Водопотребление это в географии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Водопользование — это совокупность всех форм и видов использования водных ресурсов в общей системе природопользования. Водопользование включает использование водных объектов для удовлетворения потребностей населения и хозяйства (водный транспорт и лесосплав, рекреационное использование), использование воды без изъятия ее из водных объектов путем пропускания воды через объект водопользования (ГЭС, мельницы), водопотребление, т.е. изъятие воды из водных объектов.

Водопотреблениеподразделяется на возвратное, т.е. с возвращением использованной воды в источник водоснабжения, и безвозвратное, связанное с вхождением воды в состав продукции или расходом ее на фильтрацию, испарение и т.п. Водопотребление в мире колеблется от 3 до 700 л/чел в сутки и имеет тенденцию к быстрому росту Некоторые издания прошлых лет содержат утверждение, что потребление воды на душу населения — показатель развитости, культуры ведения хозяйства. Приводились примеры: водопотребление в Москве — 350 л в день, в Лондоне — 170 л в день. Фактически же высокие цифры водопотребления часто отражают неэффективное использование воды, ее многочисленные потери.

Вода — один из важнейших ресурсов для сельского хозяйства и многих отраслей промышленности, один из ведущих факторов размещения производства, а во многих случаях — сдерживающий фактор (например, для Уральского региона). К наиболее водоемким отраслям промышленности относятся черная и цветная металлургия (производство 1 т чугуна потребляет 40-50 м3 свежей воды), химическая промышленность (на производство 1 т химических волокон уходит 2000-3000 м3 свежей воды) и целлюлозно-бумажная промышленность (на производство 1 т целлюлозы требуется 400-500 м3 свежей воды), эти же отрасли производят и наибольшее количество сточных вод. Не меньшие водные проблемы в настоящее время создает и сельское хозяйство: 1 га кукурузы испаряет за вегетационный период 2-3 тыс. м3 воды, для выращивания 1 т пшеницы требуется 1500 м3 воды, 1 т риса — 4000 м3,1 т хлопка — 10 000 м3. Известна роль хлопководства в нарушении водного баланса речных бассейнов Средней Азии, что привело к катастрофическому падению уровня Аральского моря. Животноводство в меньшей степени лимитируется водными ресурсами и поэтому часто играет роль основной отрасли хозяйства там, где водных ресурсов недостаточно для других отраслей. Однако в бывшем СССР в период увлечения строительством животноводческих комплексов было немало случаев (преимущественно в степной и лесостепной зонах), когда комплексы на сотни тысяч голов так и не выходили на проектную мощность, в том числе из-за нехватки воды.

4. Источники и виды загрязнения поверхностных вод. Основная причина загрязнения водных бассейнов — сбросу неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. Преобладающая часть воды, используемой в промышленности, сельском хозяйстве, в хозяйственно-бытовых целях, возвращается в водоемы загрязненной. Источниками загрязнения поверхностных вод становятся объекты, вносящие в них загрязняющие вещества, микроорганизмы или избыточную теплоту. Ниже перечислены основные источники загрязнения водоемов.

Промышленные стоки, поступающие в системы производственной канализации. Их количество и состав сильно различаются в зависимости от типа и мощности предприятия, вида сырья, характера технологии, используемой аппаратуры и т.д. На долю промышленности приходится 70-80% всех сточных вод. Существует два типа водоснабжения предприятий — прямоточное, при котором отработанные воды, в той или иной степени очищенные или неочищенные, возвращаются в водоем, и оборотное, при котором сточные воды после очистки вновь многократно используются в производственном процессе. По мере внедрения систем оборотного водоснабжения доля промышленных стоков в загрязнении водных объектов постепенно снижается.

В промышленном производстве вода используется как теплоноситель, поглотитель, растворитель, средство транспортировки, а часто для нескольких целей одновременно. Промышленные сточные воды очень сильно различаются степенью загрязненности. Некоторые виды промышленных сточных вод содержат компоненты, представляющие определенную ценность как сырье. Различают четыре класса сточных вод: загрязненные неочищенные, недостаточно очищенные, нормативно очищенные, условно чистые (не требующие очистки).

Разновидностью промышленных сточных вод являются теплые воды электростанций. Они могут и не содержать загрязняющих веществ, но вызывать нарушение температурного режима (тепловое загрязнение), приводящее к искажению биологических процессов и эвтрофикации водоемов.

Хозяйственно-бытовые (коммунальные) стоки составляют примерно 20% всего объема сточных вод, причем по мере снижения вклада промышленных источников их доля в водоотведении постепенно растет. Хозяйственно-бытовые сточные воды имеют относительно устойчивый состав. От одного человека в сутки в среднем поступает 65 г взвешенных веществ, 8 г азота аммонийного, 3,3 г фосфатов, 9 г хлоридов, 60-75 г органических веществ (БПКп).

Диффузные источники загрязнения: взвешенные вещества, удобрения, пестициды, нефтепродукты, тяжелые металлы, смываемые ливневыми и талыми водами с полей и с городских улиц. В некоторых случаях (например, животноводческие комплексы, перерабатывающие предприятия) поступающие загрязняющие вещества концентрируются и по характеру воздействия почти не отличаются от промышленных стоков. Воздействие данного источника загрязнения усугубляется отсутствием (как правило) очистки. Воздействие диффузных источников загрязнения сложно не только предотвратить, но даже учесть. Наиболее подвержены воздействию диффузных источников загрязнения малые реки.

Жидкие полезные ископаемые и сопутствующие вещества (нефть и рассолы из глубинных горизонтов, шахтные и рудничные сточные воды) могут попадать в водоемы вследствие потерь при добыче и транспортировке и из естественных выходов (например, у берегов Калифорнии, в Мексиканском и Персидском заливах). Этот источник загрязнения, в связи с большими масштабами добычи и транспортировки нефти, в сочетании с износом оборудования и другими причинами роста аварийности в последние десятилетия многократно приводил к катастрофическим последствиям (аварии танкеров у берегов Великобритании, Японии, на Аляске, аварии нефтепроводов в республиках Коми и Башкортостан).

Объекты водопользования: загрязнение водоемов водным транспортом, лесосплавом, добычей полезных ископаемых в акваториях.

Загрязнения, поступающие из атмосферы в результате их осаждения и вымывания атмосферными осадками (иногда до 15%). Образование загрязняющих веществ непосредственно в водоемах, что чаще всего бывает связано с созданием водохранилищ (усиленное развитие фитопланктона, в том числе сине-зеленых водорослей, выделяющих токсичные вещества).

Места аккумуляции коммунальных и бытовых отходов (свалки, выгребные ямы), не оборудованные в соответствии с современными экологическими требованиями гидроизоляцией и системами сбора, удаления и обезвреживания фильтрующихся и конденсирующихся вод. Загрязнение подземных вод нередко происходит и при размещении кладбищ и могильников, полей орошения, фильтрации и ассенизации на участках, сложенных проницаемыми породами.

Сельскохозяйственные объекты и угодья, где хранятся или применяются удобрения и пестициды, скапливается навоз. Особенно большую опасность для загрязнения подземных вод представляют хранилища пестицидов, в том числе запрещенных к употреблению, а также недействующие скважины на животноводческих фермах.

Участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков. Роль этого источника загрязнения подземных вод почти не изучена, но несомненно, что он вносит определенный вклад в формирование фоновых уровней концентрации поллютантов.

Буровые скважины, нарушающие целостность водоупоров. Загрязнение по неликвидированным скважинам, а также по затрубному пространству разведочных и эксплуатационных скважин может происходить как сверху, с буровых площадок, так и снизу, под напором, из глубинных водоносных горизонтов и нефтяных залежей. Особенности загрязнения подземных вод связаны с тем, что при низких температурах, отсутствии солнечного света, недостатке или отсутствии кислорода процессы самоочищения протекают крайне замедленно, нередко развиваются вторичные процессы, усиливающие эффект загрязнения. Так, соленые воды в процессе фильтрации способны многократно (до десятков раз) увеличивать проницаемость пород и загрязнять водоносные горизонты на расстояниях до десятков километров от источника, причем интенсивность фильтрации соленых вод с течением времени увеличивается. Нефтяное загрязнение подземных вод исключительно устойчиво: при внедрении в водоносную систему 1 м 3 нефти образуется и существует от 80 до 500 лет зона загрязнения протяженностью до 1,5 км. Широко распространено образование сероводорода при попадании органических загрязнений в анаэробную среду подземных водоносных горизонтов. Подъем глубинных вод и флюидов по естественным нарушениям водоупоров (разломам) также способен приводить к аналогичным эффектам.

5. Охрана подземных и поверхностных вод.

Нормирование загрязнения водной среды осуществляется в рамках принципов гигиенического нормирования, но в то же время имеет ряд особенностей. Нормативы качества воды устанавливаются по-разному, в зависимости от характера использования водоемов: для хозяйственно-питьевого водоснабжения, для рекреационных или рыбохозяйственных целей. Соответственно различают предельно допустимые концентрации для разных категорий водоемов:

1) ПДК_в — предельно допустимая концентрация, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей жизни и на здоровье последующих поколений, не должна ухудшать гигиенические условия водопользования;

2) ПДК_вр - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей.

Установление ПДК требует длительных дорогостоящих исследований, при их отсутствии на основе экспрессных оценок временно устанавливаются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Для водоемов, используемых в хозяйственно-питьевых и рекреационных целях, установлено 11 основных показателей состава и свойств воды (содержание взвешенных веществ, плавающие примеси, запахи и привкусы, окраска, температура, рН, минерализация, растворенный кислород, биохимическое потребление кислорода, содержание бактерий, содержание токсичных веществ), в том числе ПДК для 420 веществ, для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях, установлено 8 основных показателей состава и свойств воды (содержание взвешенных веществ, плавающие примеси, запахи и привкусы, окраска, температура, рН, растворенный кислород, биохимическое потребление кислорода, содержание токсичных веществ), ПДК для 72 веществ.

Поскольку характер воздействия загрязняющих веществ на организм неодинаков, различают отдельные группы нормативных показателей по видам воздействия — лимитирующим признакам вредности (ЛПВ). Для концентраций загрязняющих веществ в водоемах установлены:

■ органолептический ЛПВ — вещества, изменяющие органолептические свойства воды (цвет, запах, вкус);

■ общесанитарный ЛПВ — вещества, влияющие на общее санитарное состояние водоема (в том числе на скорость процессов самоочищения);

■ санитарно-токсикологический ЛПВ — вещества, непосредственно оказывающие воздействие на организм человека и гидробионтов.

Для рыбохозяйственных водоемов выделяют также токсикологический и рыбохозяйственный ЛПВ. Если вещество способно оказывать воздействия, относящиеся к разным ЛПВ, то в качестве нормативного выбирается ЛПВ с минимальным уровнем воздействия. При этом для водоемов различного назначения ПДК одного и того же вещества могут быть установлены по разным ЛПВ (таблица). Предельно допустимые сбросы (ПДС) предприятий, канализационных систем городов и т.п. должны обеспечивать соблюдение ПДК в указанных выше створах. ПДС рассчитываются с учетом фонового уровня загрязнения и ряда гидрологических параметров: расхода воды 95% обеспеченности, средней скорости течения, глубины, коэффициента шероховатости дна потока.

Суммирование концентраций загрязняющих веществ, выраженных в долях ПДК, по принципу:

проводится в рамках одного ЛПВ. Иными словами, если несколько веществ относятся к одному ЛПВ, то единицу не должна превышать сумма их концентраций, выраженных в долях ПДК, если же они относятся к разным ЛПВ, то концентрацию на уровне ПДК может иметь каждое из них.

Предельно допустимые концентрации распространенных загрязняющих веществ приводятся в таблице (ниже).

Как видно из приведенной таблицы, соотношения между ПДК для водоемов разного назначения неодинаковы. Если при нормировании воздуха ПДКрз во всех случаях выше ПДКмр, а ПДКмр выше или равна ПДКсс, то при нормировании воды ПДК для рыбохозяйственных водоемов могут быть как выше, так и ниже, чем ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения. Поскольку использование водоемов, как правило, является многоцелевым, природоохранные органы обычно руководствуются более жесткими ПДК. При этом возникают некоторые коллизии, связанные с недостаточным учетом в экологическом нормировании разнообразия форм нахождения веществ. Например, ПДК тяжелых металлов установлены для валовых содержаний, тогда как токсичными являются лишь свободные ионы. В результате по ряду веществ ПДК фактически установлены на уровне природного фона или даже ниже его. Вследствие этого природоохранные органы на местах довольно часто фиксируют многократные превышения ПДК, в частности по железу и меди, в водах рек, в бассейнах которых отсутствуют промышленные источники загрязнения. Это подрывает доверие к принципу экологического нормирования. Использование столь жестких (ниже природного фона) ПДК при расчетах ПДС и допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятий приводит к абсурдной ситуации, когда требования к сточной воде предприятий оказываются более строгими, чем к воде водоемов и даже питьевой: от предприятий требуется сбрасывать воду, более (до 2-3 порядков) чистую, чем потребляемая ими, что явно нереально.

Контроль источников загрязнения поверхностных вод схож с контролем атмосферных выбросов: предприятия представляют данные о водопотреблении и водоотведении для определения платежей (форма 2-ТП водхоз), природоохранные органы периодически проверяют их достоверность. Показатели содержания загрязняющих веществ в сточных водах определяются аналитическим или расчетным путем. Статистическая форма 2-ТП (водхоз) в части, касающейся сбросов поллютантов, менее детализирована, чем форма 2-ТП (воздух), в ней предусмотрены лишь графы для десяти учитываемых веществ вместо открытого списка. Предприятия разрабатывают и реализуют планы водоохранных мероприятий. Из планов водоохранных мероприятий отдельных предприятий, а также мероприятий местного, регионального и общегосударственного значения, финансируемых за счет соответствующих бюджетов и внебюджетных экологических фондов, формируются разделы, посвященные охране водных объектов, целевые комплексные программы охраны окружающей среды местного, регионального и государственного уровней.

Мониторинг загрязнения поверхностных вод ведется с помощью стационарных постов. Периодичность отбора проб, в зависимости от категории пункта, составляет от ежедневного или ежедекадного отбора до одного раза в несколько месяцев (в основные фазы водного режима). Число контролируемых ингредиентов составляет от единиц до нескольких десятков. Стационарные посты государственной сети наблюдений дополняются ведомственными, функционирующими с различной периодичностью. Водоемы, служащие источниками питьевого водоснабжения, а также рекреационные, контролируются санитарно-эпидемиологической службой. Постепенно внедряются системы автоматизированного контроля, основанные на использовании датчиков и компьютерных сетей. Показатели качества воды определяются с использованием гигиенических нормативов.

Одним из главных источников жизни на Земле является вода. Жизнь людей непрерывно связана с ней. Человек использует её в хозяйстве и в быту. Но в последнее время ощущается нехватка воды без вредных примесей, а спрос на пресную воду постоянно растёт.

Проблема нехватки пресной воды особенно актуальна для многих стран Африки и Азии. Здесь каждый год из-за недостатка чистой питьевой воды умирает более \(3\) млн человек.

В сельском хозяйстве больше всего воды используется для орошения полей, в промышленности — при изготовлении бумаги и выплавке металлов. Коммунальное хозяйство также является одним из главных потребителей воды.

Для переброски пресной воды в районы наибольшего её потребления строят каналы. Каракумский канал — самый крупный канал для орошения хлопковых полей в Средней Азии. Канал имени Москвы поставляет воду из реки Волги в столицу России для обеспечения нужд населения.

Для создания запасов пресной воды на реках строят каскады водохранилищ. Большое количество водохранилищ построено на Волге и Ангаре (Россия), Миссури, Колорадо, Колумбии (США). В засушливых районах, где пресная вода практически отсутствует, её получают из морской с помощью опреснения.

Водопользование - это использование воды без изъятия её из мест естественной локализации. Основными водопользователями являются рыбное хозяйство, гидроэнергетика, водный транспорт.

Различают два вида водопользования:

1) для питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий;

2) для купания и отдыха населения.

Водопотребление - это использование воды, связанное с изъятием ее из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходованием или с возвращением в источники водозабора в измененном (загрязненном) состоянии, т. е. с примесями. Основные водопотребители -сельское хозяйство, промышленные производства, коммунальное хозяйство.

В соответствии с санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.59-96 питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Для воды определяют следующие показатели:

• концентрация растворенного кислорода

• водородный показатель (рН)

• БПК (биологическое потребление кислорода). Используют показатель БПК5 - количество кислорода, необходимое для окисления органического вещества, находящегося в воде (в течение 5 суток). БПК20 - за 20 суток - этот показатель используется чаще.

• ХПК5, ХПК20 - количество кислорода, необходимое для окисления химических веществ, находящихся в воде.

Сброс в водоем стоков с общим содержанием загрязнений, превышающих то количество которое может переработаться при естественном самоочищении водоема, способствует ее загрязнение. Водоем, может стать непригодной для использования. Отвод сточных вод у водоема регулируется Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. Условия сброса сточных вод в водоем определяют с учетом их разбавления и самоочищения с тем, чтобы этой водой можно было пользоваться уже через 1 км от места сброса стоков.

Водоемы, которые используются для рыбохозяйственных целей, также делятся на два вида: используемые для воспроизведения ценных пород рыбы; остальные рыбохозяйственные водоемы. При выпуске стоков непосредственно в водоем рыбохозяйственного значения нормативные условия определяют для воды в месте выпуска. Установленны такие показатели состава и свойств воды водоема (и для смеси вод водоема и стоков).