7C7uKe5glfMSjO75j zi9Hv0Thx4rl0f

Sana01.01.1970
Hajmi
#242558
Bog'liq
7C7uKe5glfMSjO75j zi9Hv0Thx4rl0f



ЛЕКЦИЯ №6. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ИХ ОХРАНА. 
План: 
1. Общая характеристика гидросферы и её эволюция. 
2. Источники загрязнения гидросферы . 
3.Водные ресурсы Средней Азии и Узбекистана и меры экономного 
пользования ими. 
 
Ключевые слова: гидросфера, атмосферные осадки, сточные воды, бытовые 
воды, водахранилище, водообеспеченность, экстрагенты, абсорбенты. 
 
Гидросфера (в перев. с греч. hydro — вода и sphaira — шар) — водная 
оболочка Земли. Свыше 96% гидросферы составляют 
моря
и 
океаны
; около 2% 
— 
подземные воды
, около 2% — 
ледники
, 0,02% — воды суши (
реки

озера

болота
). Общий объем гидросферы Земли — свыше 1 миллиарда 500 миллионов 
км3. Из них в океанах и морях — 1370 миллионов км3, в подземных водах — 
около 60 миллионов км3 в виде льда и снега — около 30 миллионов км3, во 
внутренних водах — 0,75 миллиона км3, а в 
атмосфере
— 0,015 миллиона км3. 
Объем гидросферы постоянно меняется. По расчетам ученых, 4 миллиарда 
лет назад ее объем составлял всего 20 миллионов км3, то есть был почти в 7 
тысяч раз меньше современного. В будущем количество воды на 
Земле
, по-
видимому, также будет возрастать, если учесть, что объем воды в мантии Земли 
оценивается в 20 миллиардов км3 — это в 15 раз больше современного объема 
гидросферы. 
Полагают, 
что 
поступление 
воды 
в 
гидросферу 
будет 
осуществляться из глубинных слоев Земли и при 
вулканических извержениях

По данным, учитывающим только разведанные запасы подземной воды, на 
пресную воду на всей планете приходится только 2,8%; из них 2,15% находится в 
ледниках и только 0,65% в реках, озерах, подземных водах. Главная 
масса воды
(97,2%) — соленая. Гидросфера — единая оболочка, так как все воды 
взаимосвязаны и находятся в постоянных больших или малых круговоротах. 
Полное обновление вод происходит по-разному. Воды в полярных ледниках 
возобновляются за 8 тысяч лет, подземные воды — за 5 тысяч лет, озера — за 300 
дней, реки — за 12 дней, водяной пар в атмосфере — за 9 дней, а воды Мирового 
океана — за 3 тысячи лет. 
Гидросфера играет очень большую роль в жизни планеты: она накапливает 
солнечное
тепло и перераспределяет его на Земле; с Мирового океана на сушу 
поступают 
атмосферные осадки
. За геологическую историю в гидросфере 
происходили значительные изменения, однако известно о них мало. Подсчитано, 
что в ледниковые периоды резко возрастало количество льда, и за счет этого 
происходило уменьшение объема и понижение уровня Мирового океана на 
десятки метров. В настоящее время гидросфера охвачена невиданными по 
скорости 
и 
размерам 
преобразованиями, 
связанными 
с 
технической 
деятельностью человека. Ежегодно используется около 5 тысяч км3 воды, а 
загрязняется в 10 раз больше. Некоторые страны начали испытывать нехватку 
пресной воды. Это не означает, что ее на Земле мало: просто человек еще не 
научился ее рационально использовать. 


Гидросфера взаимодействует с 
литосферой
. Об этом свидетельствуют 
эрозионные
и 
аккумулятивные процессы
, связанные с работой воды. 
Взаимодействует гидросфера и с атмосферой: 
облака
состоят из паров воды, 
испарившихся 
с 
поверхности 
морей 
и 
океанов. 
Гидросфера 
также 
взаимодействует и с 
биосферой
, так как живые существа, населяющие биосферу, 
не могут жить без воды. Взаимодействуя с различными оболочками планеты, 
гидросфера выступает, в свою очередь, как часть целостной природы земной 
поверхности. 
Гидросфера и ее составляющие части, круговорот воды, а также 
динамические явления прошли длинный путь эволюции. Они неоднократно 
менялись по массе, соотношению жидкой и твердой частей вовлекаемых в 
кругооборот и движение массам воды, скоростям и расстояниям переноса этих 
масс, по заключенным в них энергии, растворенным газам, твердым веществам и 
органике, взвесям. Эти изменения записаны в геологической летописи - слоях 
пород, сформировавшихся и формирующихся сейчас в водоемах, - которая пока 
еще не полностью расшифрована. 
Вода столь широко распространена не только на Земле. Ее достаточно 
много в окружающем нас космическом пространстве. Так, полюса Марса 
покрыты ледяными шапками; спутники Юпитера, Сатурна и некоторых других 
планет - полностью льдом; ядра комет состоят изо льда (что экспериментально 
подтверждено при исследовании кометы Галлея); атмосфера Венеры имеет 
значительное количество паров воды и т. д. 
Однако на поверхностях иных планет вода существует только в твердом или 
парообразном состоянии, а на Земле она преимущественно жидкая. По данным о 
скорости радиоактивного распада атомов различных элементов Земля 
образовалась из холодного газопылевого облака 4,6 млрд. лет назад. Возраст 
самых древних пород, найденных в наши дни, достигает 3,8 млрд. лет, причем 
они сохранили отпечатки стенок клеток самых древних одноклеточных 
организмов. Математические расчеты общего разнообразия генетического кода 
позволили немецким биохимикам установить его возраст, составивший 3,8 ± 0,6 
млрд. лет, следовательно, упомянутые породы отлагались в водоемах, где к тому 
времени уже должна была существовать жизнь, причем такая, которая успела 
активно включиться в биогеохимические процессы. Поэтому гидросфера с 
жидкой водой должна была появиться еще раньше, не позднее 4 млрд. лет назад. 
В настоящее время нет достоверных данных о составе первичной 
атмосферы и растворенных веществах в первичной гидросфере на начальном 
этапе их образования. Считают, что с определенного момента атмосфера и 
гидросфера 
стали 
быстро 
пополняться 
газами, 
выделявшимися 
при 
вулканических извержениях и излияниях лав, а также при дегазации в рифтовых 
долинах. Возникшая атмосфера была почти полностью лишена кислорода и 
потому имела восстановительный характер. Выбрасываемый вулканами и 
выделявшийся при дегазации диоксид углерода вместе с водяным паром 
обеспечили парниковые условия, что отразилось на ходе эволюции Земли. 
Пополнение гидросферы нашей планеты водой вследствие непрерывной 
дегазации вещества мантии шло постоянно, но с разной интенсивностью. В 


период «белого пятна времени» шел медленный рост за счет ювенальных вод, а 
затем в течение примерно 1 млрд. лет гидросфера росла достаточно быстро. В 
последние 2,5-2 млрд. лет она стабилизировалась. В это время срединно-
океанические хребты и часть воды была затрачена на серпентинизацию нижнего 
слоя океанической коры, в результате чего вода, пополнявшая гидросферу 
(вместе с углекислым газом), оказалась химически связанной. После 
преобразований океанической коры вновь начался рост массы океана, но 
примерно 1 млрд. лет назад она приблизилась к современной, и темпы роста ее 
сильно замедлились. Процесс изменения массы гидросферы за счет дегазации 
тесно связан с эволюцией недр Земли и определяется скоростью роста плотного 
ядра планеты за счет сепарации в нем соединений железа. 
Далеко не вся поступающая из недр Земли вода остается в составе 
гидросферы. Одна часть воды затрачивается на серпентинизацию вновь 
образующихся порций океанической коры, а другая вместе с осадочными 
толщами, накопившимися на ложе океана, погружается снова в недра Земли в 
зонах субдукции. В процессе переплавки океанической коры после ее 
погружения в недра Земли вода играет важную роль, так как водонасыщенные 
силикатные слои плавятся при температурах около 700°С, тогда как сухие при 
более 1000°С. 
На протяжении всей истории нашей планеты шло перемещение морских вод из 
исчезавших океанов во вновь возникавшие. В современных океанах движущаяся 
подобно конвейеру океаническая кора в целом моложе самих океанов. 
Максимальный возраст ложа океанов 150 млн. лет, а обычно оно значительно 
моложе. В наши дни общий баланс прихода и расхода воды на Земле за счет 
геологического круговорота остается положительным и масса гидросферы 
непрерывно возрастает. 
2. Загрязнение рек, озёр, морей и даже океанов происходит с нарастающей
скоростью, так как в водоёмы поступает огромное количество взвешенных и 
растворённых 
веществ 
(неорганических 
и 
органических).
Основными источниками загрязнения природных вод являются:
1. Атмосферные воды, несущие вымываемые из воздуха поллютанты
(загрязнители) промышленного происхождения. При стекании по склонам 
атмосферные и талые воды дополнительно увлекают с собой органическое и 
минеральное
вещество. 
Особенно опасны стоки с городских улиц, промышленных площадок
несущие нефтепродукты, мусор, фенолы, кислоты и др.
2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые
стоки, содержащие фекалии, детергенты (поверхностно-активные моющие 
средства), микроорганизмы, в том числе патогенные.
3. Промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных 
отраслях производства, среди которых наиболее активно потребляют воду черная 
металлургия, 
химическая, 
лесохимическая, 
нефтеперерабатывающая 
промышленности. 
С развитием промышленности и увеличением потребления воды растет 
и количество жидких отходов – сточных вод. Еще в 60-х годах ежегодно в 


мире образовывалось около 700 млрд. м3 сточных вод. Примерно 1/3 из них – 
промышленные сточные воды, загрязненные различными веществами. Только 
половина промышленных жидких отходов подвергалась очистке тем или 
иным способом. Другая половина сбрасывалась в водоемы без какой-либо 
очистки. 
При технологических процессах появляются следующие основные виды
сточных вод: 
1. Реакционные воды, загрязненные как исходными веществами, так и 
продуктами реакции.
2. Воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах (свободная или 
связанная вода).
3. Промывные воды – после промывки сырья, продуктов, оборудования, 
маточные водные растворы.
4.Водные экстрагенты и абсорбенты.
5.Охлаждающие воды, не соприкасающиеся с технологическими продуктам
и и использующиеся в системах оборотного водоснабжения.
6. Бытовые воды из предприятий питания, прачечных, душевых, туалетов, 
после мытья помещений и т.д.
7. 
Атмосферные 
осадки, 
стекающие 
с 
территории 
промышленных 
предприятий, загрязнённые различными химическими веществами.
В сточных водах гидролизной промышленности присутствуют спиртовые и 
фурфурольные компоненты, последрожжевая бражка, сивушные, эфирно 
альдегидные и скипидарные фракции, различные кислоты.
Источником загрязнения водных экосистем является и сельское хозяйство. 
Во-первых, повышение урожайности, продуктивности земель неизбежно связано 
с применением удобрений и ядохимикатов (пестицидов). Попадая на поверхность 
почвы, они смываются с нее и оказываются в водоемах.
Во-вторых, животноводство связано с образованием больших масс 
мертвой органики (навоза, подстилки), мочевины, которые опять-таки могут 
оказываться в водных объектах. Эти отходы неядовиты, но их массы огромны 
(вспомним, что получение 1 кг мяса «стоит» 70-90 кг кормов) и, несмотря на их 
нетоксичность,
они
ведут
к
тяжелым
последствиям
для
водних
экологических 
систем. 
Большую
опасность
представляют
загрязнения
вод
радиоактивным 
веществами. Взвешенные твердые частицы способствуют образованию стаби
льных водных суспензий, при этом ухудшаются прозрачность и внешни вид 
воды, 
снижается 
активность 
фотосинтеза 
водных 
растений.
Загрязняют воду теплые сточные воды от предприятий теплоэнергетики: 
поскольку при этом меняется температурный режим в водном объекте, а затем 
может возникать несоответствие его санитарным требованиям. Загрязнение рек, 
озер, морей и даже океанов принимает такие размеры, что во многих районах 
превышает их способность к самоочищению. Уже сейчас в некоторых странах 
начинает 
ощущаться 
нехватка 
пресной 
воды.
Загрязнение водных систем представляет большую опасность, чем за-
грязнение атмосферы, по следующим причинам: процессы регенерации, или 


самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе; 
источники загрязнения водоемов более разнообразны. Естественные процессы, 
осуществляющиеся 
в 
водной
среде 
и 
подвергающиеся 
действию загрязнений, более чувствительны сами по себе и имеют большее 
значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые протекают в 
атмосфере. 
3. Главные водные артерии, пересекающие территорию Узбекистана, - 
Сырдарья, Амударья и их притоки. Наиболее крупные реки республики - Нарын, 
Сох, Чирчик, Зеравшан, Сурхандарья, Кашкадарья, Шерабад. Реки республики 
формируют свой сток в основном за счёт таяния сезонного снега. Озера на 
территории Узбекистана малочисленны и не имеют больших размеров. 
Наибольшее количество озер в горной области находится на высоте 2000-3000 м. 
Площадь их не превышает 0,5 кв. км. В Узбекистане также имеются 
искусственные 
озера-водохранилища. 
Наиболее 
крупные 
из 
них 

Каттакурганское, Кайраккумское, Чардарьинское, Чарвакское, Андижанское. 
В последние десятилетия в структуре хозяйства республики преобладал 
аграрный сектор, что стало главной причиной напряженной водохозяйственной 
обстановки. Водные ресурсы рек бассейна Аральского моря составляют 110-120 
куб. км и при правильном их использовании в состоянии обеспечить орошение 
4,8 млн га земли. Однако полное их исчерпание практически уже наступило при 
площади орошения 4,2 млн га.
Истощение водных ресурсов вызвано неоправданно большими удельными 
расходами на полив и промывку полей, низким качеством оросительных систем, 
преобладанием водоемкого поверхностного метода полива по бороздам, 
загрязнением воды и другими причинами. Общее водопотребление в республике 
сохраняется на уровне 62-65 куб. км, из них около 36 куб. км отбирается из 
главных водных артерий Амударьи и Сырдарьи. Дефицит (29 куб. км) 
покрывается из малых рек, подземных источников, а также применением 
оборотного водоснабжения в сельском хозяйстве.
Водное хозяйство республики представляет сложную инженерную систему, 
которая включает разветвленную сеть оросительных каналов протяженностью 
171 тыс. км, 53 водохранилища емкостью 16 млрд куб. м.
Водохранилища позволяют обеспечить устойчивую подачу воды всем 
водопотребителям независимо от водности года. Они оказывают все 
возрастающее влияние на режим водных объектов, и большинство рек сейчас 
уже не имеют естественного режима стока. Неотъемлемой частью водных 
ресурсов республики являются подземные воды, которые используются в 
качестве надежного источника питьевой воды для населения, орошения
обводнения пастбищ, для нужд промышленности. Естественные ресурсы 
подземных вод и их сток формируются за счет фильтрации атмосферных 
осадков, фильтрационных потерь речных и оросительных вод и это существенно 
влияет на уменьшение поверхностного стока. Суммарный их отбор в настоящее 
время составляет уже более половины от прогнозных запасов и наметилась 
устойчивая тенденция к его увеличению.
Наиболее чистые водотоки и водоемы - горные, с низкой минерализацией 


воды. Эти водные объекты считаются фоновыми. Слабо загрязнены водные 
объекты предгорной зоны, мест отдыха, подверженные загрязнению от 
рекреационных объектов; для них характерны более высокие по сравнению с 
фоном концентрации органических и минеральных веществ. Умеренно 
загрязнены равнинные водные объекты густонаселенной зоны. Здесь в 2-3 раза 
по сравнению с фоном выше содержание минеральных и органических веществ 
тяжелых металлов, нефтепродуктов, пестицидов. К умеренно загрязненным 
относятся устья рек, а также озера, коллекторы старой зоны орошения. Здесь 
постоянно содержание пестицидов, нефтепродуктов, тяжелых металлов в 3-5 раз 
выше нормы. Минерализация возрастает по сравнению с фоном в 4-5 раз.
Значительно загрязнена коллекторно-дренажная сеть в зоне сельхозугодий с 
высокой 
засоленностью 
почв, 
где 
минерализация 
воды 
превышает 
установленные нормативы в 3-5 раз. Во столько же раз выше содержание 
биогенных минеральных, органических веществ, нефтепродуктов и тяжелых 
металлов.
Грязные и очень грязные водотоки и водоемы находятся в густонаселенных 
промышленных городах и вблизи крупных населенных пунктов. В водные 
объекты сбрасываются вещества, содержащие органические и токсичные 
соединения. Концентрация тяжелых металлов здесь иногда превышает 
установленные нормативы в 40-50 раз и постоянно держится на уровне, 
превышающем нормативы в 10-15 раз.
В последние годы со снижением применения минеральных удобрений и 
пестицидов в сельском хозяйстве резко сократился сброс неочищенных сточных 
вод в открытые водные объекты, а водность рек приблизилась к норме. Это 
привело к улучшению состояния основных водотоков республики.
Сельское хозяйство Узбекистана обеспечивает 28 % ВВП, 46 % занятости 
населения и 60 % валютных поступлений. Основой сельскохозяйственного 
производства является орошаемое земледелие. Примерно 82 % пахотных земель 
орошается.
В бассейне Амударьи орошается более 2 млн га. Для орошения построены 
каналы с суммарным объемом водозабора 35,05 куб км/год. В 1960 г. забор воды 
из реки на орошение земель составил 46 %, в 1980 г. – 78 %. При этом объем 
образующихся в бассейне коллекторно-дренажных вод составляет около 12 куб. 
км. Протяженность магистральных и межхозяйственных коллекторов достигает 
13700 км.
Водопотребление на нужды отраслей находится на уровне 36,65 куб. км в 
год, из них более 95 % приходится на орошаемое земледелие. Дефицит водных 
ресурсов восполняется за счет использования подземных и коллекторно-
дренажных вод.
Эксплуатационные запасы подземных вод в бассейне составляют около 6 
млн куб м. Суммарный среднегодовой отбор подземных вод для хозяйственно-
питьевого и производственного водоснабжения, для орошения и других нужд 
составляет 32 % от утвержденных запасов.
Бассейн Сырдарьи ограничен меридианами 61° и 78° восточной долготы и 
параллелями 39° и 46° северной широты, расположен на территории республик 


Кыргызстан, Таджикистан, Узбекистан, Казахстан. Сырдарья образуется путем 
слияния рек Нарын и Карадарья в восточной части Ферганской долины. По 
протяженности (2137 км) она является самой крупной рекой Центральной Азии, 
по водности уступает только Амударье. Наибольшее число притоков 
сосредоточено в пределах Ферганской долины. Ниже выхода из Ферганской 
долины в Сырдарью впадают крупные реки Ангрен, Чирчик, Келес и Арысь 
(Казахстан). Ниже впадения Арыси Сырдарья притоков не имеет. Суммарная 
водосборная площадь бассейна реки составляет 150100 кв. км. Водные ресурсы 
рек бассейна Сырдарьи в год средней водности достигают 36,0 куб. км, из них 
собственные ресурсы Узбекистана - 8,0 куб. км.
Водохозяйственная система бассейна - сложный комплекс инженерных 
сооружений, включающих водохранилища, разветвленную сеть оросительных 
каналов и коллекторов. Полный объем крупных водохранилищ бассейна 
составляет более 34 куб. км, т.е. годовой объем стока может быть собран в 
водохранилищах. В пределах Узбекистана объем водохранилищ составляет около 
5 куб. км. В средней и нижней части бассейна расположены соленые сбросные 
озера, образованные путем отведения коллекторно-дренажных вод в пустынные 
понижения и впадины. Самое крупное из них - озеро Айдаркуль объемом 
11,6 куб. км.
Оросительная система Узбекистана является крупной и разветвленной, 
отдельные ее части имеют высокий технический уровень. Однако лишь 33 % 
межхозяйственной оросительной сети облицовано, 79 % внутрихозяйственной 
сети - в земляном русле и только 19 % - в лотках и с бетонной облицовкой. Износ 
основных фондов межхозяйственной оросительной сети составляет около 40 %, 
ее КПД - 0,58.
Водообеспеченность нужд орошения в среднем равна 80 %, в том числе в 
бассейне Амударьи – 77 %, Сырдарьи – 84 %. На орошение расходуется около 90 
% имеющихся водных ресурсов, 80-83 % из них - в вегетационный период.
Низкая водообеспеченность обусловлена не столько ограниченностью 
водных ресурсов, сколько неэффективным их использованием. До растений 
доходит только 40 % воды, полученной на границе областей, в оросительной сети 
ее теряется около 40 % и около 20 % - при поливе. Потери в сети прямо зависят 
от технического состояния оросительных систем. Например, в Хорезмской 
области на их долю приходится 48 %, а в Джизакской, где оросительные системы 
более совершенны, - 23 %.
Вопросы для самопроверки: 
1.Что такое гидросфера? 
2.Кратко расскажите об эволюции гидросферы. 
3.Какими путями загрязняется гидросфера? 
4.Что является источниками искусственного загрязнения воды? 
5.В каком состоянии находятся Амударья и Сирдарья на сегодняшний день? 
6. Какого общее водопотребление в республике? 
7. Какие меры предосторожности принимаются в республике по охране водных 
ресурсов? 

Download

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling