Основні напрями використання водних ресурсів. Санітарні умови спуску стічних вод

Вода є найпоширенішою речовиною на нашій планеті: хоч і в різних кількостях, вона доступна повсюдно, і відіграє життєво важливу роль для навколишнього середовища та живих організмів. Найбільше значення має прісна вода, без якої людське існування неможливе, і замінити її нічим не можна. Люди завжди споживали свіжу воду та використовували її в різних цілях, включаючи побутове, сільськогосподарське, промислове та рекреаційне використання.

Запаси води Землі

Вода існує у трьох агрегатних станах: рідкому, твердому та газоподібному. Вона утворює океани, моря, озера, річки та підземні води, що знаходяться у верхньому шарі кори, та ґрунтового покриву Землі. У твердому стані, вона існує у вигляді снігу та льоду в полярних та гірських районах. Певна кількість води міститься у повітрі у вигляді водяної пари. Величезні обсяги води перебувають у складі різних мінералів земної кори.

Виявити точну кількість запасів води в усьому світі досить складно, оскільки вода динамічна і перебуває у постійному русі, змінюючи свій стан від рідкого до твердого та газоподібного, і навпаки. Як правило, загальна кількість водних ресурсів світу оцінюється як сукупність усіх вод гідросфери. Це вся вільна вода, яка існує у всіх трьох агрегатних станах в атмосфері, на поверхні Землі та в земній корі до глибини 2000 метрів.

Поточні оцінки показали, що на нашій планеті міститься величезна кількість води - близько 138,6 млн. кубічних кілометрів (1,386 млрд. км³). Проте 97,5% цього обсягу – солона вода і лише 2,5% – прісна. Велика частина прісної води (68,7%) знаходиться у вигляді льодів та постійних снігових покривів в Антарктиці, Арктиці та гірських районах. Далі, 29,9% існує як ґрунтові води, і лише 0,26% від загальної кількості прісної води на Землі зосереджено в озерах, водосховищах та річкових системах, де вони найлегше доступні для наших економічних потреб.

Ці показники були розраховані за тривалий проміжок часу, проте, якщо брати до уваги короткі періоди (один рік, кілька сезонів або місяців), кількість води в гідросфері може змінюватися. Це з обміном води між океанами, землею і атмосферою. Цей обмін, як правило, називається , або глобальним гідрологічним циклом.

Ресурси прісної води

Прісна вода містить мінімальну кількість солей (не більше 0,1%) та підходить для людських потреб. Однак не всі ресурси доступні для людей, а навіть ті, які доступні не завжди придатні для використання. Розглянемо джерела прісної води:

• Льодовики та снігові покриви займають близько 1/10 суші у світі та містять близько 70% запасів прісної води. На жаль, більша частина цих ресурсів розташована далеко від населених пунктів, тому є важкою.
• Підземні води на сьогоднішній день є найбільш поширеним та доступним джерелом прісної води.
• Прісноводні озера переважно розташовані на великих висотах. У Канаді знаходиться близько 50% прісноводних озер світу. Багато озер, особливо, що у посушливих районах, стають солоними з допомогою випарів. Каспійське море, Мертве море і Велике Солоне озеро є одними з найбільших у світі солоних озер.
• Річки утворюють гідрологічну мозаїку. На Землі налічується 263 міжнародні річкові басейни, які охоплюють понад 45% суші нашої планети (виняток - Антарктика).

Об'єкти водних ресурсів

Основними об'єктами водних ресурсів є:

• океани та моря;
• озера, ставки та водосховища;
• болота;
• річки, канали та струмки;
• вологість ґрунтів;
• підземні води (грунтові, ґрунтові, міжпластові, артезіанські, мінеральні);
• крижані шапки та льодовики;
• атмосферні опади (дощ, сніг, роса, град тощо).

Проблеми використання водних ресурсів

Протягом багатьох сотень років вплив людини на водні ресурси був незначним і мало виключно локальний характер. Чудові властивості води - її відновлення завдяки кругообігу та можливість очищатися - роблять прісну воду щодо очищеної та володіє кількісними та якісними характеристиками, які будуть незмінними протягом тривалого часу.

Однак ці особливості води породили ілюзію незмінності та невичерпності даних ресурсів. З цих упереджень виникла традиція недбалого використання надзвичайно важливих водних ресурсів.

Ситуація дуже змінилася за останні десятиліття. У багатьох частинах світу були виявлені результати довгострокових і неправильних дій щодо такого цінного ресурсу. Це стосується як прямого використання води, і непрямого.

У всьому світі протягом 25-30 років спостерігається масова антропогенна зміна в гідрологічному циклі річок та озер, що впливають на якість води та їх потенціал як природний ресурс.

Обсяг водних ресурсів, їх просторовий та тимчасовий розподіл визначаються не тільки природними коливаннями клімату, як раніше, але тепер також за видами економічної діяльності людей. Багато частин світових водних ресурсів стають настільки виснаженими і сильно забрудненими, що вони вже не в змозі задовольнити потреби, які постійно зростають. Це може
стати основним фактором, що перешкоджає економічному розвитку та зростанню чисельності населення.

Забруднення водних ресурсів

Основними причинами забруднення водних ресурсів є:

• Стічні води;

Побутові, промислові та сільськогосподарські стічні води призводять до забруднення багатьох річок та озер.

• Поховання відходів у морях та океанах;

Поховання сміття в морях та океанах може спричинити величезні проблеми, адже воно негативно позначається на живих організмах, що мешкають у водах.

• Промисловість;

Промисловість - це величезне джерело забруднень вод, яке виробляє речовини, шкідливі людей і довкілля.

• Радіоактивні речовини;

Радіоактивне забруднення, при якому у воді знаходиться висока концентрація радіації, є найнебезпечнішим забрудненням і може поширюватися в океанічні води.

• Розлив нафти;

Розлив нафти несе загрози не тільки водним ресурсам, а й поселенням людей, розташованим поблизу забрудненого джерела, а також усім біологічним ресурсам, для кого вода є місцем проживання або життєво важливою необхідністю.

• Витоку нафти та нафтопродуктів із підземних сховищ;

Велика кількість нафти та нафтопродуктів зберігаються в резервуарах, виготовлених із сталі, яка згодом зазнає корозії, що у результаті створює витікання шкідливих речовин у навколишній ґрунт та ґрунтові води.

• Атмосферні опади;

Атмосферні опади, такі як кислотні опади, утворюються при забрудненні повітря та змінюють кислотність води.

• Глобальне потепління;

Підвищення температури води викликає загибель багатьох живих організмів і руйнує велику кількість місць проживання.

• Евтрофікація.

Евтрофікація – процес зниження якісних характеристик води, пов'язаний із надмірним збагаченням поживними речовинами.

Раціональне використання та охорона водних ресурсів

Водні ресурси передбачають раціональне використання та охорону, починаючи від приватних осіб до підприємств та держав. Існує багато способів, завдяки яким ми можемо зменшити наш вплив на водне середовище. Ось деякі з них:

Економія води

Такі фактори, як зміна клімату, зростання чисельності населення та збільшення посушливості посилюють тиск на наші водні ресурси. Найкращим способом зберегти воду є скорочення споживання та уникнення зростання стічних вод.

На побутовому рівні, є багато способів для економії води, такі як: коротший душ, установка водозберігаючих приладів, пральні машини з низькою витратою води. Інший підхід полягає у висадженні садів, які не вимагають великої кількості води.

Подивившись на нашу планету з висоти космічних просторів, відразу напрошується зіставлення з блакитною кулею, яка покрита водою. Континенти в цей час здаються маленькими острівцями в цьому безкрайньому океані. Це цілком природно, адже вода займає 79,8% усієї поверхні, а на сушу припадає – 29,2%. Водна оболонка Землі має назву гідросфера, її обсяг становить 1,4 млрд м 3 .

Водні ресурси та їх призначення

Водні ресурси— це гарні для використання у господарстві води річок, озер, каналів, водосховищ, морів та океанів. Сюди входять підземні води, ґрунтова волога, болота, льодовики, а також водяні пари атмосфери.

Вода виникла на планеті близько 3,5 млрд років тому і спочатку мала вигляд пари, що виділялися в процесі дегазації мантії. На сьогоднішній день вода є найважливішим елементом у біосфері Землі, адже її замінити нічим неможливо. Проте з недавніх пір водні ресурси перестали вважатися обмеженими, адже вченим вдалося опріснити солону воду.

Призначення водних ресурсів- Підтримати життєдіяльність всього живого на Землі (людини, рослин та тварин). Вода є основою всього живого та основний постачальник кисню у процесі фотосинтезу. Вода бере участь і в кліматоутворенні - вбираючи тепло з атмосфери, щоб віддати його, тим самим регулює кліматичні процеси.

Варто б і згадати, що водні джерела відіграють почесну роль видозміні нашої планети. Люди завжди селилися неподалік водойм чи джерел води. Таким чином, вода сприяє сповіщенню. Серед учених існує гіпотеза, що якби Землі був води, то відкриття Америки перенеслося на кілька століть. А Австралія і на сьогоднішній день була б незвіданою.

Види водних ресурсів

Як уже було сказано водні ресурси- Це все запаси води на планеті. Але з іншого боку, вода є найпоширенішим і найбільш специфічним з'єднанням на Землі, адже тільки вона може перебувати в трьох станах (рідкому, газоподібному та твердому).

Водні ресурси Землі складаються з:

• вод поверхневого типу(Океани, моря, озера, річки, болота) — найцінніше джерело прісної води, але річ у тому, що ці об'єкти розподілені на поверхні Землі досить нерівномірно. Так, в екваторіальному поясі, а також у північній частині помірного поясу вода перебуватиме у надлишку (25 тис. м 3 на рік на одну особу). А тропічні континенти, що складаються із 1/3 суші, дуже гостро відчувають дефіцит водних запасів. Виходячи з такої ситуації, сільське господарство у них розвивається лише за умови штучного зрошення;
• підземних вод;
• водойм створених штучно людиною;
• льодовики та сніжники (замерзла вода льодовиків Антарктиди, Арктики та снігові вершини гір).Тут міститься найбільша частина прісної води. Однак, ці запаси практично недоступні для використання. Якщо всі льодовики розподілити по Землі, то цей лід укриє землю кулею заввишки 53 см, а розтопивши її — ми тим самим піднімаємо рівень Світового океану на 64 метри;
• волога, що міститься в рослинах та тваринах;
• пароподібний стан атмосфери.

Споживання водних ресурсів

Загальний обсяг гідросфери вражає своєю кількістю, однак, лише 2% цієї цифри становить прісна вода, більше того, доступні для використання всього 0,3%. Вченими були підраховані ресурси прісної води, які необхідні всьому людству, тваринам та рослинам. Виявляється, що запас водних ресурсів на планеті — лише 2,5% води потрібного обсягу.

У всьому світі щорічно споживається близько 5 тис. м3, при цьому більше половини споживаної води йде безповоротно. У відсотковому співвідношенні споживання водних ресурсів матиме таку характерність:

• сільське господарство - 63%;

• промислове водоспоживання - 27% від загальної кількості;

• комунально-побутові потреби забирають 6%;
• водосховища споживають 4%.

Мало хто знає, що для того, щоб виростити 1 тонну бавовни, потрібно 10 тисяч тонн води, на 1 тонну пшениці — йде 1500 тонн води, виробництво 1 тонни сталі необхідно 250 тонн води, а 1 тонна паперу вимагає не менше 236 тисяч тонн води.

Людина на день повинна споживати мінімум 2,5 літра води, але в середньому ця ж людина витрачає у великому місті не менше ніж 360 літрів добу, оскільки в цю цифру входить всіляке використання води, включаючи полив вулиць, миття транспорту і навіть пожежогасіння.

Але на цьому споживання водних ресурсів не закінчується. Свідчить про це, наприклад, водний транспорт чи процес розведення як морських, і прісних риб. Причому для розведення риб знадобиться чиста вода, насичена киснем і без вмісту шкідливих домішок.

Величезним прикладом використання водних ресурсів є рекреаційні зони. Немає такої людини, якій би не подобалося відпочивати біля водоймища, розслабитися, викупатися. У світі майже 90% рекреаційних зон знаходяться неподалік водойм.

Потреба охорони водних ресурсів

Враховуючи ситуацію, що склалася, можна зробити висновок, що вода вимагає бережного ставлення до себе. В даний час зберегти запас водних ресурсів можна двома способами:

• скоротити споживання прісної води;
• створення сучасних колекторів найвищої якості.

Збереження води у водосховищах обмежують її стік у світовий океан. Зберігання води під землею сприяють запобігти її випаровування. Спорудження каналів легко зможе вирішити питання доставки води без проникнення її у ґрунт. Думає людство і нові способи зрошення сільськогосподарських угідь, дозволяють зволожувати територію, використовуючи стічні води.

Але кожен із перерахованих вище способів насправді впливає на біосферу. Система водоймищ, наприклад, не дозволяє формуванню родючих мулистих відкладень, канали заважають поповненню ґрунтових вод. Тому сьогодні один із найбільш ефективних способів зберегти водні ресурси – це очищення стічних вод. Наука не стоїть на місці в цьому плані і різні методи дозволяють знешкодити або видалити до 96% шкідливих речовин.

Проблема забруднення водних ресурсів

Приріст населення, підйом виробництва та сільського господарства... Дані фактори сприяли нестачі прісної води. Додатково до всього зростає частка забруднених водних ресурсів.

Основні джерела забруднення:

• промислові стоки;
• стічні води комунальних трас;
• сливи з полів (мається на увазі, коли вони перенасичені хімікатами та добривами;
• поховання радіоактивних речовин біля водойми;
• стоки, що надходять від тваринницьких комплексів (вода характеризується надлишком біогенної органіки);
• судноплавство.

Природа передбачає самоочищення водойм. Відбувається це за рахунок перебування у воді планктону, потрапляння у воду ультрафіолетових променів, осідання нерозчинних частинок. Але на жаль забруднення набагато більше і природа самостійно не в змозі впоратися з такою масою шкідливих речовин, які надає водним ресурсам людина та її діяльність.

Неординарні джерела питної води

Останнім часом людство задумалося над тим, як використати нетрадиційні джерела водних ресурсів. Ось основні з них:

• буксирувати айсберги з Арктики чи Антарктиди;
• проводити опріснення морських вод (активно використовується зараз);
• конденсувати воду атмосфери.

З метою добування прісної води шляхом опріснення солоної на морських суднах встановлюють опріснювальні станції. Загалом у світі вже налічується близько сотні таких агрегатів. Найбільшим у світі виробником такої води є Кувейт.

Прісна вода останнім часом набула статусу світового товару, її переміщують у танкерах використовуючи далекі водопроводи. Така схема успішно діє у таких напрямках:

• до Нідерландів вода надходить з Норвегії;
• Саудівська Аравія отримує ресурс із Філіппін;
• Сінгапур імпортує із Малазії;
• перекачування води здійснюється з Гренландії та Антарктиди до Європи;
• Амазонка транспортує питну воду до Африки.

Одним із останніх досягнень є установки за допомогою яких тепло атомних реакторів застосовується одночасно для опріснення морської води та виробництва електроенергії. При цьому ціна одного літра води коштує небагато, оскільки продуктивність таких установок є досить великою. Воду, що пройшла через такий шлях, рекомендують використовувати для поливу.

Водосховища можуть допомогти подолати дефіцит прісної води, регулюючи річковий стік. Загалом у світі споруджено понад 30 тисяч водосховищ. У багатьох країнах функціонують проекти перерозподілу річкового стоку у вигляді його перекидання. Але найбільші такі програми були відкинуті через природоохоронні міркування.

Водні ресурси РФ

Наша країна має унікальний водно-ресурсний потенціал. Однак головний їх недолік — надзвичайний їхній нерівномірний розподіл. Так, якщо порівняти Південний і Далекосхідний федеральні округи Росії, то за величиною місцевих водних ресурсів вони відрізняються один від одного в 30 разів, а водозабезпечення — в 100 разів.

Річки Росії

Розмірковуючи про водні ресурси Росії, насамперед, слід зазначити річки. Їх обсяг становить 4270 км 3 . На території Росії виділяють 4 водні басейни:

• моря Північного і Льодовитого океану, а також великі річки, що впадають в них (Північна Двіна, Печора, Об, Єнісей, Олена, Колима);
• моря Тихого океану (Амур та Анадир);
• моря Атлантичного океану (Дон, Кубань, Нева);
• внутрішній басейн Каспійського моря та впадають Волга та Урал.

Оскільки в центральних районах густота населення більша, ніж, наприклад, у Сибіру це призводить до зникнення малих річок і забруднення води загалом.

Озера та болота Росії

Половина всієї прісної води в країні припадає на озера. Їх кількість біля країни приблизно 2 млн. З них великі:

• Байкал;
• Ладозьке;
• Онезьке;
• Таймир;
• Ханка;
• Чани;
• Ільмень;
• Біле.

Особливу посаду слід надати озеру Байкалу, адже у ньому зосереджено 90% наших запасів прісної води. Крім того, що це озера найглибше на землі, воно ще й характеризується унікальною екосистемою. Також Байкал зарахований до списку природної спадщини ЮНЕСКО.

Озера РФ використовують для іригації та як джерела для водопостачання. Деякі з перерахованих озер мають пристойний запас лікувальних грязей і тому їх застосовують з метою рекреації. Так само, як і для річок, для озер характерний нерівномірний їх розподіл. Головним чином вони зосереджені у Північно-Західній частині дивні (Кольський півострів та Республіка Карелія), Уральський регіон, Сибір та Забайкалля.

Болота Росії також відіграють важливу роль, хоча багато людей до них ставляться зневажливо, осушуючи їх. Такі події призводять до загибелі всіх великих екосистем, а тому річки не можуть самоочищатися природним шляхом. Ще болота живлять річки, виступають їх контрольованим об'єктом під час паводків та повінь. І, звичайно ж, болота є джерелом торф'яних запасів.

Поширені дані елементи водних ресурсів на Північному Заході та Північно-Центральній частині Сибіру, ​​загальна площа боліт на території Росії становить 1,4 млн км 2 .

Як бачимо, Росія має великий водоресурсний потенціал, але не варто забувати про збалансоване використання даного ресурсу, ставитися до нього дбайливо, адже антропогенні фактори, велике споживання призводить до забруднення та виснаження водних ресурсів.

Будьте в курсі всіх важливих подій United Traders - підписуйтесь на наш

Комунальне, промислове та сільськогосподарське водопостачання

Комунальне водопостачання. Частка комунального водопостачання у загальному обсязі споживаної води як загалом у світі, і у Росії щодо невелика, але життя суспільства воно має вирішальне значення. Відсутність чистої питної води – одна з головних причин тяжких інфекційних хвороб. Понад половину населення світу користується водою, яка не відповідає санітарно-гігієнічним вимогам.

У Росії щодо комунально-побутового водопостачання прийнято найвищий показник забезпеченості - 97% за кількістю безперебійних років. Комунально-побутове водопостачання покликане задовольняти потреби населення у воді, тому до її якості пред'являються дуже високі вимоги як за фізичними властивостями, так і за хімічними та бактеріологічними показниками. Для приведення якості води у відповідність до санітарно-гігієнічних нормативів її фільтрують, коагулюють, з метою дезінфекції хлорують або фторують, для поліпшення смакових якостей збагачують аміаком.

Норми господарсько-питного водопостачання залежить від благоустрою житлового фонду населеного пункту, кліматичних, а то й історичних умов. Водоспоживання однієї людини коливається від 30-50 до 400 л/сут і більше. Істотними є коливання водоспоживання і за кордоном. Так у Лондоні на одну людину припадає 260, а в Нью-Йорку – 600 л/добу. У середньому у Росії міське водоспоживання оцінюється в 450 л/сут, їх 50% йде на господарсько-питні, 20 - на комунально-побутові і 30% - на виробничі потреби. У багатьох невеликих містах та селищах питоме водоспоживання в 1,5-2 рази нижче за середнє по країні.

Близько 60% води на комунальне водопостачання забирається з поверхневих і трохи більше 40% з підземних джерел, що мають найкращу якість вод у зв'язку з їх мінімальним забрудненням хімічними речовинами та патогенними мікробами.

Подальше вдосконалення водокористування у комунальному господарстві вимагає проведення низки заходів, серед яких слід назвати: централізоване водопостачання у найближчі роки всього міського населення (нині – 98% міст та 86% селищ міського типу); всесвітню економію та зниження втрат питної води; стабілізацію питомого водоспоживання; розробку та впровадження вдосконалених систем подачі та розподілу води; суттєве підвищення рівня механізації та автоматизації технологічних процесів водокористування.

Водопостачання промисловості. Промисловість одна із найбільших споживачів води. Різні галузі пред'являють різні вимоги до кількості та якості води. Так, на виробництво 1 т бавовняної тканини витрачається близько 250 м3 води, 1 т синтетичного волокна – 2500-5000 м3. Багато води потрібно хімічної промисловості: близько 1000 м 3 води використовується при виробництві 1 т аміаку та 2000 м 3 – 1 т синтетичного каучуку. До водоємних споживачів належить і кольорова металургія: на 1 т нікелю витрачається 4000 м 3 води. Слід пам'ятати, що у підприємствах однієї й тієї ж галузі залежно від технологічного рівня виробництва отримання 1 т продукції використовується різну кількість води, наприклад виробництва 1 т нафти потрібно від 0,1 до 50 м 3 води. Зазвичай витрата води на родинних підприємствах різниться у 5-10 разів.

Велику увагу обсяг споживаної води надають системи промислового водопостачання. При прямоточній системі вода з джерел водопостачання подається на підприємство, а після використання та очищення, а часом і без неї повертається до джерела. У системах оборотного водопостачання воду після технологічного процесу охолоджують, очищають і потім знову направляють у виробничий цикл. Періодично для компенсації втрат система поповнюється свіжою водою. При повторній системі водопостачання воду, використану в одних процесах, передають для використання в інших процесах цього або інших підприємств і потім після відповідного очищення скидають у водні об'єкти. Нерідко дві останні системи комбінуються. Безповоротна витрата води в промисловості найчастіше невелика і коливається від 2 до 20% залежно від характеру виробництва та застосовуваної технології і лише в окремих випадках, як, наприклад, у нафтопереробній промисловості досягає 50%. Безповоротне водоспоживання складається з обсягу води, що увійшла до складу продукції, та втрат на всіх етапах технологічного процесу.

Вода у промисловому виробництві використовується як сировина, розчинник. Теплоносій, нарешті, як середовище, що поглинає і транспортує розчинені домішки. Найбільше її в промисловості використовується для охолодження: наприклад, у теплоенергетиці - 85% від загальної витрати; Переважна більшість води з цією ж метою йде і металургійних заводах.

Незважаючи на широке впровадження оборотно-повторного водопостачання - в середньому до 75%, а в деяких галузях і більше, промисловість щорічно забирає з водних об'єктів близько 50 км3 води, зокрема приблизно 4 км3 морської. Понад 30 км 3 води промислові підприємства щорічно скидають у водні об'єкти, при цьому всім видам очищення (механічне, біологічне та фізико-хімічне) піддається лише близько половини скиданих вод, приблизно 5-7% вод скидається взагалі без очищення.

У разі наміченого прискорення розвитку промислового виробництва важливого значення набуває виконання заходів, вкладених у вдосконалення використання водних ресурсів. Найважливіше значення серед цих заходів мають такі: нормування кількості та якості води, що витрачається у різних галузях промисловості на одиницю продукції; подальше нарощування потужностей систем оборотно-повторного водопостачання та замкнутих систем водопостачання та замкнутих систем водокористування; застосування у низці галузей промисловості очищених стічних вод комунального господарства; всесвітнє скорочення витоку води; утилізація опадів у стоках промислових підприємств та їх обробка з метою подальшого використання у народному господарстві.

Слід мати на увазі, що поряд із скороченням питомої витрати свіжої води в деяких галузях промисловості, наприклад нафтовидобувної та газової, у перспективі витрата збільшиться, оскільки ускладнюються умови розробки та експлуатації свердловин.

Сільськогосподарське споживання.Річне споживання води у сільській місцевості нашій країні становить близько 12 км 3 . Основними споживачами води є сільські населені пункти, тваринництво, підприємства з переробки сільськогосподарської продукції та виробничі зони з обслуговування техніки.

Характерна особливість водопостачання сільських населених пунктів – велика внутрішньодобова нерівномірність, значні обсяги безповоротного водоспоживання через слабкий розвиток каналізації та відносно невисоке питоме водоспоживання на душу населення – 30-100 л/добу. Загалом 33% сільських населених пунктів мають централізоване водопостачання. Порівняно з комунально-побутовим водопостачанням міст стан водозабірних споруд у сільській місцевості перебуває на нижчому технічному рівні.

Для сільськогосподарського водопостачання переважно використовуються підземні води. Використання поверхневих вод поширене лише деяких районах Росії - Поволзькому, Західно-Сибірському і Далекосхідному (30-35%).

Значним споживачем води у сільській місцевості є тваринництво. Норми споживання води тваринами коливаються від 2 л/добу (ягня) до 200 л/добу (корова). Вода, що забирається потреби тваринництва, повинна задовольняти тим самим вимогам, які пред'являються до води, використовуваної для господарсько-питних цілей. Напування худоби забрудненою водою знижує продуктивність тварин на 40-70%. У південних районах країни тваринництво не може розвиватися без обводнення великих пасовищ, які зазвичай. Мають дуже обмежені водні ресурси.

Для поліпшення сільськогосподарського водопостачання потрібні: впровадження централізованих систем водопостачання та водовідведення із спорудами біологічного очищення стічних вод; збільшення обігового та повторного застосування вод; ретельне очищення стоків та використання їх для поливу сільськогосподарських культур; вдосконалення водозаборів із поверхневих джерел; опріснення мінералізованих вод; використання сонячної енергії та енергії вітру для підйому води. Підвищення благоустрою сільських населених пунктів та зростання обсягу сільськогосподарської продукції неминуче призведуть до зростання сільськогосподарського водопостачання та водовідведення у найближчій перспективі.

Енергетика.

Понад 80% електроенергії в усьому світі, включаючи Росію, виробляється тепловими електростанціями, які є найбільшими промисловими споживачами води. Для їх роботи потрібна вода в середньому 35-40 м 3 /с на 1 млн. кВт встановленої потужності. Великі теплові електростанції зазвичай розміщують на берегах великих річок, водосховищ, озер або для їх роботи створюють спеціальні досить значні водосховища, що потребує великих капіталовкладень.

Загальний обсяг води, що споживається тепловими електростанціями країни, становить близько 160 км 3 , у тому числі свіжої 70, оборотної 90 км 3 що перевищує річний сумарний стік таких річок, як Дніпро, Дон, Урал. Системи охолодження прямотоком притаманні конденсаційних електростанцій, а ТЕЦ, зазвичай, застосовуються оборотні системи. Близько 95% стічних вод теплових електростанцій складає вода, що охолоджує, практично не забруднена. Невелика частина потреб електростанцій у воді (близько 8 км 3) покривається морською водою. На морській воді працюють станції на узбережжях Балтійського та Каспійського морів, Тихого океану.

Вплив електростанцій на гідрологічний і біологічний режими водойм різноманітний і обумовлено травмуванням організмів при проходженні ними агрегатів станції разом з охолоджувальною водою, надходженням разом з водою додаткового тепла, що скидається, підвищує температуру водойм, і внесенням забруднень з скидними водами.

При скиданні підігрітих вод підвищується температура води у водоймах та водотоках, що відбивається на фауні та флорі. Підвищення її до 20-25єС і більше дається взнаки позитивно, стимулюючи ріст і розмноження організмів, а до 26-30єС і більше - пригнічує розвиток основних груп гідробіонтів. Безперервний потік підігрітої води посилює перебіг, яким зноситься планктон. Змінюються умови проживання як планктону, а й зообентоса через розмивання цим потоком грунтів, порушується кисневий режим, вода забруднюється нафтопродуктами. Солями важких металів, кислотами та лугами, а через атмосферні викиди – золою, оксидами сірки, азоту тощо. Разом з тим, якщо теплові скидання надходять у придонні шари, тепловий режим водойми та циркуляція водних мас у деяких випадках можуть бути покращені. Позитивно слід оцінювати і відсутність льодового покриву взимку або коротший період його існування, оскільки це покращує кисневий режим водойми.

Сказане свідчить про важливість вибору системи водопостачання електростанцій, необхідність раціональнішого розміщення їх, розробки або вдосконалення системи технологічних процесів з утилізації теплових вод у господарстві. З цією метою проводяться науково-дослідні та практичні роботи з використання теплих вод для зрошення сільськогосподарських культур, водопостачання тваринницьких ферм, обігріву відкритого ґрунту, вирощування на корм рибам зелених водоростей та розведення риб у басейнах.

Враховуючи, що у найбільш розвинених країнах у 2000 р. на охолодження теплових електростанцій було використано близько 10% водних ресурсів, можна уявити, наскільки велике господарське та екологічне значення має будівництво теплових електростанцій на берегах водойм. Зниженню негативного впливу теплових електростанцій на водоймища сприяють: максимальне обмеження прямоточних систем водопостачання; застосування оборотних систем; хімічне оброблення додаткової води оборотних систем технічного водопостачання; повторне використання замаслених та мазутних вод після попереднього очищення; нейтралізація стічних вод підготовчих установок.

Найважливішою підгалузою паливно-енергетичного та водного господарства країни є гідроенергетика. Гідроенергетичний потенціал освоєний у Поволжі та на Уралі на 60-80%, у Сибіру, ​​на Далекому Сході та в Середній Азії від 3-5 до 20%. Встановлені потужність та вироблення електроенергії ГЕС в енергосистемах країни становлять за останні десятиліття 18-20 та 12-14% відповідно. Щорічна економія палива з допомогою роботи ГЕС обчислюється загалом країні 70-80 млн. т умовного палива.

Основна функція гідроелектростанцій у сучасних енергосистемах – регулювання рівномірності добового навантаження енергосистем. Різниця між максимальним та мінімальним навантаженням добового графіка у всіх енергосистемах становить 10-20 млн. кВт. Покриття піків графіків навантаження тепловими електростанціями не завжди можливе та доцільне з технічних та економічних причин. Часте чергування глибокого розвантаження та повного навантаження теплових агрегатів скорочує термін служби обладнання, збільшує частоту та обсяг ремонтних робіт, підвищує аварійність, суттєво збільшує питому витрату палива на виробництво електроенергії. Агрегати гідроелектростанцій швидко (протягом 1 хв) і легко сприймають навантаження енергосистем. Можливий діапазон регулювання потужності гідроелектростанцій зазвичай близький до повної встановленої потужності.

На більшості гідроенергетичних водосховищ здійснюється добове та тижневе регулювання стоку і лише на найбільших водосховищах – сезонне та багаторічне. За відсутності регулюючих водоймищ гідроелектростанції виробляли б енергію не відповідно до вимог енергетичних систем, а залежно від водності річки у той чи інший період. Оскільки витрата води в річках у різну пору року змінюється в десятки та сотні разів, гідроелектростанції без регулюючих водоймищ також змінювали б свою потужність та вироблення енергії. Крім того, при використанні гідроенергоресурсів без водорегульованих водосховищ надзвичайно важко вибрати встановлену потужність станції. Якби потужність станції розраховувалася відповідно до максимальної витрати, то більшу частину року багато агрегатів простоювали б через нестачу води. Так, для гідроелектростанцій, що не мають регулюючих водоймищ, характерний низький коефіцієнт використання стоку – нерідко 0,1 – 0,2.

Крім природних передумов, що викликають необхідність створення водосховищ для гідроелектростанцій, є технічні та економічні чинники. Серед них - нерівномірне споживання електроенергії протягом доби і тижня, так і року, розбіжність у часі побутових витрат води в річці з графіком навантаження енергосистеми.

У зв'язку зі зростанням піків графіків навантаження в енергосистемах гідроелектростанції не всюди справляються з їх покриттям. Тому в останні десятиліття все ширше розвивається будівництво гідроакумулюючих станцій (ГАЕС), які також висувають свої особливі вимоги до водних ресурсів.

Основні елементи ГАЕС: два басейни-водосховища - верховий та низовий, розташовані на різних рівнях, зазвичай у межах від кількох десятків до 200 м; будівля гідроелектростанції з оборотними агрегатами, що працюють поперемінно у насосному та турбінному режимах; трубопроводи, що з'єднують обидва басейни з будинком гідроелектростанції. У період нічних провалів навантажень в енергетичній системі енергія теплових та атомних електростанцій використовується агрегатами, які працюють у насосному режимі для підкачування води з низового басейну до верхового. У період піку навантаження вода з верхового басейну скидається в низовий і ГАЕС живить енергосистему.

На більшості експлуатованих гідроакумулюючих станцій низові та верхові басейни створені спеціально: низовий – шляхом будівництва невеликої греблі в руслі річки, верховий – за допомогою виїмки та обвалування басейну, як правило, по всьому його периметру. У міру розвитку ГАЕС та збільшення їх встановленої потужності (до 2 млн кВт) як низовий басейн використовуються природні озера та водосховища.

Одна з проблем, що виникають під час експлуатації ГАЕС, - їхній вплив на довкілля, насамперед на низовий басейн. Забір протягом доби десятків мільйонів кубічних метрів води у верховий басейн і скидання цієї води в низовий басейн істотно впливають на режим рівнів, течії, а, отже, на всі гідрологічні процеси у водоймі. Значна щодобова амплітуда коливань рівня води у водоймах активізує процеси переробки берегів, впливає на умови нересту та нагулу риби, рослинність, якість води, стану та умови використання пляжів. Природно, що більше водосховище чи озеро, то менше змінюються природні умови під час використання його як низового басейну ГАЕС.

Водний транспорт та лісосплав.

Протяжність внутрішніх водних шляхів країни становить 123,2 тис. км. Довжина штучних водних шляхів, що пролягають водосховищами, каналами, шлюзованими і зарегульованими річками, перевищує 21 тис. км.

У вантажообіг всіх видів транспорту на річковій доводиться трохи більше 4%. У 1996 р. було перевезено 649 млн т вантажів, вантажообіг досяг 256 млрд т · км. У перевезеннях річкового транспорту переважають суховантажі (558 млн. т). Це в основному мінеральні будівельні матеріали, кам'яне вугілля та кокс, нафтопродукти, ліс та дрова, зерно, метали та металобрухт. Вартість перевезень вантажів річковим транспортом на 1/3 нижче, ніж залізницею, й у 3-15 разів менше, ніж автотранспортом.

Незважаючи на незначну питому вагу у загальному вантажообігу, водний транспорт займає значне місце у народному господарстві. У районах Європейської Півночі, Північно-Західному, Поволзькому, Волго-Вятському, Східно-Сибірському частка перевезення вантажів річковим транспортом становить 20-40% загального обсягу перевезень. Значення водного транспорту у розвиток промисловості та сільського господарства північних і східних районів країни важко переоцінити.

Відносно невелика частка річкового транспорту в загальному вантажообігу багатьох країн, у тому числі й Росії, пояснюється сезонністю його роботи, розбіжністю в деяких районах мережі внутрішніх водних шляхів з основним напрямом вантажопотоків, ізольованістю річкових басейнів, як правило, малими глибинами на незарегульованих ділянках, ступінчастістю глибин у межах одного й того самого басейну, наявністю перекатів та порожистих ділянок з великою швидкістю перебігу, нестійкістю суднових фарватерів та іншими причинами. Усунути багато з перерахованих недоліків внутрішніх водних шляхів можна лише шляхом будівництва гідровузлів та каналів та створення водосховищ.

Для річкового транспорту бажано розпочинати будівництво гідровузлів у верхів'ях річок, оскільки у цих випадках завдяки водосховищам збільшуються судноплавні глибини на найбільш мілководних ділянках річок за рахунок створення як підпору, так і спеціальних навігаційних попусків у нижні б'єфи. Іноді на користь річкового транспорту будівництво гідровузлів переважно починати тому ділянці річки, де є пороги, заважають судноплавству.

Перетворення річок на каскади водоймищ і зарегулювання їх стоку істотно змінило й умови лісосплаву, що у Росії значну роль перевезеннях лісу. Зарегулювання стоку призвело до ліквідації молевого сплаву, при якому відзначаються великі втрати деревини, і створило можливості для переходу на транспортування лісу в гашелях, «сигарах», плотах та на вантажних суднах, а також для залучення в експлуатацію нових лісових районів завдяки утворенню водних шляхів річкам, раніше непридатним для лісосплаву.

Негативні наслідки зарегулювання стоку для лісосплаву полягають у наявності більш важких вітровохвильових умов, скороченні тривалості навігації, різкому зниженні швидкості течії (має значення для річок, де ліс переважно сплавляється вниз за течією), різкому добовому та тижневому коливанні рівнів води в нижніх б'єфах. гідроелектростанцій, необхідності розчленування плотів на секції для проведення лісу через шлюзи та подальшого формування в плоти в нижньому б'єфі.

Основні позитивні наслідки зарегулювання стоку для лісосплаву, як і для судноплавства, полягають у збільшенні глибини, ширини та радіусу закруглення суднового ходу, а отже, і сплавопропускної спроможності річок, у забезпеченні більш постійних рівнів води в період навігації, у можливості укрупнення злотно-формувальних рейдів що дозволяє підвищити механізацію та автоматизацію рейдових робіт.

Зі сказаного випливає, що позитивні фактори при створенні гідровузлів і водосховищ для річкового транспорту та лісосплаву мають більше значення, ніж негативні. Собівартість перевезень вантажів по водосховищам залежно від збільшення глибин, що гарантуються, порівняно з собівартістю перевезень по річці в природному стані зменшується в 1,5-5 разів, а капіталовкладення в річковий транспорт - в 1,2-3 рази.

Будівництво гідровузлів та утворення водосховищ стало істотним внеском у створення єдиної глибоководної системи внутрішніх водних шляхів Європейської частини Росії.

Рибне господарство.

Внутрішні моря, озера, річки та водосховища Росії багаті на рибні ресурси. Вони мешкають понад 1000 видів риб, у тому числі близько 250 служать об'єктами рибальства. Життя найбільш цінних для промислу прохідних і напівпрохідних риб найтіснішим чином пов'язане з річками. Час перебування в річці від моменту входу в гирло для проходу до місць нересту до схилу молоді в морі становить для деяких видів прохідних риб 15-20 місяців. Улов риби у внутрішніх водоймах коливався першій половині XX в. від 600 до 900 тис. т на рік. У 1995 р. загальний улов становив 10,5 млн т.

В останні роки різко змінилися умови промислу та відтворення риб. Багато водоймищ зазнали потужного антропогенного впливу. Стік низки річок, мають велике рибогосподарське значення (Волга, Дон), зарегульований. Відрізано нерестовищ цінних видів прохідних риб, іншими стали умови обводнення нерестовищ оселедцевих. Риба гине в турбінах ГЕС та водозаборах. Триває великомасштабне хімічне та біологічне забруднення водойм. Все це призвело до руйнування або значного порушення деяких водних екосистем, а отже, до погіршення природного відтворення рибних запасів та різкого скорочення чисельності багатьох цінних риб. Так, Аральське море фактично втратило рибогосподарське значення. Загальний улов в Азовському морі знизився приблизно вдвічі. Найбільш цінних видів (судак, лящ, тарань, оселедець та осетрові) - майже в 15 разів. Найбільш значущою рибогосподарською водоймою країни є Каспійське море. На нього припадає половина уловів із внутрішніх водойм країни, а осетрових - близько 90%.

За останні 40 років улови у внутрішніх морях різко погіршилися за якісним складом. Наприклад, якщо раніше переважали частинкові, оселедці та інші цінні види риб, то зараз їхня частка знизилася до 20%, а питома вага кільки зросла до 80% від загального вилову.

У багатьох озерах та водосховищах якісний склад уловів також погіршився, що пояснюється антропогенним впливом.

Для збереження та підвищення продуктивності водойм поряд із освоєнням слабоексплуатованих районів Світового океану слід здійснити заходи щодо підвищення продуктивності прибережних районів РФ шляхом меліорації, акліматизації риб та безхребетних. Великі роботи належить провести і на внутрішніх водоймах. Діапазон цих заходів дуже великий: від припинення забруднення внутрішніх водойм, забезпечення прийнятного для рибного господарства гідрологічного режиму, організації нових рибоводних заводів з промислового розведення молоді осетрових, лососевих та інших цінних видів риб та підвищення ефективності більш ніж 160 наявних заводів, створення широкої мережі рибопитом забезпечення молоддю риб ставкових та озерних рибгоспів та зариблення водоймищ до побудови математичних моделей функціонування водних екосистем. Важливе значення матимуть також розгортання виробництва риби з використанням теплових вод електростанцій та інших енергетичних підприємств, організація на водоймах-охолоджувачах промислового розведення рослиноїдних риб, раціоналізація та регулювання рибництва у внутрішніх водоймах, створення біологічно обґрунтованих рибозахисних та рибопропускних споруд на річках та водотоках.

Рекреація.

Організація відпочинку населення стає все більш актуальним завданням у багатьох країнах світу. У організації відпочинку особлива роль належить водойм. Можливість займатися різноманітними видами відпочинку та спорту, сприятлива температура та вологість повітря поблизу води. Естетична дія мальовничих ландшафтів, зміна вражень - все це дозволяє вважати водоймища природними лікарнями.

У Росії моря, озера, водосховища, великі та середні річки мають важливе рекреаційне значення. Малі річки довжиною до 25 км особливого інтересу для масового рекреаційного використання не представляють, тому що в природному стані після проходження весняної повені сильно меліють.

Одним із суттєвих рекреаційних ресурсів є водні ресурси морів – Чорного, Азовського та Каспійського. Однак для рекреації придатна лише невелика частка берегової лінії із сприятливим поєднанням різних природних факторів.

Річки, озера і моря широко використовуються для відпочинку, але не можуть повністю задовольнити попит, що постійно зростає. Тому одним із суттєвих водних рекреаційних ресурсів, значення якого зростає, є водосховища. Їхнє рекреаційне використання представляє особливо великий інтерес через такі причини:

у багатьох районах, особливо бідних на природні водоймища, водосховища підвищують рекреаційну цінність і місткість ландшафтів, а в деяких випадках служать ядром, навколо якого створюються такі ландшафти;

більшість водосховищ комплексного призначення будуються поблизу міст, нерідко міста знаходяться безпосередньо на берегах водосховищ;

невеликі водосховища рекреаційного призначення можуть споруджуватись і на території міст;

водосховища комплексного та одноцільового призначення у гірських та північних районах мають гарні під'їзні шляхи, тому вони більш доступні для рекреаційного використання, ніж озера;

Довжина берегової лінії водоймищ у низці країн світу, у тому числі й Росії, суттєво перевищує довжину берегової лінії морів.

Однак нерідко створення водоймищ викликає і негативні наслідки для рекреаційного використання території: затоплення та підтоплення об'єктів, що становлять велику цінність для організації відпочинку (мінеральних джерел, санаторіїв, пам'яток архітектури та ін.).

При оцінці рекреаційного потенціалу водних об'єктів не можна орієнтуватися лише на акваторію або територію берегової зони, як це нерідко робиться, а повинні враховуватися в сукупності всі фактори та умови акваторіально-територіального рекреаційного комплексу.

Пред'являючи високі вимоги до якості навколишнього середовища, рекреаційна діяльність при її неконтрольованому розвитку може мати як «масований», так і «залповий» несприятливий вплив на природне середовище.

Оптимізація рекреаційного водокористування є складною проблемою. Цільова установка її - максимум ефективності рекреаційного використання водних об'єктів за мінімального негативного впливу на якість води та стан екосистем при рівних одноразових та експлуатаційних витратах. Її рішення неможливе без розробки наукових засад визначення допустимих рекреаційних навантажень. Ці норми значно змінюються за окремими країнами та районами однієї країни залежно від параметрів водних об'єктів, інтенсивності їх використання відпочиваючими та інших факторів. Відповідно до різних норм на один веселящий човен потрібно від 0,4 до 2 га водної поверхні, моторну і вітрильну - від 1,2 до 8 га, водні лижі - від 4 до 16 га, одного купається - від 4 до 23м 2 водної поверхні та від 20 до 46 м 2 пляжу. У районах, що відчувають гостру нестачу у внутрішніх водоймах, ці норми дещо нижчі. Бажані параметри водойм змінюються залежно від видів рекреаційних занять у досить великих межах: площа – від 5 га для купання до 300-900 га для вітрильного спорту, довжина – від 50 м для купання до 15 км для водно-моторного спорту тощо. (4)

Московський відкритий соціальний університет

Фінансово-економічний факультет

Заочне відділення

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з дисципліни: «Економіка природокористування»

на тему: «Еколого-економічні аспекти використання

водних ресурсів»

Студентки 2 курсу

Мельник Олени Іванівни

Спеціальність: 060400 – фінанси та кредит

Викладач:

План

Вступ

Водні запаси Землі величезні, вони утворюють гідросферу - одну з потужних сфер нашої планети. Гідросфера – найважливіший елемент біосфери. Вона поєднує всі води земної кулі, включаючи океани, моря та поверхневі води суші. У більш широкому сенсі до гідросфери відносять підземні води, лід і сніг Арктики та Антарктиди, а також атмосферну воду та воду, що міститься у живих організмах.

Води гідросфери перебувають у постійній взаємодії, переходи з одних видів вод до інших становлять складний кругообіг води на земній кулі. З гідросферою пов'язане зародження життя Землі, оскільки вода здатна до утворення складних хімічних сполук, які зумовили виникнення органічного життя, та був - формування високоорганізованих тварин організмів.

Вода забезпечує існування живих організмів Землі та розвитку процесів їх життєдіяльності. Вона входить до складу клітин та тканин будь-якої тварини та рослини.

Клімат та погода на Землі багато в чому залежать і визначаються наявністю водяних просторів та вмістом водяної пари в атмосфері. У складному взаємодії вони регулюють ритм термодинамічних процесів, збуджуваних енергією Сонця. Океани та моря завдяки великій теплоємності води служать акумуляторами тепла та здатні змінювати погоду та клімат на планеті. Океан, розчиняючи гази атмосфери, є регулятором повітря.

У діяльності людини вода знаходить найширше застосування. Вода - це матеріал, що використовується в промисловості та входить до складу різних видів продукції та технологічних процесів, виступає в ролі теплоносія, служить для цілей обігріву. Сила падіння води приводить у дію турбіни гідроелектростанцій. Водний фактор є визначальним у розвитку та розміщенні ряду промислових виробництв. До водоємних галузей, що орієнтуються на великі джерела водопостачання, належать багато виробництва хімічної та нафтохімічної промисловості, де вода служить не тільки допоміжним матеріалом, а й одним з важливих видів сировини, а також електроенергетика, чорна та кольорова металургія, деякі галузі лісової, легкої та харчової промисловості. Широко використовується вода у будівництві та промисловості будівельних матеріалів. Сільськогосподарська діяльність людини пов'язана із споживанням величезної кількості води, насамперед на зрошуване землеробство. Річки, канали, озера – дешеві шляхи сполучення. Водні об'єкти - це місця відпочинку, відновлення здоров'я людей, спорту, туризму.

У зв'язку з цим раціональне використання водних ресурсів та їх охорона мають ключове значення для досягнення сталого розвитку.

1. Еколого-економічне значення водних ресурсів

Водні маси на поверхні Землі утворюють тонку геологічну оболонку, яка займає більшу частину поверхні Землі та утворює Світовий океан (361 млн км3, або 70,8 % усієї поверхні планети). Загальний обсяг гідросфери дорівнює 1,4 млрд км3 частка її по відношенню до всієї маси Землі не перевищує 0,02%. Основна маса води гідросфери зосереджена у морях і океанах (94 %), друге місце за обсягом водних мас займають підземні води (3,6 %), лід та сніг арктичних та антарктичних областей, гірські льодовики (2 %). Поверхневі води суші (річки, озера, болота) та атмосферні води становлять частки відсотка від загального обсягу води гідросфери (0,4 %).

Вода - хімічна сполука водню з киснем (Н2О), безбарвна рідина без запаху, смаку та кольору. У природних умовах завжди містить розчинені солі, гази та органічні речовини, їх кількість змінюється залежно від походження води та навколишніх умов. При концентрації солей до 1 г/л воду вважають прісною, до 24,7 г/л - солонуватою, понад - солоною.

Ресурси прісних вод становлять незначну частку загального сумарного обсягу всієї гідросфери, але саме вони грають вирішальну роль у загальній циркуляції води, у зв'язках гідросфери з екологічними системами, у життєдіяльності людини та існуванні інших живих організмів, у розвитку виробництва. На прісні води припадає близько 2 % гідросфери, використовувана частина (річковий стік, озерна вода) не перевищує 1 % від загального обсягу вод гідросфери.

У середньому вода становить близько 90% маси всіх рослин та 75% маси тварин. Складні реакції у тварин та рослинних організмах можуть протікати лише за наявності водного середовища. Тіло дорослої людини містить 60-80% води. Фізіологічну потребу людини у воді можна задовольнити лише водою та нічим іншим. Втрата 6-8% води супроводжується напівнепритомним станом, 10% - галюцинацією, 12% - призводить до смерті.

Щодо господарської діяльності людини вводиться поняття "водні ресурси" - це все придатні для господарського використання запаси поверхневих вод, включаючи ґрунтову та атмосферну вологу. Ресурси поверхневих вод визначаються в основному сумарним стоком у середній водності рік. Розподілені вони та використовуються по території Землі та окремим регіонам нерівномірно.

Країни СНД мають найбільші у світі водні ресурси, сумарно вони посідають друге місце у світі (після Бразилії) за обсягом середньорічного річкового стоку, на них припадають також значні за величиною потенційні запаси підземних вод. Однак ці ресурси поширені територією країн СНД вкрай нерівномірно, що пояснюється різними географічними, кліматичними, геологічними та гідрогеологічними умовами окремих регіонів.

Розподіл води та її споживання по континентах

Континент	Середньорічний		Водоспоживання
Європа
Азія
Африка
Північна Америка
Південна Америка
Австралія та Океанія
Усього

Загальний середньорічний обсяг стоку становить майже 4,7 тис. км3, причому переважна його частина припадає на Російську Федерацію - 4,27 тис. км3 (понад 90%). Значними водними ресурсами мають Україна – 0,21 тис. км 3 (4,5 %), Казахстан – 0,12 тис. км 3 (2,7 %), Узбекистан – 0,11 тис. км 3 (2,3 %) ), Таджикистан – 0,1 тис. км 3 (2,0%).

Нерівномірному розподілу стоку відповідає різна забезпеченість водними ресурсами країн СНД. Якщо питома забезпеченість стоком загалом країн СНД дорівнює 210 тис. км 3 на рік на 1 км 2 , то найвища у Грузії та Таджикистані - 877 і 667 відповідно, а найнижча у Туркменістані - 145 й у Казахстані - 46 тис. км 3 на рік на 1 км 2 .

2. Основні напрямки використання водних ресурсів

У своєму розвитку людство пройшло через багато етапів використання води. Спочатку переважало пряме використання води - як пиття, для приготування їжі, у побутових господарських цілях. Поступово зростає значення річок і морів у розвиток водного транспорту. Виникнення багатьох центрів цивілізації пов'язані з наявністю водних шляхів. Люди використовували водні простори як шляхи сполучення, для лову риби, видобутку солі та інших видів господарської діяльності. У період розквіту судноплавства найбільш економічно розвиненими та багатими були морські держави. І сьогодні використання водних шляхів сполучення значно позначається на розвитку світової економіки. Так, морський транспорт перевозить на рік 3-4 млрд т вантажів, чи 4-5 % загального обсягу вантажоперевезень, виконуючи у своїй понад 30 трлн т/км, чи 70 % загального світового вантажообігу.

Забруднення водойм та основні напрямки охорони водних ресурсів

Зростання промислового та сільськогосподарського виробництва, високі темпи урбанізації сприяли розширенню використання водних ресурсів Білорусі. Забір річкових і підземних вод постійно зростав, досягнувши своєї максимальної величини, що дорівнює 2,9 км 3 1990 р. Починаючи з 1992 р., внаслідок спаду виробництва, відзначається зменшення водоспоживання в різних галузях економіки до 1,9 км 3 1998 р. Основним споживачем води виявилося житлово-комунальне господарство – 43,4% загального споживання; виробниче (промислове) водопостачання – 31,4%; сільськогосподарське водопостачання та зрошення – 11,0%; рибне ставкове господарство 14,2% (використання водних ресурсів відображено у табл. 5.2). У регіональному аспекті виділяється центральна частина Білорусі, де споживається майже третина всього обсягу використовуваних вод, що збігається з економічним потенціалом цього регіону.

Таблиця 5.2

в Республіці Білорусь

Показник	1990 р.	1995 р.	1998 р.	2010 р. прогноз
Забір води з природних водних джерел, млн м 3 у тому числі з підземних джерел				2820 - 3101 1470 - 1610
Використання води, всього, млн м 3 У тому числі: на господарсько-питні потреби на виробничі потреби на сільськогосподарське водопостачання на зрошення в рибному ставковому господарстві				2366 - 2590 903 – 1001 654 - 707 364 -399 20 - 21 425 - 462
Повне водоспоживання, млн м 3				12012 -13209
Скидання стічних вод у поверхневі водні об'єкти, всього, млн м 3 у тому числі: забруднених і недостатньо очищених нормативно-очищених нормативно-чистих				1778 - 1946 - 1124 – 1236 654 - 710
Споживання питної води душу населення, л/сут.				350 - 355
Використання свіжої води на 1 млрд дол. ВВП, тис м3	10,0	10,6	10,4	7,0 - 7,4

Водне господарствоформується як галузь народного господарства, що займається вивченням, обліком, плануванням та прогнозуванням комплексного використання водних ресурсів, охороною поверхневих та підземних вод від забруднення та виснаження, транспортуванням їх до місця споживання. Основне завдання водного господарства
ва - забезпечення всіх галузей та видів господарської діяльності водою у необхідній кількості та відповідної якості.

За характером використання водних ресурсів галузі народного господарства ділять на водоспоживачів та водокористувачів. При водоспоживання вода вилучається з її джерел (річок, водойм, водоносних пластів) і використовується в промисловості, сільському господарстві, для комунально-побутових потреб; вона входить до складу своєї продукції, піддається забруднення і випаровування. Водоспоживання з погляду використання водних ресурсів поділяють на зворотне (повертається до джерела) і безповоротне (втрати).

Водокористування пов'язано зазвичай з процесами, коли використовують не воду як таку, а її енергію або водне середовище. На такій основі розвивається гідроенергетика, водний транспорт, рибне господарство, система відпочинку та спорту та ін.

Галузі народного господарства пред'являють до водних ресурсів різні вимоги, тому водогосподарське будівництво найдоцільніше вирішувати комплексно, враховуючи особливості кожної галузі та ті зміни в режимі підземних та поверхневих вод, які виникають при будівництві гідротехнічних споруд та їх експлуатації та порушують екологічні системи. Комплексне використання водних ресурсів дозволяє найбільш раціонально задовольнити потреби у воді кожної галузі народного господарства, оптимально поєднувати інтереси всіх водоспоживачів та водокористувачів, заощаджувати кошти на будівництво водогосподарських споруд.

Інтенсивне використання водних ресурсів спричиняє різке зміна їх якісних параметрів внаслідок скидання у воду найрізноманітніших забруднювачів антропогенного походження, які природні екосистеми руйнуються. Вода втрачає здатність до самоочищення.

Самоочищення в гідросфері пов'язане з кругообігом речовин. У водоймах воно забезпечується сукупною діяльністю організмів, що їх населяють. Тому одне з найважливіших завдань раціонального водокористування полягає у тому, щоб підтримати цю здатність. Фактори самоочищення водойм численні та різноманітні, умовно їх можна розділити на три групи: фізичні, хімічні та біологічні.

Серед фізичних факторів, що зумовлюють самоочищення водойм, першорядне значення мають розведення, розчинення і перемішування забруднювачів, що надходять. Інтенсивний перебіг річки забезпечує хороше перемішування та зниження концентрації завислих частинок; в озерах, водосховищах, ставках дія фізичних факторів слабшає. Осідання у воді нерозчинних опадів, а також відстоювання забруднених вод сприяє самоочищенню водойм. Важливим фактором самоочищення водойм є ультрафіолетове випромінювання сонця. Під впливом цього випромінювання відбувається знезараження води.

У процесі водовідведення – сукупності санітарних заходів та технічних пристроїв – забезпечується видалення стічних вод за межі міст та інших населених місць чи промислових підприємств. Здійснюється водовідведення за допомогою зливової, промислової та побутової, внутрішньої та зовнішньої каналізації.

p align="justify"> Процеси інтенсифікації використання водних ресурсів, зростання обсягу стічних вод, що відводяться у водні об'єкти, тісно взаємопов'язані. При збільшенні водоспоживання та водовідведення головна небезпека полягає у погіршенні якості води. Більше половини стоків, що скидаються в поверхневі водоймища земної кулі, не проходять навіть попереднього очищення. Для збереження самоочищувальної здатності води необхідно більш ніж десятикратне розведення стоків чистою водою. Відповідно до розрахунків, на знезараження стічних вод у час витрачається 1/7 частина світових ресурсів річкового стоку; якщо скидання стічних вод буде зростати, то в найближче десятиліття для цього потрібно витрачати всі світові ресурси річкового стоку.

Основними джерелами забруднення є стічні води промислових та комунальних підприємств, великих тваринницьких комплексів та ферм, зливові стоки у містах та змив дощовими потоками отрутохімікатів та добрив з полів. Стічні води промислових підприємств утворюються різних стадіях технологічних процесів.

Однією з найважливіших проблем, пов'язаних із раціональним веденням водного господарства, є збереження необхідної якості води у всіх водних джерелах. Однак більшість річок, що протікають у зонах великих і середніх промислових центрів, мають високий антропогенний вплив через надходження в них зі стічними водами значної кількості забруднюючих речовин.

Річний обсяг водовідведення у Білорусі за період 1990 – 1998 рр. значно знизився: з 2151 до 1315 млн м 3 , що зумовлено як проведенням низки водоохоронних заходів, і зниженням потреби у воді з виробництва. Найпотужнішим джерелом забруднення водних об'єктів у країні є побутові стоки, на які припадає дві третини річного обсягу стічних вод, частка стоків виробництва становить четверту частину. Із загальної кількості стічних вод, що скидаються в поверхневі водоймища (1181 млн м 3 1998 р.), близько однієї третини є нормативно-чистими (відводяться без очищення), три п'ятих – нормативно очищеними та одна двадцята частина – забрудненими. Неочищені стічні води потребують багаторазового розведення чистою водою. Нормативно-очищені води також містять забруднення, і їх розведення на кожен 1 м 3 потрібно до 6 - 12 м 3 свіжої води. У складі стічних вод у природні водні об'єкти протягом року скидається до 0,5 тис. т нафтопродуктів, 16 - 18 т органічних речовин,
18 - 20 т завислих речовин та значну кількість інших забруднюючих речовин.

Навантаження на поверхневі води обумовлено не тільки скиданням стічних вод, велика кількість забруднюючих речовин надходить з талими та зливовими водами з міських територій, сільськогосподарських угідь та інших джерел забруднення, що не мають системи водовідведення та очищення.

У разі тісного взаємозв'язку поверхневих і підземних вод процеси забруднення поступово поширюються все більші глибини. Забруднення підземних вод поблизу ряду промислових центрів було зафіксовано на глибинах понад 50 – 70 м (водозбори у містах Брест, Гродно, Мінськ, Пінськ та ін.). Найбільш інтенсивно підземні води забруднюються у забудованих частинах населених пунктів, у районах очисних споруд, полів фільтрації, звалищ, тваринницьких ферм та комплексів, складів мінеральних добрив та отрутохімікатів, паливно-мастильних матеріалів. У підземних водах нерідко виявляються підвищені концентрації нафтопродуктів, фенолів, важких металів та нітратів.

На території Білорусі дуже характерне нітратне забруднення ґрунтових вод та формування вод нітратного типу. Проведене обстеження колодязів у сільській місцевості показало, що
75 - 80% їх містять понад 10 мг/л нітратного азоту, тобто. вище за встановлений норматив ГДК. Це відзначається на всій території країни, але найвищі коефіцієнти забруднення нітратами у Мінській, Брестській та Гомельській областях.

Проблеми охорони та раціонального використання водних ресурсів у Республіці Білорусь вирішуються значною мірою шляхом державного регулювання та, насамперед, через систему прогнозування та планування. Основне завдання - підтримка водних ресурсів у придатному для споживача стані та їх відтворення з метою повного задоволення потреб народного господарства та населення у воді.

Вихідною базою прогнозування та планування використання водних ресурсів є дані водного кадастру та обліку витрачання вод за системою водогосподарських балансів, басейнових (територіальних) схем комплексного використання та охорони вод, а також проекти перерозподілу вод між водоспоживачами по басейнах рік. Водний кадастрце систематизований збір відомостей про водні ресурси та якість вод, а також про водокористувачів та водоспоживачів, обсяги споживаних ними вод.

Прогноз використання водних ресурсів ґрунтується на розрахунку водогосподарського балансу, що містить ресурсну та видаткову частини. Ресурсна (прибуткова) частина водогосподарського балансу враховує всі види вод, які можуть бути спожиті (природний стік, надходження з водоймищ, підземні води, об'єм вод). На початок 90-х років. прибуткова частина водогосподарського балансу Республіки Білорусь визначалася в
23,7 км 3 за прогнозом на 2010 р. вона збільшиться до 24,0 км 3 за рахунок розширення забору підземних вод. У видатковій частині водогосподарського балансу визначається потреба у воді по галузях народного господарства з урахуванням збереження у річках транзитного стоку задля забезпечення екологічних вимог, необхідного санітарно-гігієнічного стану водойм. Результатом балансового розрахунку є встановлення очікуваного резерву чи дефіциту стоку, обсягу, характеру, і навіть термінів здійснення заходів, необхідні забезпечення водою розвитку народного господарства в прогнозований період. При цьому враховуються показники, що характеризують скорочення забору свіжої води із поверхневих та підземних водних джерел за рахунок удосконалення та впровадження безводних технологічних процесів, розвитку систем повторно-послідовного використання води, удосконалення схем водопостачання та інших аналогічних заходів.

Прогнозування водоспоживання на перспективний період ґрунтується на розрахунках водозабезпечення населення, промисловості, сільського господарства та інших галузей економіки. Обсяг водоспоживання на господарсько-питні та комунальні потреби визначається чисельністю міського населення та нормами господарсько-питного водоспоживання на одного мешканця. На період до 2010 р. прогнозується забезпечення всього населення Білорусі питною водою нормативної якості відповідно до фізіологічних норм (не менше 400 л/добу на особу). Потреби промисловості визначаються з урахуванням розрахунку обсягу виробництва та норм водоспоживання. Для визначення потреби у воді окремих підприємств (об'єднань), встановлення лімітів відпустки води використовуються індивідуальні норми та нормативи. До прогнозованого обсягу водоспоживання на потреби сільськогосподарського водопостачання включається потреба у воді сільського населення, тваринництва, господарські потреби сільгосппідприємств та виробництв з переробки сільськогосподарської сировини. У довгострокових прогнозах обсяги водоспоживання розраховуються за перспективними нормами, що враховують удосконалення та впровадження безводних технологічних процесів, нового обладнання, розвитку оборотних та безстічних систем водопостачання та інших досягнень науково-технічного прогресу у використанні природних ресурсів.

У сучасних умовах водогосподарські баланси основних басейнів річок є позитивними. Водозабір на побутові та господарські цілі не перевищує в середньому 5-7% щорічно відновлюваних ресурсів. Не очікується суттєвого зростання споживання води й у найближчі 10 – 15 років, за прогнозами на 2010 р. воно становитиме 3-4 км 3 . Таким чином, задоволення потреб у воді власних водних ресурсів (без урахування транзитного стоку) цілком достатньо, лише в посушливі періоди маловодного року можливі дефіцити води в басейнах Прип'яті, Західного Бугу, Дніпра.

Раціональне використання водних ресурсів пов'язане із проведенням різних організаційних та технічних заходів. Показниками раціонального використання води є: відношення обсягу водовідведення до обсягу одержаної свіжої води; кратність використання води, тобто. відношення валового водоспоживання до обсягу споживання свіжої води; кількість підприємств, що припиняють скидання неочищених та не знешкоджених стічних вод до загальної кількості підприємств. Особливо важливе значення мають зменшення абсолютного обсягу водоспоживання за рахунок скорочення безповоротних втрат та дотримання науково обґрунтованих норм та лімітів водоспоживання.

Серед організаційно-технічних заходів, які сприяють запобіганню виснаження водних ресурсів та покращенню якості поверхневих та підземних вод, є очищення стічних вод. Основними способами очищення стічних вод є механічні, біологічні (біохімічні), фізико-хімічні. Для ліквідації бактеріального забруднення застосовується знезараження стічних вод (дезінфекція).

Механічний – найбільш доступний метод – застосовується головним чином для видалення зі стічної рідини нерозчинених та колоїдних частинок органічного чи мінерального походження шляхом простого відстоювання. До пристроїв механічного очищення відносяться пісколовки, що застосовуються для затримання частинок мінерального походження; відстійники, необхідні затримання домішок органічного походження, що у зваженому стані.

Очищенням досягається виділення з побутових стічних вод до 60%, та якщо з виробничих - до 95% нерозчинених домішок. Вона вважається закінченою, якщо, за місцевими умовами та відповідно до санітарних правил, стічні води можна після дезінфекції спустити у водойму. Найчастіше механічне очищення є попередньою стадією перед біологічним, або, точніше, біохімічним очищенням.

Біохімічні методи очищення засновані на використанні життєдіяльності мікроорганізмів-мінералізаторів, які, розмножуючись, переробляють і тим самим перетворюють складні органічні сполуки на прості, нешкідливі мінеральні речовини. Таким чином, вдається практично повністю звільнитися від органічних забруднювачів, що залишаються у воді після механічного очищення. Споруди для біологічної або біохімічної очистки стічних вод можуть бути поділені на два основні типи. Споруди, в яких біологічне очищення відбувається в умовах, близьких до природних (біологічні ставки, поля фільтрації, поля зрошення), та споруди, в яких очищення стоків здійснюється в штучно створених умовах (біологічні фільтри, аеротенки – спеціальні ємності). Варіант принципової схеми очищення стічних вод представлений на рис.5.1.

Рис.5.1 Принципова схема очищення стічних вод

До фізико-хімічних методів очищення стічних вод належать: електрохімічний в електричних полях, електрокоагуляція, електрофлотація, іонний обмін, кристалізація та ін.

Всі перелічені способи очищення стічних вод мають дві кінцеві цілі: регенерацію - вилучення зі стічних вод цінних речовин та деструкцію - руйнування забруднюючих речовин та видалення продуктів розпаду з води. Найбільш перспективними є такі технологічні схеми, здійснення яких унеможливлює скидання стічних вод.

Ефективним методом боротьби із забрудненням водойм є використання повторного та оборотного водопостачання на промислових підприємствах. Оборотним водопостачанням називається таке водопостачання, коли вода, що забирається з природного джерела, потім рециркулює в рамках застосовуваних технологій (охолоджуючись або очищаючись) без скидання у водойму або каналізацію. В даний час обсяг оборотного та послідовного використання води у відсотковому відношенні до загального обсягу водоспоживання на виробничі потреби сягає 89%.