Антропогенный водный цикл это

Круговорот воды. Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п. Кол-во воды на Земле не изменяется, она только меняет свои формы. Из всех выпадающих осадков 80% попадают непосредственно в океан. Для человека наибольший интерес представляют оставшиеся 20%, выпадающие на суше, т.к. большинство используемых источников воды пополняются именно за счет этого вида осадков. Для воды, выпавшей на суше, есть два пути. Либо она, собираясь в ручьи и реки, попадает в озера и водохранилища —открытые источники водосбора. Либо просачиваясь через почву, пополнит запасы грунтовых вод. Поверхность и грунтовые воды и составляют 2 основных источника водоснабжения. Он играет гл. роль в связывании геологического и биотического круговоротов. В биосфере вода, непрерывно переходя из одного состояния в другое, совершает малый и большой круговорот. Испарение воды с поверхности океана, конденсация водяного пара в атмосфере и выпадение осадков на поверхность образуют малый круговорот. Если же водяной пар переносится воздушным течением, круговорот становится сложнее. В этом случае часть осадков используется и поставляется обратно в атмосферу, – питает реки и водоемы, вновь возвращаясь в океан речным или подземным стоком, завершая тем самым большой круговорот. Важное свойство круговорота воды – связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды и атмосферную влагу. Наиболее медленной частью круговорота воды является деятельность полярных ледниковых масс. Наибольшей активностью обмена после атмосферы влаги отличаются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Чрезмерная быстрая возобновляемость основных источников пресных вод и опреснение вод в процессе круговорота является отражением глобального процесса динамики вод на земном шаре.

Антропогенное воздействие на круговорот воды. Человечество постоянно стремилось к увеличению водопотребления, оказывая на гидросферу огромное многообразное давление. На нынешнем этапе развития техносферы происходит осознание такого страшного зла, как загрязнение и истощение поверхностных и подземных вод.

Загрязнение атмосферы, принявшее крупномасштабный характер, нанесло ущерб рекам, озерам, водохранилищам, почвам. Загрязняющие вещества и продукты их превращений рано или поздно из атмосферы попадают на поверхность Земли. Эта и без того большая беда значительно усугубляется тем, что и в водоемы, и на землю непосредственно идет поток отходов. Огромные площади сельскохозяйственных угодий подвергаются действию различных пестицидов и удобрений, растут территории свалок. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды прямо в реки. Стоки с полей также поступают в реки и озера. Загрязняются и подземные воды – важнейший резервуар пресных вод. Загрязнение пресных вод и земель бумерангом вновь возвращается к человеку в продуктах питания и питьевой воде. Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный прирост других обитателей моря. Сейчас уже ясен путь, который позволит людям избежать экологического тупика. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для воплощения идеи в жизнь.

27. Литосфера. Земельный фонд планеты. Почва, её значение. Условия эффективного использования почв.

Литосфера – внешняя твердая оболочка земли, постепенно, с глубиной переходящая в сферы с меньшей плотностью вещества.

1. Верхняя мантия (200 км).

2. Земная кора: на суше 75 км вглубь, на дне океана 5-10 км вглубь. Состав: 50% – SiO2; 25% – AlO3; 10% – Fe2O3; оксиды K, Ca, Mn, P.

Земельные ресурсы: 30% – суша. S=129 млн. км2. 10% – пашни. 25% – пастбища, сенокосы. 43% – пустыни. 30% – горы. 3.

Верхний слой литосферы – гумус. Гумус – конечный продукт разложения мертвых органических остатков, аморфное вещество, (фенолы, сложные эфиры, карбоновые кислоты) плодородный слой почвы.

Гумификация – процесс образования гумуса.

Почва – особое природное образование, сформировавшееся в результате преобразования горных пород растениями и животными, т.е. в результате почвообразовательного процесса. Почва обладает особым свойством – плодородием, она служит основой с/х всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится плодороднее. Почва образовывалась из выхода на поверхность земли горных пород под действием ветра, атмосферной влаги, в связи с изменением климата и температурными колебаниями горные породы, под действием микроорганизмов, а позднее лишайников и мхов. Микроорганизмы разлагали остатки растений, образуя гумус. Животные и растения окончательно разрушали горную породу, превращая верхний ее слой в почву. От состава и свойств горной породы, на которой формируется почва, в значительной степени зависят состав и свойства почвы. Почва состоит из твёрдой, жидкой, газообразной и животной частей. Твердая часть – это минеральные и органические частицы.(80-98%) Соотношение этих частиц характеризует механический состав почвы. Жидкая часть почвы, или почвенный раствор, вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями. Воды в почве содержится от долей процента до 40-60 %. Жидкая часть участвует в снабжении растений водой и растворёнными элементами питания. Газообразная часть, почвенный воздух, заполняет поры, не занятые водой. Почва содержит микроэлементы (азот, фосфор, калий, кальций, сера, железо и др.) и микроэлементы (бор, марганец, молибден, цинк и др.), которые растения потребляют в ограниченных количествах. Их соотношение определяет химический состав почвы. Из физических свойств почвы наибольшее значение имеет влагоемкость, водопроницаемость, скважность.

Рекультивация земель – система мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной ценности и комплексного улучшения земель, нарушенных в процессе хозяйственной деятельности человека; один из видов мелиорации.

Условия эффективного использования почв:

– борьба с эрозией;

– культурная обработка земли;

– грамотное использование удобрений;

– проведение мероприятий по мелиорации и рекультивации.

Рекультивация:

– горнотехническая (засыпка карьеров);

– биологическая (группы живых организмов, деятельность которых приводит к восстановлению плодородия);

– лесная (длительное применение до нескольких десятков лет).

Дата добавления: 2016-11-03; просмотров: 24420 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Читайте также:

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

Источник

ВОДОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Водные ресурсы

Совокупность водных объектов в пределах территории РФ, включенных или подлежащих включению в государственный водный кадастр, образуют водный фонд страны.

Основным источником водных ресурсов является речной сток. Среднемноголетние ресурсы речного стока России составляют 4,3 тыс. куб. км, что соответствует 10% мирового речного стока. Россия располагает более чем 20% мировых запасов пресных поверхностных и подземных вод. Большое количество российских рек входит в число крупнейших рек мира. Это Енисей, Лена, Обь, Волга, Урал, Амур и Колыма. Россия является одной из наиболее обеспеченных водными ресурсами стран. Примерно 30 тыс. м3 в год, или 78 м3 в сутки приходится на одного жителя страны (второе место в мире после Бразилии). При столь значительном объеме водных ресурсов в стране, часть ее регионов испытывает острый дефицит в воде, обусловленный неравномерностью распределения источников по территории, колебаниями во времени и низким качеством вод, особенно поверхностных водных объектов.

Водные ресурсы – прежде всего ресурсы поверхностных вод суши – едва ли не наиболее яркий пример возобновимых ресурсов, их возобновление происходит в процессе круговорота воды.

Антропогенные изменения элементов гидрологического цикла и их последствия

Воздействию деятельности человека в той или иной степени подвергаются все основные звенья гидрологического цикла: испарение, осадки и сток. Испарение под воздействием деятельности человека изменяется неоднозначно: оно уменьшается при осушительных мелиорациях, сведении лесов, понижении уровня водоемов вследствие водохозяйственных мероприятий, застройке и асфальтировании поверхностей; увеличивается при орошении и создании водохранилищ. Поскольку районы осушительных и оросительных мелиоративных мероприятий в основном не совпадают, деятельность человека приводит к территориальному перераспределению объемов испарения. Масштабы перераспределения объемов испарения для территории бывшего СССР составляют от десятков до сотен км3 в год.

Выпадение осадков меняется в рамках изменений климата. Масштабы этих изменений пока не выходят за пределы естественных межгодовых колебаний. Более существенный экологический фактор – изменение химического состава осадков, в частности их закисление.

Сток под воздействием деятельности человека претерпевает наиболее многообразные и глубокие изменения. Изменение стока обусловлено его регулированием (создание прудов и водохранилищ), а также межбассейновыми перебросками воды.

Сток рек сокращается под воздействием прямого безвозвратного водопотребления и увеличивается при сбросе сточных вод.

Замена естественных ландшафтов техногенными, в том числе сведение лесов, распашка земель, выпас скота, застройка и создание асфальтовых покрытий приводит к изменению соотношения между подземным и поверхностным стоками в сторону последнего. Это увеличивает высоту весенних паводков и понижает уровень грунтовых вод, истощает родники, понижает уровни и ведет к пересыханию малых рек в летнее время.

Самым заметным по своим последствиям является изменение химического состава стока, т.е. загрязнение, происходящее главным образом вследствие сброса сточных вод.

Источник

Круговорот воды в биосферепроисходит следующим образом. Вода выпадает на поверхность Земли в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы. Определенная часть выпавших осадков испаряется прямо с поверхности, возвращаясь в атмосферу водяным паром. Другая часть проникает в почву, всасывается корнями растений и затем, пройдя через растения, испаряется в процессе транспирации. Третья часть просачивается в глубокие слои подпочвы до водоупорных горизонтов, пополняя подземные воды. Четвертая часть в виде поверхностного, речного и подземного стока стекает в водоемы, откуда также испаряется в атмосферу. Наконец, часть используется животными и потребляется человеком для своих нужд. Вся испарившаяся и вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает в качестве осадков.

Таким образом, один из основных путей круговорота воды – транспирация,то есть биологическое испарение, осуществляется растениями, поддерживая их жизнедеятельность. Интенсивность транспирации и масса испаряющейся при этом воды могут достигать весьма значительных величин. У таких сообществ, как леса (с большой фитомассой и листовой поверхностью) или болота (с водонасыщенной моховой поверхностью) транспирация в целом вполне сравнима с испарением открытых водоемов (океана) и нередко даже превышает его. В среднем для растительных сообществ умеренного климата транспирация составляет от 2000 до 6000 м воды в год.

В ряде регионов важным источником пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземной воды также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, что вода из них стала непригодной для питья.

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности – горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды – сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, составлял от 3 до 700 л на одного человека, В Москве, например, на каждого жителя приходится около 650 л, что является одним из самых высоких показателей в мире.

Из анализа водопользования за 5-6 прошедших десятилетий вытекает, что ежегодный прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы, составляет 4-5%. Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Вмешательство человека в природные процессы затронуло даже крупные реки (такие, как Волга, Дон, Днепр), изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Используемая в сельском хозяйстве вода по большей части расходуется на испарение и образование растительной биомассы и, следовательно, не возвращается в реки. Уже сейчас в наиболее обжитых районах страны сток рек сократился на 8% , а у таких рек, как Дон, Терек, Урал – на 11-20%. Весьма драматична судьба Аральского моря, по сути, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод рек Сырдарьи и Амударьи на орошение.

Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

Источник

Наиболее существенные изменения в водных объектах происходят в районах промышленно-селитебных зон, водохранилищ и гидроузлов, сельскохозяйственного производства, мелиорации земель, добычи полезных ископаемых. В водных системах техногенные вещества включаются в существующие циклы миграции, распространяются и накапливаются во всех компонентах аквасистемы — воде, взвеси, донных отложениях, живых организмах. В результате этого нарушается структура и природные взаимосвязи экосистем, происходит загрязнение их химическими веществами, возникают техногенные геохимические аномалии.[ …]

Степень преобразования водной системы определяется с одной стороны мощностью антропогенного воздействия, а с другой — способностью водоемов или водотоков противостоять ему. Последнее зависит от объема водного стока, гидрологического и гидрохимического режимов. В малых реках антропогенные изменения обусловлены воздействием преимущественно одного или нескольких факторов. В городских районах это бытовые, промышленные, поверхностные стоки, в сельских районах — стоки сельскохозяйственных угодий, животноводческих комплексов, коллекторно-дренажные воды. На крупные реки влияет множество техногенных факторов и наблюдаемые изменения являются результатом техногенеза на всем водосборе реки.[ …]

Наиболее существенное антропогенное преобразование испытывают малые реки, нередко принимающие основные объемы сточных вод. Кроме того, малые реки, являясь притоками более крупных рек, оказывают огромное влияние на формирование их геохимического режима (табл. 4.5). Детальный анализ воздействия промышленно-селитебных зон на малые реки проведен в работе [7].[ …]

В малых реках, протекающих через промышленные и жилые зоны, происходит коренное преобразование гидрохимического режима. Увеличивается минерализация воды, изменяется соотношение главных ионов, воды из гидрокарбо-натно-кальциевых превращаются в сульфатно-кальциевые, сульфатно-хлоридно-натриевые, хлоридно-натриевые. Значительно возрастает концентрация биогенных элементов (см. табл. 4.5). Возникает резкая пространственная и временная неоднородность распределения компонентов солевого состава воды.[ …]

Примечание. В числителе — содержание элементов в воде, мг/л; в знаменателе — коэффициент концентрации относительно содержания на фоновом участке.[ …]

Растворенная составляющая техногенного водного потока отличается максимальной динамичностью. За короткий промежуток времени (часы-сутки) содержание элементов может измениться в десятки и сотни раз. Техногенное воздействие приводит к увеличению абсолютных содержаний элементов в неорганических и органических растворенных формах, а также к изменению их природного соотношения.[ …]

В результате совместного действия указанных факторов кардинально изменяется гидрохимический режим рек. В естественных условиях в реках наблюдалась четкая связь между содержанием главных ионов и изменением водного стока. В половодье минерализация воды уменьшалась, а межень увеличивалась (рис. 4.3 а). За счет перемешивания меженных и паводковых вод и усреднения их химического состава в водохранилищах эта связь нарушилась. Содержание главных ионов в реках ниже водохранилища на протяжении года изменяется меньше и не зависит от водного стока (рис. 4.3 б). Максимальные содержания ионов отмечаются зимой, при малых расходах воды или весной во время паводка, минимальные — летом, при возросших расходах воды (рис. 4.3 в).[ …]

За счет регулирования и сокращения водного стока, а также увеличивающегося объема сточных вод повышается минерализация речной воды. Возрастают концентрации практически всех ионов, но в наибольшей степени увеличивается количество натрия, сульфатов и хлоридов (табл.4.8). Воды из гидрокарбонатно-кальциевых превращаются в сульфатно-кальциево-натриевые, хлоридно-сульфатно-натриевые.[ …]

Под действием техногенеза глубокие преобразования претерпевает и режим биогенных элементов. Во многих реках, на которых построены водохранилища, сокращается содержание и сток минерального фосфора и увеличивается концентрация и сток азота (табл. 4.9).Это связано с тем, что основная часть фосфора, мигрирующего в реках преимущественно во взвешенной форме, осаждается в водохранилищах.[ …]

В отличие от фосфора, общее содержание азота в воде рек возрастает, в основном за счет органических и аммонийных форм.[ …]

Вернуться к оглавлению

Источник