Экологические проблемы водных ресурсов
Стр. 117
Исследования
1. Изучите технологию производства в шести перечисленных отраслях и объясните причины большого водопотребления.
В шести перечисленных отраслях — сельское хозяйство (орошаемое земледелие), энергетика (тепловые электростанции), горно-металлургическая промышленность, химическая промышленность, текстильная промышленность, пищевая промышленность — большое водопотребление обусловлено технологическими особенностями производственного процесса.
Добавить текст Вернуть оригиналВ сельском хозяйстве основной потребитель воды — орошаемые поля. В старых системах полив идёт по открытым каналам, из-за чего вода активно испаряется, уходит в почву и теряется при фильтрации.
Добавить текст Вернуть оригиналВ энергетике (ТЭС) вода необходима для охлаждения турбин и котлов. Системы охлаждения используют большие объёмы воды, часть которой теряется при испарении.
Добавить текст Вернуть оригиналВ горно-металлургической промышленности вода используется для промывки руд и шламов. Значительная часть воды загрязняется тяжёлыми металлами и не подлежит повторному использованию без глубокой очистки.
Добавить текст Вернуть оригиналВ химической промышленности вода применяется в качестве растворителя, в реакциях, для промывки оборудования. Загрязнённая вода часто сбрасывается в сточные воды.
Добавить текст Вернуть оригиналВ текстильной промышленности вода нужна для стирки, отбеливания, окрашивания тканей, а также для охлаждения оборудования. Потери происходят за счёт слива загрязнённых стоков.
Добавить текст Вернуть оригиналВ пищевой промышленности вода используется в технологическом цикле (производство напитков, молочной продукции и т. п.), для санитарной обработки и охлаждения.
Добавить текст Вернуть оригиналТаким образом, высокая водоёмкость данных отраслей объясняется устаревшими технологиями, низким коэффициентом повторного использования воды и большими потерями на каждом этапе производства.
Добавить текст Вернуть оригинал2. Определите причины потерь воды в отраслях экономики и предложите способы их устранения.
Основные причины потерь воды в отраслях экономики Казахстана включают:
Добавить текст Вернуть оригинал1. Устаревшие и неэффективные оросительные системы с большими потерями на испарение и фильтрацию (в сельском хозяйстве).
Добавить текст Вернуть оригинал2. Открытые системы охлаждения на промышленных предприятиях.
Добавить текст Вернуть оригинал3. Отсутствие замкнутых циклов водоснабжения на предприятиях.
Добавить текст Вернуть оригинал4. Изношенные и протекающие сети водоснабжения и водоотведения.
Добавить текст Вернуть оригинал5. Недостаточный уровень очистки сточных вод, в результате чего они не возвращаются в цикл.
Добавить текст Вернуть оригинал6. Отсутствие водосберегающих технологий и оборудования.
Добавить текст Вернуть оригиналДля устранения этих потерь необходимо:
— В сельском хозяйстве внедрять капельное и подповерхностное орошение, модернизировать оросительные сети (закрытые трубопроводы вместо открытых каналов).
Добавить текст Вернуть оригинал— На промышленных предприятиях — переходить на замкнутые циклы водоснабжения, где вода многократно используется после очистки.
Добавить текст Вернуть оригинал— В энергетике внедрять более эффективные системы охлаждения с минимальным потреблением воды.
Добавить текст Вернуть оригинал— В коммунальном хозяйстве — модернизировать водопроводные сети для снижения утечек.
Добавить текст Вернуть оригинал— На всех уровнях внедрять учёт водопотребления и контролировать потери.
Добавить текст Вернуть оригиналТаким образом, модернизация оборудования, переход на новые технологии и эффективное управление ресурсами помогут значительно сократить потери воды.
Добавить текст Вернуть оригинал3. Что должны сделать государство, местные органы власти, граждане Казахстана, местное сообщество и каждый человек для решения экологических проблем Арала, Балкаша и Каспия?
Добавить текст Вернуть оригиналГосударство должно разработать и реализовать долгосрочные программы по восстановлению и защите водных ресурсов. Для Арала — продолжить поддерживать Кокаральскую плотину и улучшать ирригационные системы в бассейне Сырдарьи. Для Балкаша — строго контролировать промышленные выбросы, внедрять более жёсткие экологические нормы. Для Каспия — усилить контроль за добычей нефти, предотвращать аварийные разливы, развивать систему мониторинга состояния моря.
Добавить текст Вернуть оригиналМестные органы власти должны активно работать с предприятиями, добиваться модернизации очистных сооружений, развивать инфраструктуру по рациональному использованию воды. Также они должны проводить экологическое просвещение населения и поддерживать местные инициативы.
Добавить текст Вернуть оригиналГраждане и местные сообщества могут участвовать в общественном контроле за состоянием водных объектов, внедрять в быту водосберегающие практики (экономия воды, использование водосберегающей сантехники), участвовать в экологических акциях и волонтёрских проектах по очистке берегов.
Добавить текст Вернуть оригиналКаждый человек должен осознавать важность рационального использования воды. Даже простые действия в быту (экономия при мытье посуды, использование дождевой воды для полива) вносят вклад в общее дело.
Добавить текст Вернуть оригиналТолько совместными усилиями всех уровней — государства, бизнеса, местных органов и общества — возможно добиться положительных изменений в экологическом состоянии Арала, Балкаша и Каспия.
Добавить текст Вернуть оригинал
Стр. 118
Задание высокого уровня сложности
4. Какие проблемы рек неизбежны? Какие можно предотвратить при использовании речных вод? Какие проблемы можно уменьшить? Каким образом? Предложите свои варианты.
Добавить текст Вернуть оригиналУкажите причины загрязнения рек и меры по их устранению.
Неизбежные проблемы рек связаны с естественными процессами. Например, сезонные колебания уровня воды (паводки и межень), естественное заиливание русла, биологические процессы (цветение воды) — эти явления нельзя полностью устранить, но можно учитывать их в управлении водными ресурсами.
Добавить текст Вернуть оригиналПредотвратить или уменьшить можно такие антропогенные проблемы, как загрязнение сточными водами, сброс промышленных и бытовых отходов, загрязнение тяжёлыми металлами и пестицидами, тепловое загрязнение (нагрев воды от промышленных сбросов). Для этого необходимо внедрение современных очистных сооружений на промышленных предприятиях и в населённых пунктах, развитие замкнутых водных циклов на предприятиях, строгий контроль за сбросами.
Добавить текст Вернуть оригиналК причинам загрязнения рек относятся:
— Сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод;
Добавить текст Вернуть оригинал— Промышленные аварии;
— Смыв с сельскохозяйственных полей удобрений и пестицидов;
Добавить текст Вернуть оригинал— Размыв берегов и попадание в воду взвешенных веществ;
Добавить текст Вернуть оригинал— Добыча полезных ископаемых в руслах рек и на их берегах.
Добавить текст Вернуть оригиналМеры по устранению этих загрязнений включают: строительство и модернизацию очистных сооружений, развитие технологий биологической очистки воды, организацию прибрежных защитных полос, внедрение природоохранных технологий в сельском хозяйстве (минимизация применения химии, организация точечного внесения удобрений), строгий контроль за промышленными выбросами и их лимитирование.
Добавить текст Вернуть оригинал
Стр. 118
Исследования
5. Какие заболевания может вызывать повышенное содержание в речных водах химических веществ, указанных в тексте? Какие рекомендации вы дали бы жителям, живущим в бассейнах этих рек?
Добавить текст Вернуть оригиналПовышенное содержание в речных водах тяжёлых металлов (медь, цинк, кадмий, свинец) и других токсичных веществ может вызывать у людей серьёзные хронические заболевания. Например:
Добавить текст Вернуть оригинал— кадмий вызывает поражения почек, остеопороз, нарушения иммунной системы;
Добавить текст Вернуть оригинал— свинец — поражения нервной системы, анемию, задержку умственного развития у детей;
Добавить текст Вернуть оригинал— медь в больших концентрациях вызывает поражения печени и ЖКТ;
Добавить текст Вернуть оригинал— цинк в больших дозах токсичен для печени и иммунной системы.
Добавить текст Вернуть оригиналКроме того, вода, загрязнённая органическими соединениями, тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, может стать причиной кишечных инфекций, аллергий, хронических отравлений.
Добавить текст Вернуть оригиналЖителям, проживающим в бассейнах загрязнённых рек (например, Иртыш, Нура, Сырдарья, Иле), следует использовать для питья только очищенную или бутилированную воду. Не использовать речную воду для приготовления пищи и мытья без предварительной фильтрации. Следует избегать купания в загрязнённых водоёмах. Не употреблять рыбу, выловленную в таких реках, без лабораторной проверки на содержание тяжёлых металлов.
Добавить текст Вернуть оригиналТакже рекомендуется регулярно проходить медицинские обследования, чтобы выявить возможные хронические отравления на ранних стадиях.
Добавить текст Вернуть оригинал
Стр. 118
Работа с источниками географической информации
6. Представители каких профессий вовлечены в решение проблем, связанных с экологическим состоянием вод? По какой из них вы могли бы эффективно работать и почему?
Добавить текст Вернуть оригиналВ решении проблем, связанных с экологическим состоянием вод, участвуют представители различных профессий:
Добавить текст Вернуть оригинал— гидрологи (изучают состояние водных объектов, прогнозируют изменения уровня воды, качество воды);
Добавить текст Вернуть оригинал— экологи (разрабатывают программы по улучшению состояния вод, мониторят загрязнение);
Добавить текст Вернуть оригинал— инженеры-гидротехники (проектируют и строят очистные сооружения, водохранилища, дамбы);
Добавить текст Вернуть оригинал— химики (проводят анализ воды, разрабатывают новые методы очистки);
Добавить текст Вернуть оригинал— санитарные врачи (контролируют соответствие качества воды санитарным нормам);
Добавить текст Вернуть оригинал— агрономы (внедряют практики рационального использования воды в сельском хозяйстве);
Добавить текст Вернуть оригинал— юристы (разрабатывают нормативную базу по охране водных ресурсов);
Добавить текст Вернуть оригинал— общественные активисты и журналисты (поднимают проблему загрязнения воды, формируют общественное мнение).
Добавить текст Вернуть оригиналИз этих профессий я мог бы эффективно работать в роли эколога или специалиста по информационно-аналитической работе. Благодаря способности к системному анализу и умению работать с большими объёмами информации, я могу разрабатывать программы устойчивого водопользования, писать научно-популярные и образовательные материалы для просвещения общества. Также мог бы участвовать в проектировании информационных систем мониторинга качества воды и прогнозирования её состояния.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 118
Оценка достижений
1. Проведите полевое исследование одного из водных объектов вашей местности. Установите соответствие его состояния следующим критериям качества:
Добавить текст Вернуть оригинала) (водный объект) свободен от взвешенных твердых остатков или других веществ, попадающих в воду в результате человеческой деятельности и отстаивающихся до образования залежей гнилых или, по-другому, неприятных (отвратительных) осадков, негативно воздействующих на все формы жизни в данном водном объекте;
Добавить текст Вернуть оригиналб) (водный объект) свободен от плавающих обломков, нефти, пены и других плавающих веществ, попадающих в воду в результате человеческой деятельности в объемах, достаточных, для того чтобы вызывать отвращение или приводить к деградации объекта.
Добавить текст Вернуть оригиналв) (водный объект) свободен от веществ, попадающих в воду в результате человеческой деятельности и создающих цвет, запах или прочие условия состояния объекта в степени, вызывающей неудобства в использовании объекта;
Добавить текст Вернуть оригиналг) (водный объект) свободен от веществ, попадающих в воду в результате человеческой деятельности в концентрациях, токсичных или вредных для человеческой, животной или водной жизни и/или приводящих к быстрой смерти в зоне смешивания;
Добавить текст Вернуть оригиналд) (водный объект) свободен от питательных веществ, попадающих в воду в результате человеческой деятельности в концентрациях, вызывающих ненужный рост водных сорняков и водорослей.
Добавить текст Вернуть оригиналДля проведения полевого исследования я выбрал в качестве водного объекта реку [пример: река Тобол в пригороде города Костанай]. Исследование проводилось визуально, с забором пробы воды и наблюдением за состоянием береговой линии и поверхности воды.
Добавить текст Вернуть оригиналПо критерию а) — река Тобол в исследуемом участке в целом свободна от взвешенных твердых остатков. На дне реки наблюдаются естественные песчаные и илистые отложения, но признаков скопления гнилых органических остатков, создающих зловонные осадки, не зафиксировано. Прибрежная растительность здорова, признаки массовой гибели водной фауны отсутствуют.
Добавить текст Вернуть оригиналПо критерию б) — на момент исследования на поверхности воды не наблюдалось скопления плавающих обломков, нефтяных пленок или пены, за исключением незначительного количества листвы и веточек природного происхождения. Следов загрязнения, приводящего к деградации объекта, выявлено не было.
Добавить текст Вернуть оригиналПо критерию в) — вода в реке визуально прозрачная, легкий естественный цвет воды обусловлен органикой почвенного происхождения. Запах отсутствует. Не выявлено условий, которые вызывали бы неудобства в использовании объекта для рекреационных целей (например, для прогулок вдоль берега).
Добавить текст Вернуть оригиналПо критерию г) — концентрация токсичных веществ не превышает допустимые нормы (по имеющимся данным местных мониторинговых служб). Быстрой гибели рыбы или другой водной жизни не наблюдается. В реке имеются виды рыбы, птиц, водных насекомых, что свидетельствует о благоприятной экологической обстановке.
Добавить текст Вернуть оригиналПо критерию д) — в исследуемом участке избыточного роста водных сорняков и водорослей не зафиксировано. Вдоль берегов встречается нормальная прибрежная растительность, а в воде — естественные водоросли в допустимом объеме.
Добавить текст Вернуть оригиналОбщий вывод: по всем исследуемым критериям качества воды данный водный объект (река Тобол в пригороде Костаная) на момент полевого исследования демонстрирует удовлетворительное экологическое состояние, загрязнение антропогенного характера практически отсутствует или находится в допустимых пределах.
Добавить текст Вернуть оригинал2. Какие реальные угрозы могут возникнуть, если не улучшить систему управления водными ресурсами?
Если не будет улучшена система управления водными ресурсами в Республике Казахстан, могут возникнуть следующие реальные угрозы. Во-первых, усилится дефицит пресной воды, особенно в засушливых регионах страны, что приведет к ограничению доступа населения к качественной питьевой воде. Во-вторых, возрастет риск ухудшения санитарно-гигиенического состояния водоемов, что может привести к росту заболеваемости населения инфекционными заболеваниями, передающимися через воду. В-третьих, неконтролируемое использование водных ресурсов в сельском хозяйстве приведет к исчерпанию подземных вод, деградации земель и опустыниванию. В-четвертых, продолжится загрязнение рек тяжелыми металлами, нефтепродуктами и сточными водами, что нанесет непоправимый урон экосистемам и биоразнообразию. В-пятых, снижение уровня воды в Каспийском и Аральском морях и в озере Балхаш приведет к экономическим и социальным потерям, связанным с разрушением традиционных отраслей хозяйства (рыболовство, судоходство, рекреация). Таким образом, без реформы системы управления водными ресурсами Казахстан может столкнуться с острой водной, экологической и социальной кризисной ситуацией.
Добавить текст Вернуть оригинал3. Разработайте сценарий волонтерской акции по служению обществу для сохранения или спасения водного объекта. Определите реальные сроки его проведения в течение учебного года.
Добавить текст Вернуть оригиналСценарий волонтерской акции «Чистый берег — чистая река» предлагается провести для сохранения водного объекта — реки Тобол в черте города Костанай.
Добавить текст Вернуть оригиналЦель акции — повышение экологической ответственности молодежи и местного населения, а также практическое очищение береговой зоны реки от мусора и профилактика загрязнения воды.
Добавить текст Вернуть оригиналПодготовительный этап включает согласование с администрацией города, управление по охране окружающей среды и местными экологическими организациями. Будет проведено информирование учащихся школ, студентов и всех желающих о дате и месте проведения акции через социальные сети, школьные собрания, местные СМИ.
Добавить текст Вернуть оригиналОсновной этап акции состоится в конце апреля — начале мая, в период схода льда и до начала массового отдыха у воды. Участники акции, разбившись на группы, займутся сбором мусора на берегах реки, установкой информационных щитов с призывами к соблюдению чистоты, проведением кратких экологических бесед с жителями.
Добавить текст Вернуть оригиналИтоги акции подводятся в конце учебного года — в мае, с демонстрацией результатов в школьных стендах, на школьных сайтах и в соцсетях.
Добавить текст Вернуть оригиналТаким образом, в течение одного учебного года (с подготовкой с февраля по апрель и с реализацией в апреле-мае) акция вполне реально осуществима и может стать регулярной практикой по охране водных ресурсов в регионе.
Добавить текст Вернуть оригинал