Экологические проблемы водоснабжения городов

Проблемы водоснабжения

Тема

Демография и проблемы экологии

Цель изучения темы: понятие социальная экология и народонаселение планеты, экологические проблемы городов, социальные решения экологических проблем

План изучения темы

1.Социальная экология и народонаселение планеты

2.Экологические проблемы городов.

3.Социальные решения экологических проблем

4.Сделайте собственный вывод по данной теме.

Для решения экологических проблем, на стыке демографии, социологии и экологии, появилась новая научная дисциплина — социальная экология. Данная наука изучает взаимоотношения общества с природой, их взаимное влияние. Процессы экологической деградации приобрели характер глобального экологического кризиса. Вопрос сохранения природы трансформировался в вопрос выживания человека.

Демография— наука о народонаселении, изучающая изменение численности населения.

С древнейших исторических эпох до начала прошлого века численность мирового народонаселения колебалась около нескольких сотен миллионов человек, то медленно возрастая, то снижаясь. К началу неолита (нового каменного века) население Земли достигало 10 млн человек, к концу неолита (3 000 лет до н.э.) — 50 млн, а к началу нашей эры — 230 млн человек.. В середине XIX в. — 1 млрд, в 1930 . — 3 млрд человек. Ныне на земном шаре проживает примерно 6 млрд человек, а к 2060 . будет 10 млрд человек. Такой рост населения, естественно, приведет к еще более сильному влиянию человечества на окружающую среду и, видимо, еще больше обострит существующие на сегодня проблемы. При этом по ресурсной модели мировой системы население Земли не должно превышать 7-7,5 млрд человек.

Численность населения предопределяет суммарные потребности общества в питании, одежде, жилище, образовании, медицинском обслуживании и других услугах и ресурсах. Это вызывает значительное антропогенное давление на многие природные системы и их деградацию, возрастающее расходование естественных ресурсов и, как следствие, многочисленные и серьезные экологические проблемы. Таким образом, численность населения становится важнейшим экологическим фактором.

Рост численности населения происходил во второй половине XX века, в течение которой население более чем удвоилось. Этот процесс очень быстрого увеличения численности населения планеты принято называтьдемографическим взрывом.

При росте населения до приблизительно 6 млрд. чел. в биосфере произошли глубокие и неблагоприятные изменения кризисного характера, что и дает право оценить современную ситуацию как глобальные изменения. Если население стабилизируется на уровне 11 — 13 млрд человек, то как долго эта стабильность может просуществовать? Для обеспечения жизнедеятельности такого количества людей хотя бы на современном уровне необходимы колоссальные ресурсы. По оценкам крупнейших ученых, к концу XXI в. потребности человечества при нынешних темпах развития перерастут земные ресурсы. В этом и состоит основная проблема существования современной цивилизации.

Возникает необходимость неотложной разработки демографической стратегии как на национальном, так и, желательно, на общемировом уровне. Для каждой страны демографическая стратегия должна учитывать национальные особенности в области экономики, природных и других ресурсов, истории, религии, культуры и пр.

Экологические проблемы городов.

Большая часть населения планеты проживает в городах, благодаря чему происходят перегрузки городских территорий. Урбанизация, с одной стороны, улучшает условия жизни населения, с другой — приводит к вытеснению природных систем искусственными, загрязнению окружающей среды, повышению химической, физической и психологической нагрузки на организм человека.

Мегаполис изменяет почти все компоненты природной среды — атмосферу, растительность, почву, рельеф, гидрографическую сеть, подземные воды, грунт и даже климат. Процесс урбанизации, обусловленный в целом развитием общественного производства и характером социальных отношений, сам оказывает все более разносторонне влияние на развитие и размещение производства другой сферы деятельности общества, изменяя его социальную и экономическую структуру, демографические показатели, условия развития личности.

Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия. В данный момент стоит отметить следующие тенденции для жителей городов:

  • ухудшение условий жизни;
  • рост заболеваний;
  • падение производительности человеческой деятельности;
  • уменьшение продолжительности жизни;
  • загрязнение окружающей среды;
  • климатические изменения.

Изменение рельефа

В результате урбанизации происходит значительное давление на литосферу. Это приводит к изменению рельефа, образованию карстовых пустот, нарушению бассейнов рек. Кроме этого происходит опустынивание территорий, которые становятся непригодными для жизни растений, животных и людей.

Деградация природного ландшафта

Происходит интенсивное уничтожение флоры и фауны, понижается их разнообразие, возникает своеобразная «городская» природа. Уменьшается количество природных и рекреационных зон, зеленых насаждений. Негативное влияние происходит от автомобилей, которые переполняют городские и загородные транспортные магистрали.

Проблемы водоснабжения

Обеспечение чистой питьевой водой жителей городов, водоснабжение промышленных и коммунальных предприятий относятся к числу первостепенных экологических проблем городских территорий

Если проблему обеспечения водой населения крупного города можно решить при помощи создания водохранилищ, то, как решить проблему подачи в этот город чистой питьевой воды? Деятельность человека сильно изменяет характер земной поверхности, особенно в городе. Это и асфальтированные территории, дороги, промышленные зоны, свалки отходов. Поверхностный сток с таких территорий характеризуется крайней загрязненностью. В отличие от грунтовых вод — проходящих все же через естественные фильтры — он включает в себя все виды загрязняющих землю материалов: смытую в процессе эрозию почву; биогены, входящие в состав удобрений, экскременты животных; пестициды, используемые в сельском хозяйстве, сажу, пыль и токсические вещества от атмосферных выбросов промышленности и транспорта, остатки нефти и горюче-смазочных веществ, бытовой мусор, растительный опад и т.д.

Читайте также:  Резьбовые фитинги для систем отопления

Одним из видов загрязнения водоемов является «тепловое» загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие. В загрязненной воде с повышенным содержанием температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.

Города являются мощными источниками загрязнения водного бассейна. В крупных городах в расчете на одного жителя (с учетом загрязненных поверхностных стоков) ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м 3 загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных сооружениях.

Реки и озера загрязняются промышленными и бытовыми сточными водами. Все это приводит к сокращению акваторий, вымиранию речных растений и животных. Загрязняются все водные ресурсы планеты: подземные воды, внутриконтинентальные гидросистемы, Мировой океан в целом. Одним из последствий является дефицит питьевой воды, в том числе это приводит к смерти тысяч людей на планете.

Загрязнение воздуха

Это одна из первых экологических проблем, которые были обнаружены человечеством. Миллионы лет в атмосферу поступал дым и загрязняющие вещества в результате извержения вулканов. При этом биосфера сама справлялась с таким гигантским загрязнением. Даже когда человек научился добывать огонь, это хрупкая оболочка длительное время сохраняла качество воздуха. Так продолжалось до эпохи промышленной революции. Крупнейшие города любой страны — это, как правило, крупные промышленные центры, в которых сосредоточены десятки и сотни промышленных предприятий различных отраслей. Предприятия химической, металлургической и других отраслей промышленности выбрасывают в атмосферу пыль, сернистые и другие вредные газы, выделяющиеся при различных технологических процессах.

Атмосферу загрязняют выхлопные газы автомобилей, выбросы промышленных предприятий. Естественная циркуляция часто не справлялась с очищением атмосферы и, как следствие, возрастала заболеваемость населения острыми респираторными заболеваниями. Поскольку интенсивно вырубаются леса, то на планете уменьшается количество растений, которые перерабатывают углекислый газ. Загрязнение воздуха наносит большой ущерб и экономике. Ядовитые вещества в воздухе отравляют домашний скот, обесцвечивают краску на стенах домов и корпусах автомашин.

Проблемы водоснабжения городов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Января 2013 в 20:16, реферат

Описание

Вода — наиболее распространенное и наиболее важное вещество на Земле. Две трети поверхности Земли занимают моря и океаны. В них сосредоточено 1,5 • 10І№ кг воды.
Вода — единственное вещество, которую ничем нельзя заменить. Даже некоторые продукты питания уже получают искусственным путем. А потребность живого организма в воде может удовлетворить только вода.

Работа состоит из 1 файл

стенды.docx

«Проблемы водоснабжения городов».

Роль воды в жизни человека

Вода — наиболее распространенное и наиболее важное вещество на Земле. Две трети поверхности Земли занимают моря и океаны. В них сосредоточено 1,5 · 10І№ кг воды.

Вода — единственное вещество, которую ничем нельзя заменить. Даже некоторые продукты питания уже получают искусственным путем. А потребность живого организма в воде может удовлетворить только вода.

Последние подсчеты определили общий объем воды на нашей планете цифрой — 1385 миллионов кубических километров. Если бы Земля представляла собой правильную сферу, то этого количества было бы достаточно, чтобы покрыть ее на глубину 2650 метров.

Лишь незначительная часть этой воды пригодна для использования человеком. Абсолютное большинство этой колоссальной массы — это горьковато-соленая морская вода непригодная для жизни и технического использования. Только 2,5 % воды является пресной — пригодной для питья.

Объем пресной воды, который есть в распоряжении человека для потребления, зависит от той скорости, с которой источники пресной воды обновляются или восстанавливаются с помощью глобального гидрологического цикла. Ежегодно этот цикл осаждает 113000 кмі воды на наши континенты, 72000 кмі из которых испаряется снова в атмосферу.

Социоэкологические составляющие в значительной мере влияют на доступ к воде. Страны, которые развиваются, могут не иметь капитала и технологий для начала использования потенциальных водных ресурсов.

Доступ еще более усложняется конфликтами, которые происходят в связи с правами на воду, в бассейнах рек и озер, что принадлежат двум и более странам, и на воду в водоносных пластах, которые пересекают международные границы. Территории реальных или потенциальных конфликтов также долины рек Нил, Тигр, Евфрат, Ганг, Брахмапутра. (6)

Значение водных ресурсов

Среди природных ресурсов вода занимает особое место. На протяжении длительной геологической истории она создала на нашей планете среду, благоприятную для возникновения всего живого, в том числе и человека. Эту исключительную роль воды отмечал создатель науки геохимии академик В.И. Вернадский.

Читайте также:  Печь котел для отопления частного дома длительного горения с водяным контуром

Вода является также ресурсом, без которого невозможна хозяйственная деятельность человека. Она участвует практически во всех производственных процессах, является источником дешевой энергии, способствует транспортировке грузов, необходима в быту. Так, на производство тонны чугуна расходуется до 200 мі, стали — около 30 мі, синтетического волокна — 500мі воды. Велики расходы воды и в сельском хозяйстве, где на выращивание зерна требуется почти 1500 мі, а хлопка — до 7500 мі воды.

Потребление воды человечеством постоянно растет. Особенно бурный рост отмечается в масштабах использования воды для производственных целей.

Существенное отличие воды от других природных ресурсов — способность ее непрерывно возобновляться вследствие естественного круговорота, связывающего гидросферу с атмосферой, литосферой и биосферой. Переходя из газообразного состояния в жидкое, вода перемещается из атмосферы на сушу, в реки и водоемы. Океанические течения, сток рек и подземных вод, перемещение влажных масс над континентами, движение воды из почвы от корней к листьям растений — это все звенья круговорота воды в природе. Благодаря этой способности воды к самовозобновлению, ее ресурсы долгое время казались неисчерпаемыми. В то же время научно – технический прогресс, способствующий вовлечению в хозяйственный оборот все большего количества воды из различных источников, является одновременно фактором, интенсивно влияющим на состояние водных ресурсов.

В условиях увеличения объемов водопотребления и сброса в водоемы отработанных загрязненных вод главная опасность заключается в ухудшении их качества. В реки и другие водоемы ежегодно сбрасывается свыше 450 кмІ сточных вод, при этом около половины из них без предварительной очистки. Для того чтобы воды сохранили свою самоочищающую способность, необходимо не менее чем десятикратное разбавление стоков свежей водой. Загрязненная вода становится не только непригодной или малопригодной для использования, но и приносит иногда неисправимый ущерб природной среде, с которой она соприкасается.

Все это привело к тому, что если ранее трудности в разрешении проблемы обеспечения водой существовали только для стран и районов, расположенных в условиях пустынь иди полупустынь, то сейчас стали испытывать ее нехватку многие индустриально развитые страны.

Решение проблемы водообеспечения на фоне растущих водопотребления и загрязнения усложняется также неравномерностью распределения водных ресурсов по регионам. Поэтому часто естественная водообеспеченность территории явно не соответствует потребностям.

С позиций сегодняшнего дня здесь определяются два основных взаимосвязанных стратегических направления рационального использования водных ресурсов. Первое предполагает более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод. Второе направление включает разработку новых технологических процессов и методов хозяйствования, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. Таким образом, составными частями рационального использования водных ресурсов является их выявление, освоение, преобразование и охрана. Ее главная направленность заключается в повышении эффективности использования водных ресурсов при сохранении и улучшении и их качества. (2)

Всю воду, которая сопровождает жизненный цикл городского человека, можно разделить на: собственно городскую (озера, речки, акватории морей, подземные воды) и импортированную, то есть ту, которая поступает в город по трубам для бытовых и промышленных нужд. Высокие темпы урбанизации интенсифицируют использование воды, обуславливая ее дефицит.

Пресная вода, как известно, составляет около 3% водных ресурсов мира. Если считать, что большая часть ее (приблизительно 99%) сконцентрирована в ледниках и снежных шапках горных хребтов или же спрятана глубоко под землю, то окажется, что человечество имеет открытый доступ лишь к мизерной ее части (меньше 1%). Чтобы быть здоровым, каждый из жителей планеты должен ежедневно потреблять с едой и напитками приблизительно 2,5 литра воды. Но, невзирая на угрожающие прогнозы на счет скорого недостатка питьевой воды, ученые утверждают, что этого одного процента, если его рационально использовать, хватило бы, чтобы обеспечить вдвое или даже втрое больше людей, чем сегодня живет в мире.

Проблема состоит не столько в недостатке воды, необходимой для жизнедеятельности человека, сколько в ее использовании. Дело в том, что ее «выпивает» современная индустрия.

Достаточно сказать, что на получение 1 т капрона используют 10 т чистой воды, а для изготовления 1 кг бумаги — 100 кг. Производство 1 т текстильной ткани требует 270 тыс. л воды; на изготовление 1 т цемента идет 5 т. На забой одной головы крупного рогатого скота используется на бойнях 500 л воды. В промышленно развитых странах на одного человека расходуется 1,2 – 1,5 тыс. мі воды в год.

Чтобы обеспечить питьевой водой город с миллионным населением, и развитой промышленностью за счет подземных вод, требуется огромная территория — приблизительно 750 кмІ и при условии, что общее количество годовых осадков будет составлять не менее 1000 мм за год. Запасы подземных вод в городах катастрофически исчерпываются, а водоводы поставляют воду за сотни километров.

В прошлом столетии личные расходы воды жителем города составляли 30 – 40 л в сутки, сегодня же обитатель современного благоустроенного города тратит на свои потребности до 300 л. Интересно выделить, что для удовлетворения своих физиологических потребностей он использует лишь 5% всей воды, которой пользуется.

Читайте также:  Как убрать теплые водяные полы

Например, в США потребление воды постоянно возрастает и по подсчетам ученых ее хватит только до 2050 года, а потом ее запасы будут исчерпаны и настанет «водный голод».

Как видим, индустриализация и урбанизация повысили потребление воды для хозяйственной деятельности и быта. Одновременно изменился состав воды в природе, ее качество, так как все выше становится уровень загрязнения природных вод сточными производственными водами.

Очистка стоков, охрана акваторий и подземных вод — это забота не только о питьевой воде, а, прежде всего о здоровье всей городской экосистемы.

В последнее время наблюдается резкое уменьшение дебита местных источников, и поэтому приходится удовлетворять спрос на воду за счет подключения отдаленных не только на десятки, но и на сотни километров водоемов. Например, Москва, жители которой используют 30% подземных вод и 70% поверхностных, получают воду, которая в начале поступает в водохранилища. В европейских проектах водоснабжение предусматривает использование водных ресурсов альпийских ледников и озер Швеции. Актуальными становятся проекты опреснения морской воды и перекидка ее в города.

В Украине охрана водных ресурсов регламентируется водным законодательством, которое предусматривает обеспечение высококачественной очистки промышленных и бытовых стоков. (1)

Основные потребители воды в народном хозяйстве

С развитием человечества увеличивается количество воды, необходимой для удовлетворения разнообразнейших потребностей: водообеспечения населения, промышленности, транспорта, производства электроэнергии, орошения и восстановления земель, рыбного хозяйства и др. Ни одна отрасль народного хозяйства не может развиваться без использования воды.

Анализ суммарных объемов потребления воды в народном хозяйстве с учетом роста численности населения и развития некоторых отраслей промышленности свидетельствует, что за последние 25 лет возросли вдвое.

Проблема обеспечения человечества чистой водой из-за недостатка водных ресурсов в большинстве регионов стала актуальной для почти всех стран мира.

Для рационального использования водных ресурсов нужно определить необходимое количество воды для удовлетворения всех ее потребителей не только на сегодняшний день, но и на перспективу. Все отрасли хозяйства в отношении водных ресурсов делятся на две категории: водопотребители и водопользователи.

Первые забирают воду из источников, используют для изготовления промышленной и сельскохозяйственной продукции или бытовых нужд населения, а потом вода возвращается, но уже в другом месте, в меньшем количестве и низшего качества.

Вторые не забирают воду непосредственно из источника, а используют ее как среду (водный транспорт, рыбная ловля, спорт и др.). Но и они могут ухудшать качество воды (например, водный транспорт).

При современном комплексном использовании водных ресурсов граница между водопотребителями и водопользователями стирается. Например, образование больших водохранилищ для работы ГЭС и производства электроэнергии в корне меняет не только гидрологический режим и качество воды, но и увеличивает затраты воды на испарение, то есть водохранилище становится водопотребителем.

Таким образом, рассматривая влияние различных видов хозяйственной деятельности на количественные и качественные показатели водных ресурсов, целесообразно использовать термин «водопотребитель».

Использование воды в зависимости от цели можно разделить на:

5) транспортную и др.

Для обеспечения потребителей водой необходим специальный комплекс гидротехнических сооружений — система водообеспечения.

Характерной чертой нашего времени является растущее водопотребление во всех странах мира.

Водообеспечение населения предусматривает пользование водой для питья и коммунально- бытовых нужд. К последним относится система централизованного водоснабжения для обеспечения нормальной работы предприятий бытового обслуживания, полива улиц, декоративных зеленых насаждений, противопожарных мероприятий и т. д. Суммарный объем воды для нужд населения определяется как произведение удельного веса водопотребления на численность населения. Первый рассчитывается как суточный объем воды в литрах на одного жителя. Удельный вес водопотребления составляет от 100-200 л/сут на одного человека в сельской местности до 200-600 л/сут на одного человека в городах. При отсутствии водопровода он снижается до 30-50 л/сут на одного человека. Потребление воды в городах зависит от степени оборудования (присутствия водопровода, канализации, центрального горячего водоснабжения и др.) в соответствии с действующими нормативами.

В больших хорошо оборудованных городах земного шара в данное время водопотребление составляет: Москва и Нью-Йорк — 600 л/сут, Киев — 515 л/сут, Париж и Луганск — 500 л/сут, Винница и Ужгород — 305 л/сут, Лондон — 263 л/сут на одного жителя.

Постоянный рост водопотребления связан как с увеличением численности населения Земли, так и с ростом оборудования населенных пунктов. Так, если с 1900 г. по 1950 г. водопотребление увеличилось втрое, то до 2000 г. оно возросло более, чем в семь раз. Суммарное потребление в целом по земному шару превышает 120 кмі воды.

Общие затраты воды (л/сут) для обеспечения хозяйственно- питьевых нужд населения можно определить по формуле:

Q = N сн Кч Ксут / 86, 4 10і,

где N — численность населения в перспективе;

Оцените статью