Вступи в группу https://vk.com/pravostudentshop

«Решаю задачи по праву на studentshop.ru»

Решение задач по юриспруденции [праву] от 50 р.

Опыт решения задач по юриспруденции 20 лет!

 

 

 

 


«Вода как компонент биосферы. Роль загрязнителей в возникновении инфекционных и соматических заболеваний»

/ КСЕ
Конспект, 

Оглавление

 

Вода – химическое соединение водорода и кислорода (Н2О) –жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая); плотностью 1,000 г/см3 при температуре 3,98 °С. При О °С вода пре­вращается в лед, при 100°С – в пар. Молекулярная масса воды 18,0153. По В.И.Вернадскому, химический состав воды может быть представлен формулой Н2О со значением п, равным 1-6. Не все молекулы воды одинаковы: наряду с обычными молекулами, име­ющими массу 18, присутствуют молекулы с молекулярной массой 19,20,21 и даже 22.

Вода – уникальное вещество по своим физическим и химичес­ким свойствам. Полярность молекул воды и наличие между ними «водородных» связей определяет уникальные свойства. Наиболь­шая плотность воды при температуре 3,98°С, дальнейшее охлаж­дение приводит к переходу ее в лед и сопровождается уменьшени­ем плотности. Уменьшение объема вместо расширения происходит при плавлении (таянии) льда. Летучесть воды небольшая. У нее аномально высокие теплота плавления и удельная теплоемкость, при плавлении льда теплоемкость увеличивается более чем вдвое. Теплоемкость воды с повышением температуры до 27°С умень­шается, а затем вновь начинает возрастать. Вязкость воды (при температуре от 0 до 30°С) уменьшается с повышением давления.[1]

Вода – наиболее распространенное на Земле вещество. В приро­де она находится в трех фазах: газообразной (пары воды), жидкой и твердой. Различают воду атмосферную, поверхностную (гидро­сфера) и подземную.

Вода встречается в парообразном состоянии в воздушной обо­лочке, окружающей Землю, в капельножидком – в облаках, туманах и в виде дождя, твердом – в виде сне­га, града и кристалликов льда в высоких облаках.

В жидком состоянии вода пребывает в гидросфере: вода океанов, морей, озер, рек, болот, прудов и водохранилищ. В твердом состоянии вода в виде льда и снега находится у полюсов планеты, на горных вершинах, зимой покрывает во­доемы на значительных площадях. В гор­ных породах литосферы она присутствует в различных состояниях: пленочная, гиг­роскопическая, гравитационная, капил­лярная, кристаллизационная, а также в виде пара (Рис. 1). Запасы воды и соот­ношение их видов приведены в табл. 1.

Наибольшие запасы поверхностных вод сконцентрированы в Мировом океа­не, который занимает 361 млн. км3, или 70,8% поверхности Земли. Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза боль­ше площади суши. Воды их соленые.

Относительно большие запасы поверх­ностных вод сосредоточены в ледниках, озерах и реках.

Ледники Земли являются важным ак­кумулятором воды, они расположены в основном в приполюсных районах: в Ан­тарктиде, на арктических островах и в горных районах. Воды ледников пресные.

Из всех видов поверхностных пресных вод речной сток имеет приоритетное практическое значение. По объему речно­го стока Россия стоит на втором месте по­сле Бразилии. Реки являются основой водного фонда. Почти 65% крупных городов России (Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Екатеринбург, Пермь и др.) используют для питьевых и технических нужд поверхностные, в ос­новном речные воды.[2]

Подземные воды также входят в основу водного фонда. Подзем­ные воды так называемой зоны активного водообмена пресные и ис­пользуются для питьевых и хозяйственных целей. Минеральные ле­чебные подземные воды используются санаторно-курортными и оз­доровительными учреждениями, а также заводами розлива, тепло­энергетические (с температурой от 35 до 200°С) подземные воды – для теплоснабжения и получения электрической энергии.

                                                                                                  

Таблица 1.

Запасы воды и соот­ношение их видов

 

Части гидросферы

По М.И. Львовичу

По Р.К. Клиге

Объем, тыс. км3

% к объему

Объем, тыс. км3

% к объему

Мировой океан

1370323

93,9300

1476000

94,32

Подземные воды

60000

4,1200

60000

3,83

Ледники

24000

1,6500

30000

1,92

Озера, болота

230

0,0160

290

0,02

Почвенная влага

75

0,0050

16

0,001

Влага атмосферы

14

0,0010

14

0,0008

Речные воды

1,2

0,0001

2

0,0001

Вся гидросфера

1454643,2

100

1566322

100

 

 

Вода постоянно находится в движении – циркуляции. Перемеще­ние ее происходит в результате механического движения (потоки в ре­ках, течения в толще океана) и изменения фазового состава, когда во­да испаряется и попадает в атмосферу посредством диффузионных, конвективных потоков, характерных для почв и горных пород. В се­верных районах существует сравнительно редкий способ передвиже­ния воды путем возгонки. Снег испаряется (твердая фаза воды), сра­зу превращается в пар и попадает в атмосферу. Без энергетических затрат вода передвигается только вниз и только под действием сил гравитации (силы тяжести). В остальных случаях при изменении тем­пературы и давления на передвижение воды затрачивается много энергии, в основном солнечной. Ежегодно земная поверхность полу­чает от Солнца около 13,4-1020 ккал тепла. Из них 22% всей дости­гающей поверхности Земли энергии, или 3 × 1020 ккал, расходуется на испарение (с поверхности воды, суши, почвы, растительности и др.).[3]

Приобретая такую огромную энергию, вода повышает свою эн­тропию. Находясь в неустойчивом равновесии, она стремится вер­нуться в исходное состояние. Таким образом, происходит непрерыв­ный замкнутый процесс циркуляции воды на Земле, именуемый кру­говоротом или влагооборотом. Различают малый, большой и вхо­дящий в него внутриматериковый круговороты (рис. 2).

Вода, испарившаяся с поверхности океанов, большей частью кон­денсируется и возвращается в виде атмосферных осадков обратно в океан (малый, или океанический, круговорот), а частично перено­сится воздушными течениями на сушу. Атмосферные осадки, выпав­шие на сушу, частично просачиваются в почву и зону аэрации, создавая запасы почвенной влаги. Проникшие глубже атмосферные осад­ки образуют подземные воды: грунтовые, пластовые и воды глубо­ких горизонтов. Часть атмосферных осадков стекает по земной по­верхности в виде ручьев и рек, а остальная часть снова испаряется. В конце концов вода, принесенная воздушными течениями на сушу, снова достигает океана, завершая так называемый большой круго­ворот воды на земном шаре. Из большого круговорота может быть выделен еще местный, или внутриматериковый, круговорот, при ко­тором вода, испарившаяся с поверхности суши, вновь выпадает на су­шу в виде атмосферных осадков. Небольшая часть воды из общего объема, участвующего в круговороте, порядка 7,7 тыс. км3/год, совер­шает круговорот в пределах бессточных областей.

Ежегодно в круговороте на поверхности Земли участвует более 1 млн. км3 воды, что составляет около 0,1% объема вод активного водообмена. С поверхности морей и океана ежегодно испаряется при­мерно 510 тыс. км3 воды, а с поверхности суши – около 70 тыс. км3. Обратно на поверхность океана выпадает 90% испарившейся с нее влаги и 1% возвращается в океан в виде речных, подземных и лед­никовых вод. На сушу в виде атмосферных осадков выпадает око­ло 120 тыс. км3 воды, из которых 58% идет на испарение, а 42% стекает обратно в моря и океаны.[4]

Необходимо обратить внимание на описанную выше подвиж­ность и «вездесущность» воды, которая служит накопителем и транс­портером многих веществ, в том числе опасных для живых организ­мов и человека взвешенных и растворенных в ней компонентов.

Вода играет исключительно важную роль в природе. Температу­ра воды в жидком состоянии наиболее благоприятна для жизнен­ных процессов. Для огромной массы организмов она является сре­дой обитания. Уникальные свойства воды являются ценными для организмов и, казалось, созданы специально для их жизнедеятель­ности. Вода в водоемах замерзает сверху вниз, что имеет большое значение для обитающих в них организмов.

Аномально высокая удельная теплоемкость воды благоприятст­вует аккумуляции колоссального количества тепла, способствует мед­ленному нагреванию и охлаждению. Обитающие в воде организмы предохранены от резких спонтанных колебаний температуры и со­става, приспосабливаясь к медленным ритмическим колебаниям – суточным, сезонным, годовым и т.д. Вода в атмосфере оказывает смягчающее влияние на погодно-климатические условия. Она по­стоянно перемещается во всех сферах Земли. На большие расстоя­ния она переносится циркуляционными потоками атмосферы. Цир­куляция воды в океане (морские течения) приводит к планетарно­му тепло-, массо- и влагообмену.

Известна роль воды как мощного геологического фактора. Эк­зогенные геологические процессы на Земле, в частности, обуслов­лены деятельностью воды как эродирующего агента. Размыв и раз­рушение горных пород, эрозия почв, перенос и отложение веществ – важные геологические процессы, связанные с водой.

Большинство органических веществ биосферы представляют со­бой продукты фотосинтеза – процесса, при котором растения ис­пользуют световую энергию для соединения углекислого газа с во­дой. Без воды не может происходить фотосинтез. Вода – единствен­ный источник кислорода, выделяемого в атмосферу при фотосин­тезе. Она необходима для биохимических и физиологических про­цессов, происходящих в организме. Живые организмы, в том чис­ле человек, состоящий на 80% из воды, не могут обойтись без воды. Потеря 10-20% воды приводит к их гибели.[5]

Вода играет огромную роль в жизнеобеспечении человека. Она используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырье для получения промышленных и сельскохозяйственных продуктов, имеет эстетическое и рекреаци­онное значение.

Сейчас потребление воды в народном хозяйстве в количествен­ном отношении превышает суммарное использование всех иных природных ресурсов. Это определяется сложившимися особеннос­тями производства в основных отраслях промышленности, при ко­торых затрачивается огромное количество пресной воды. Напри­мер, для переработки 1 т нефти необходимо около 60 т воды, для изготовления 1 т условной тканевой продукции – 1100 т, синтети­ческого волокна – до 5000 т воды. Для выращивания и получения 1 т зерна пшеницы нужно 2 т воды, 1 т риса – свыше 25 т воды.[6]

Вода превращается в самое драгоценное сырье, заменить которое невозможно. Запасы и доступность водных ресурсов определяют раз­мещение новых производств, а проблема водоснабжения становится одной из важных в жизни и развитии человеческого общества.

Потребление воды одним городским жителем южных районов России составляет: в доме без канализации – 75 л/сут, в доме с кана­лизацией – 120, с газовым водонагревателем – 210 и со всеми удобст­вами – 275 л/сут. Для города в средней полосе Европейской России нормы потребления воды согласно «Нормам хозяйственно-питьево­го потребления для населенных пунктов» (СНиП-П.31-74) таковы: в домах без ванн – 125-160, с ваннами и нагревателями – 160-230 и при централизованном горячем водоснабжении – 250-350 л/сут.[7]

Пресные воды составляют ничтожную (около 2% гидросферы) долю от общих запасов воды в природе. Пресная вода, доступная для использования, находится в реках, озерах и подземных водах. Ее доля от всей гидросферы составляет 0,3%. Ресурсы пресной во­ды распределены крайне неравномерно, часто обилие воды не сов­падает с районами повышенной хозяйственной деятельности. В этой связи возникает проблема недостатка и истощения водных ресурсов и особенно пресной воды. Она усугубляется все возрастающими объемами ее использования.

Проблема истощения водных ресурсов возникает по нескольким причинам, главные из которых: неравномерное распределение во­ды во времени и пространстве, рост ее потребления человечеством, потери воды при транспортировке и использовании, ухудшение ка­чества воды и как крайний случай – ее загрязнение.

Основные антропогенные причины истощения и загрязнения пресной воды – это отбор поверхностных и подземных вод; водо­отлив из шахт, штолен; разработка месторождений твердых полез­ных ископаемых, нефти и газа, промышленных вод, выплавка серы; урбанизация: жилая застройка, энергетические объекты (АЭС, ТЭЦ). Сильно загрязняют пресные воды предприятия промышлен­ности: химической, пищевой, целлюлозно-бумажной, черной и цвет­ной металлургии, нефтеперерабатывающей, строительных матери­алов, машиностроительной.

Ухудшение качества и загрязнение воды связано с попаданием как непосредственно в воду рек и другие поверхностные водоемы, подземные воды, так и через атмосферу и почвы загрязняющих ве­ществ, продуктов деятельности человека. Этот вид истощения прес­ных вод наиболее опасен и становится все более угрожающим для здоровья людей и состояния жизни на Земле. Его крайнее проявле­ние – катастрофическое загрязнение вод.

Естественные изменения, в том числе ухудшение качества воды, связанные с соприкосновением с водой и переносом различных ве­ществ, происходят постоянно. Они носят циклический, реже спон­танный, характер: они бывают при извержениях вулканов, земле­трясениях, цунами, наводнениях и других катастрофических явле­ниях. В антропогенных условиях такие изменения состояния воды имеют однонаправленный характер: инородные вещества, попав­шие в воду, накапливаются в ней, ухудшая органолептические, фи­зические и химические свойства. Когда количество содержащихся в воде инородных веществ, особенно тех, которые оказывают небла­гоприятное влияние на человека, животных и растения, достигает критических значений, вода из блага может превратиться в зло.

За последнее время боль­шую тревогу вызывает загрязнение вод морей и Мирового океана в целом (фоновое загрязнение). Основными источниками их загряз­нения служат бытовые и промышленные сточные воды (в прибрежных районах находится 60% крупных городов), нефть и нефтепродукты, радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязне­ния нефтью и радиоактивными веществами. Предприятия примор­ских городов выбрасывают в море тысячи тонн различных, как пра­вило, неочищенных отходов, в том числе канализационные стоки. В моря выносятся загрязненные речные воды. Нефть и нефтепродук­ты попадают в воду в результате промывки цистерн, емкостей, в ко­торых транспортируется нефть. Огромное количество нефти оказы­вается в водах океанов и морей при авариях танкеров, нефтепроводов на нефтепромыслах, при разведке и эксплуатации нефтяных место­рождений в зоне материковых шельфов. При авариях нефтяных сква­жин в море выбрасываются многие тысячи тонн нефти.[8]

Загрязнение воды является причиной гибели морских животных: ракообразных и рыб, водоплавающих птиц, тюленей. Известны слу­чаи гибели около 30 тыс. морских уток, массовой гибели морских звезд в начале 1990-х годов в Белом море. Нередки случаи закрытия пляжей в связи с опасными концентрациями загрязняющих ве­ществ в морской воде, вызванными многочисленными авариями су­дов, которые перевозят нефть и нефтепродукты. Весьма опасны для окружающей среды несанкционированные или аварийные сбросы промышленных и хозяйственных отходов (Черное море в районе Одессы, 1999 г.; р. Тиса, Румыния, 2000 г.; р. Амур, Хабаровск, 2000 г.). В результате подобных аварий происходит быстрое загряз­нение речных вод вниз по потоку. Загрязненные канализационные воды могут попасть в водозаборные сооружения.

Загрязнение вод Мирового океана радиоактивными вещества­ми происходит в результате испытаний атомного оружия. Площадь заражения после испытаний может достигать 2,5 млн. км2. Аварии атомных подводных лодок, судов с атомными реакторами, без со­мнения, также служат причинами радиоактивного заражения значи­тельных площадей морей и океанов. В 1980-е годы практиковалось захоронение радиоактивных отходов в контейнерах, которые сбра­сывали в наиболее глубокие участки океана. Мировая обществен­ность противостояла этому довольно успешно. Загрязнение морской воды в дальнейшем приводит к концентрации радиоактивных ве­ществ в растениях и животных по цепям питания. Известны случаи, когда концентрация радиоактивных веществ на вершинах трофиче­ских пирамид превышала фоновую более чем в 50 тыс. раз.

          Объективные данные о том, какое воз­действие, например зараженные осадки, оказывают человека.  Загрязненные осадки попадают и в водо­емы. Там кислоты взаимодействуют с име­ющимися в донной почве металлами (алю­минием, кадмием, ртутью, свинцом и др.), заражают ими воду, а через нее и рыбу. Исследования, проведенные в США, Кана­де, Англии, Норвегии, Швеции, Финляндии, стран вода чрезмерно насыщена кислота­ми, а в тысячах озер рыба уже почти полностью исчезла.   Попадая в водопроводы, кислоты способ­ствуют вымыванию вредных металлов из труб, что загрязняет питьевую воду. Такие явления в США и Швеции после выпадения кислотных дождей наблюдались.    Особенно тяжелое положение складывается в городах. Город с миллионным населением ежегодно выбрасывает в атмосферу не менее 10-11 млн. т. водяных паров, 1,5-2 млн. т окиси углерода, 0,25 млн. т сернистого ангидрида, 0,3 млн. т окислов азота и большое количество иных загрязнений, тоже небезразличных для здоровья человека и окружающей его среды.[9]

          Конечно, осадки – не единственный ис­точник загрязнения воды. В водоемы сбра­сываются промышленные, транспортные и бытовые отходы, причем в таких количест­вах, что воду многих рек и озер существу­ющими средствами очистить уже не удает­ся. Теряют естественную чистоту даже грунтовые воды, находящиеся на относи­тельно небольшой глубине. В них просачи­ваются фосфаты из бытовых отходов, нит­раты, которые повсеместно используются в качестве удобрений, и другие вредные вещества. В процессе очистки вредные при­меси полностью не ликвидируются, они лишь количественно уменьшаются до такой концентрации, которая условно считается безвредной. Но и при таком подходе во многих регионах испытывается острый не­достаток питьевой воды, ее там даже про­дают в бутылках.

          Не лучше обстоит дело и с поливной водой. Ее химический состав во многом определяет качество сельскохозяйственных продуктов. А в них теперь тоже увеличи­лось содержание нитратов, фосфатов, ме­таллов. В странах с высоким уровнем тех­нологической дисциплины примесей допу­скается относительно немного, в других странах – больше. И стремление повышать урожайность, как правило, приводит к ухуд­шению качества продуктов.

Итак, круг замкнулся: люди портят сре­ду, среда укорачивает им жизнь. Так у мужчин РФ средняя продолжительность жизни составляла 63,8 лет в 1961-1965 гг., 65 лет в 1987 г. и 57 лет в 1994 г.[10] Детская смертность во многих регионах России перестала снижаться, а в некоторых – даже начала расти. Все чаще появляются новые болезни. Поэтому  закономерно, что  здоровье населения  страны с каждым  годом ухудшается.  Самое страшное,  что речь  идет в первую очередь о здоровье  молодого поколения.  Будущий гражданин России во многих случаях еще  до рождения  обречен на болезнь. В  последние годы,  например, 70%  беременных женщин имеют отклонения в состоянии здоровья. До 20% возросла доля  новорожденных  с  физическими  и  неврологическими нарушениями.  При этом  за последние  5 лет  заболеваемость их увеличилась в 2,5 раза. Важнейшим индикатором  здоровья народа  и социального  благополучия общества  является уровень младенческой смертности. В России этот показатель  за последние 5 лет увеличился на 15%. Резко снизилось общее состояние здоровья  молодежи.  Сегодня  лишь  20%   юношей  призывного возраста могут служить в армии.[11]

Степень и характер загрязнения природных вод определяют по показателям загрязнения, среди которых различают: физические (степень мутности, запах, рН); химические (растворенный О2, био­химическая потребность в кислороде (ВПК), химическая потреб­ность в кислороде (ХПК), окисляемость, количество аммонийного азота); бактериологические (титр кишечной палочки и наличие па­тогенных микроорганизмов), гидробиологические (видовой состав гидробионтов: соотношение сапробных и олигосапробных орга­низмов) и т.д.


[1] Акимова Т.А., Кузьмин А.П., Хаскин В.В. Экология. М., 2001. С. 211

[2] Горелов А.А. Экология. М., 1998. С. 176

[3] Константинов В.М., Челидзе Ю.Б. Экологические основы природопользования. М., 2001. С. 156

[4]Клиге Р.К. и др. История гидросферы. М., 1998. С. 69

[5] Потапов А.Д. Экология. М., 2000. С. 189

[6]Вишнякова С.М. и др. Экология и охрана окружающей среды: Толковый терминологический словарь. М., 1998. С. 54

[7]Вишнякова С.М. и др. Указ. соч. С. 276

[8]Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации» за 1991-1998 гг. М., 1999

[9] Владимиров В. Города и экология // Наука и жизнь. 1994. №6. С. 70

[10] Крутько В.Н., Смирнова Т.М. Анализ тенденций смертности и продолжительности жизни населения России в конце ХХ века. М., 2002. С. 75 

[11] Вайнер Э.Н. Валеология: Учебник. М., 2002. С. 61

 



0
рублей


© Магазин контрольных, курсовых и дипломных работ, 2008-2019 гг.

e-mail: studentshopadm@ya.ru

об АВТОРЕ работ

 

Вступи в группу https://vk.com/pravostudentshop

«Решаю задачи по праву на studentshop.ru»

Решение задач по юриспруденции [праву] от 50 р.

Опыт решения задач по юриспруденции 20 лет!