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.
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.
Вернуть оригиналВ энергетике (ТЭС) вода необходима для охлаждения турбин и котлов. Системы охлаждения используют большие объёмы воды, часть которой теряется при испарении.
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.
Вернуть оригиналВ химической промышленности вода применяется в качестве растворителя, в реакциях, для промывки оборудования. Загрязнённая вода часто сбрасывается в сточные воды.
Вернуть оригиналВ текстильной промышленности вода нужна для стирки, отбеливания, окрашивания тканей, а также для охлаждения оборудования. Потери происходят за счёт слива загрязнённых стоков.
Вернуть оригиналВ пищевой промышленности вода используется в технологическом цикле (производство напитков, молочной продукции и т. п.), для санитарной обработки и охлаждения.
Вернуть оригиналТаким образом, высокая водоёмкость данных отраслей объясняется устаревшими технологиями, низким коэффициентом повторного использования воды и большими потерями на каждом этапе производства.
Вернуть оригинал2. Определите причины потерь воды в отраслях экономики и предложите способы их устранения.
Основные причины потерь воды в отраслях экономики Казахстана включают:
Вернуть оригинал1. Устаревшие и неэффективные оросительные системы с большими потерями на испарение и фильтрацию (в сельском хозяйстве).
Вернуть оригинал2. Открытые системы охлаждения на промышленных предприятиях.
Вернуть оригинал3. Отсутствие замкнутых циклов водоснабжения на предприятиях.
Вернуть оригинал4. Изношенные и протекающие сети водоснабжения и водоотведения.
Вернуть оригинал5. Недостаточный уровень очистки сточных вод, в результате чего они не возвращаются в цикл.
Вернуть оригинал6. Отсутствие водосберегающих технологий и оборудования.
Вернуть оригиналДля устранения этих потерь необходимо:
— В сельском хозяйстве внедрять капельное и подповерхностное орошение, модернизировать оросительные сети (закрытые трубопроводы вместо открытых каналов).
Вернуть оригинал— На промышленных предприятиях — переходить на замкнутые циклы водоснабжения, где вода многократно используется после очистки.
Вернуть оригинал— В энергетике внедрять более эффективные системы охлаждения с минимальным потреблением воды.
Вернуть оригинал— В коммунальном хозяйстве — модернизировать водопроводные сети для снижения утечек.
Вернуть оригинал— На всех уровнях внедрять учёт водопотребления и контролировать потери.
Вернуть оригиналТаким образом, модернизация оборудования, переход на новые технологии и эффективное управление ресурсами помогут значительно сократить потери воды.
Вернуть оригинал3. Что должны сделать государство, местные органы власти, граждане Казахстана, местное сообщество и каждый человек для решения экологических проблем Арала, Балкаша и Каспия?
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.
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.
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.
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.
Вернуть оригиналТолько совместными усилиями всех уровней — государства, бизнеса, местных органов и общества — возможно добиться положительных изменений в экологическом состоянии Арала, Балкаша и Каспия.
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.
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.
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.
Вернуть оригиналК причинам загрязнения рек относятся:
— Сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод;
Вернуть оригинал— Промышленные аварии;
— Смыв с сельскохозяйственных полей удобрений и пестицидов;
Вернуть оригинал— Размыв берегов и попадание в воду взвешенных веществ;
Вернуть оригинал— Добыча полезных ископаемых в руслах рек и на их берегах.
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.
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?
Вернуть оригиналПовышенное содержание в речных водах тяжёлых металлов (медь, цинк, кадмий, свинец) и других токсичных веществ может вызывать у людей серьёзные хронические заболевания. Например:
Вернуть оригинал— кадмий вызывает поражения почек, остеопороз, нарушения иммунной системы;
Вернуть оригинал— свинец — поражения нервной системы, анемию, задержку умственного развития у детей;
Вернуть оригинал— медь в больших концентрациях вызывает поражения печени и ЖКТ;
Вернуть оригинал— цинк в больших дозах токсичен для печени и иммунной системы.
Вернуть оригиналКроме того, вода, загрязнённая органическими соединениями, тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, может стать причиной кишечных инфекций, аллергий, хронических отравлений.
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.
Вернуть оригиналТакже рекомендуется регулярно проходить медицинские обследования, чтобы выявить возможные хронические отравления на ранних стадиях.
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?
Вернуть оригиналВ решении проблем, связанных с экологическим состоянием вод, участвуют представители различных профессий:
Вернуть оригинал— гидрологи (изучают состояние водных объектов, прогнозируют изменения уровня воды, качество воды);
Вернуть оригинал— экологи (разрабатывают программы по улучшению состояния вод, мониторят загрязнение);
Вернуть оригинал— инженеры-гидротехники (проектируют и строят очистные сооружения, водохранилища, дамбы);
Вернуть оригинал— химики (проводят анализ воды, разрабатывают новые методы очистки);
Вернуть оригинал— санитарные врачи (контролируют соответствие качества воды санитарным нормам);
Вернуть оригинал— агрономы (внедряют практики рационального использования воды в сельском хозяйстве);
Вернуть оригинал— юристы (разрабатывают нормативную базу по охране водных ресурсов);
Вернуть оригинал— общественные активисты и журналисты (поднимают проблему загрязнения воды, формируют общественное мнение).
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.
Вернуть оригиналСтр. 118
Оценка достижений
1. Проведите полевое исследование одного из водных объектов вашей местности. Установите соответствие его состояния следующим критериям качества:
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;
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.
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;
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;
Вернуть оригиналд) (водный объект) свободен от питательных веществ, попадающих в воду в результате человеческой деятельности в концентрациях, вызывающих ненужный рост водных сорняков и водорослей.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
Вернуть оригинал3. Разработайте сценарий волонтерской акции по служению обществу для сохранения или спасения водного объекта. Определите реальные сроки его проведения в течение учебного года.
Вернуть оригиналСценарий волонтерской акции «Чистый берег — чистая река» предлагается провести для сохранения водного объекта — реки Тобол в черте города Костанай.
Вернуть оригиналЦель акции — повышение экологической ответственности молодежи и местного населения, а также практическое очищение береговой зоны реки от мусора и профилактика загрязнения воды.
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.
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.
Вернуть оригиналИтоги акции подводятся в конце учебного года — в мае, с демонстрацией результатов в школьных стендах, на школьных сайтах и в соцсетях.
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.
Вернуть оригинал