды и способы ее получения.

Для достижения данной цели выделены следующие  задачи:

1. Рассмотреть роль морской воды в жизни человека;

2. Проанализировать загрязнение вод мирового океана;

3. Изучить методы опреснения  морской воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   1 Морская вода в жизни человека

Планету, на которой мы живем, с большим правом можно назвать  «планета-океан», чем «планета-земля». Ведь площадь Мирового океана более  чем в 2 раза превышает площадь  всей суши. Если все континенты покрыть  водой Мирового океана, то образовался  бы слой толщиной в 9 км! В океанах  находится 1370 млн. км3 воды! Очень много  воды на Земле, и это сказывается  на всей ее природе. Мировой океан  — регулятор климата Земли. Он накапливает тепло летом и  отдает его зимой. Вода поверхностного слоя Мирового океана, нагреваясь в  тропической области, перемещается в северные широты и к югу, к  Антарктиде, а в глубинах холодная вода движется из высоких широт к  экватору. Если бы не было такого обмена водными массами между тропиками  и высокими широтами, то тропическая  жара и полярный холод были бы настолько  сильными, что жизнь большинства  обитающих в этих широтах живых  существ сделалась бы невозможной.

С морскими течениями связаны  особенности климата прибрежных стран. Течения охлаждают или  отепляют климат.

Так, в Норвегии на 60° с. ш. среднегодовая температура воздуха  такая же, как и в Нью-Йорке, который лежит на 20°, т. е. на 2160 км южнее. Объясняется это влиянием теплого Северо-Атлантического течения, которое проходит у берегов Норвегии. Ветвь этого течения отепляет и Баренцево море, и наш северный порт Мурманск, который поэтому обычно не замерзает. От этого течения зависит  температура воздуха на всем севере Европы. Благодаря Северо-Атлантическому течению среднегодовая температура  воздуха в Англии на 15°, а в  Норвегии на 20—25° выше температуры  для соответствующих широт на другом берегу океана.

На этих же широтах, на восточном  побережье Канады, где проходит холодное Восточно-Гренландское течение, выносится  много льда Северного Ледовитого океана.

На севере Тихого океана у берегов Советского Союза проходит холодное течение, которое оказывает  охлаждающее влияние на климат прибрежных районов. На этих же широтах в тихоокеанской  части Канады значительно теплее.

Море — арена трудовой деятельности для миллионов человек. Чтобы снарядить в плавание одного моряка или рыбака, 20 человек трудятся на суше и в портах: на судостроительных заводах, сетевязальных и канатных фабриках и других предприятиях. Больше 100 млн. человек, жителей побережий, так или иначе, связаны с морем [1].

 

    1.1 Океан, как источник  питания

Океан содержит огромные запасы рыбы, съедобных моллюсков, ракообразных и водорослей. Общий мировой улов составляет в год 45 млн. Т (по данным ООН). Из них в пресных водах  добывают только 10%, остальное —  в морях и океанах. Первое место  в промысле занимают рыбы — 85%, затем киты — 6%, моллюски и ракообразные — 8% и водоросли — 1%. Больше всего рыбы добывается в северном полушарии. В южном полушарии богатейшие рыбные районы находятся вблизи берегов Африки, Южной Америки, Индонезии, Австралии.

Атлантический и Тихий  океаны дают 88% мирового промысла, южная  часть Северного Ледовитого океана (Баренцево, Норвежское, Гренландское моря) — 7%, Индийский океан — 5%. В  морском рыболовстве главное  значение имеют сельдевые (сельди, сардины, анчоусы). Их добывают более 14 млн. Т в год. Второе место занимают тресковые — более 5 млн. Т, далее скумбриевые и тунцы — более 2 млн. Т, затем камбаловые — более 1 млн. Т. Добыча лососевых достигает 500 тыс. Т.

Особенно много добывают дальневосточных лососей, кеты, горбуши, чавычи, красной.

Огромное количество моллюсков, ракообразных, трепангов, червей, водорослей добывают в Тропической области  океанов.

Это излюбленная пища в  Китае, Японии, Индии и других странах.

Несмотря на совершенство современной рыболовной техники  — мощные суда, разнообразные сети, акустические приборы, при помощи которых  обнаруживают рыбу, рыболовство все  же можно назвать охотой — человек  ищет по морям и океанам рыб  или китов, настигает добычу и  ловит ее.

В недалеком будущем наряду с охотой за стихийными скоплениями  рыбы придут новые рациональные формы  промысла.

Среди морских обитателей есть немало «смышленых», легко поддающихся  дрессировке, например дельфины, которые  могли бы «пасти» косяки рыб не хуже овчарок на овечьих пастбищах. Тогда рыболовы будут руководить движением рыбных стай. Возможно, будут  созданы электрические устройства, ограничивающие разброд рыбьих стай. При помощи акустических приборов люди станут созывать рыб или китов. Да и рыбное население изменится  в разных районах. Уже сейчас советские  ученые накопили опыт по акклиматизации рыб. Но это только начало большой  работы по улучшению и увеличению богатств промысловых животных океанов и морей. Надо «бесполезных» животных (морские звезды, морские ежи и другие прожорливые существа) использовать как корм птицам и для удобрения полей.

 

    1.2 Океаническая вода, как источник химического минерального сырья

Океаническая вода — неиссякаемое хранилище разнообразного химического  минерального сырья. В ней растворены все химические элементы периодической  системы Менделеева, даже золото и  радиоактивные элементы. Вода —  прекрасный растворитель. В среднем  в 1 Т морской воды растворено 35 кг различных солей, но добывают их пока сравнительно немного. Это дело будущего [2].

Много поваренной соли добывают из морской воды в Индии, Италии, Франции, Испании, Соединенных Штатах. Ее выпаривают в особых искусственных испарительных бассейнах, в которые на время прекращают доступ морской воды. Уже сейчас четверть мировой добычи соли производится из морской воды. Запасы каменной соли на суше велики, но, в конце концов, они все-таки будут исчерпаны.

Неиссякаемым источником поваренной соли навсегда останется  Мировой океан. Можно смело сказать, что опасность остаться без соли человечеству не угрожает.

В ряде стран морская вода становится основным источником добычи магния. В США из морской воды вырабатывают магния более 250 тыс. Т  в год, что составляет свыше 50% потребности  в этом металле. В Англии 4/5 потребности  в магнии покрывается за счет переработки  морской воды. Развита добыча магния из моря также в Италии, Франции, Тунисе и других странах [3].

Бром практически не удается  извлекать из минералов, поэтому  единственным источником его получения  служит морская вода.

Хотя в 1 Т морской воды брома содержится всего 65 Г, но это в 40 раз больше, чем среднее содержание его в земной коре.

Запасы брома в Мировом  океане достигают 90 тыс. млрд. Т.

Мировая добыча брома из морской воды пока составляет 100 тыс. Т (без СССР), и она увеличивается  по мере спроса. Первый завод для  получения брома из морской воды был построен в нашей стране еще  в 1916 Г; в Крыму. С тех пор добыча брома значительно увеличилась. Морской бром получают в США, Канаде, Бразилии, Франции, Японии, Индии и  других странах.

Бром используется для  лечебных целей, он входит в состав многих красителей, фото препаратов, добавляют его в топливо для двигателей внутреннего сгорания.

Из морской воды извлекают  также калий, который используется в основном как удобрение. Добыча его развита в Англии, Японии и других странах [4].

Технология получения  полезных веществ из вод океана пока еще плохо разработана. Извлекать из морской воды полезные ископаемые очень трудно, и часто приходится затрачивать гораздо больше средств, чем для добычи их на суше. Но ведь это только «пока» и «еще». Способы добычи быстро совершенствуются. Если разработку океанских вод вести комплексно, т. е. одновременно извлекать из них несколько полезных веществ, это очень удешевит производство. Человек сможет тогда использовать громадные запасы веществ, которые растворены в водах Мирового океана. Вода, которая освободится от растворенных в ней химических элементов, пойдет для орошения полей и для снабжения городов. По расчетам Всесоюзного института галургии (Солевого института) при комплексной переработке морской воды на каждые 10 тыс. Т пищевой соли получается 1700 Т сырого гипса, 370 Т калийного удобрения, около 2000 Т магнезии, 26 Т брома и другие вещества.

Некоторые элементы, содержащиеся в морской воде, сначала были открыты  в организме живых существ  и только потом в морской воде. Так, в Англии элемент ниобий обнаружили в организме асцидий, а затем  уже в ничтожных количествах  в воде Плимутского залива, со дна которого были эти асцидий взяты. Морские животные обладают способностью поглощать и концентрировать в теле различные редкие вещества. Моллюски, например, поглощают много меди, асцидий — ванадия, радиолярии — стронция, медузы — цинк, олово, свинец, водоросли и губки — йод.

Водоросли ламинарии концентрируют  много алюминия, некоторые бактерии — серу, железо и другие вещества.

Со временем, может быть, удастся найти «биологические способы» извлечения редких веществ из морской  воды. Мелководные лагуны будут искусственно заселяться организмами, поглощающими никель, кобальт, церий, цезий, уран, торий, ванадий, молибден, радий, а затем из их тела «концентрат» одного из этих веществ будет извлекаться химическими методами в промышленном масштабе. Йод уже давно получают из морских водорослей, растущих на мелководьях вблизи берега.