Тема 6: Водные ресурсы и их охрана
1. Общие сведения;
2. Потребление пресной воды;
3. Разновидности систем водоснабжения;
4. Сточные воды;
5. Нормы водоотведения;
6. Способы очистки сточных вод.
1.Общие сведения
Гидросфера – геологическая оболочка планеты, занимает ¾ поверхности земного шара. Имеет поверхностные, атмосферные и подземные составляющие.
Несмотря на колоссальные объёмы водных ресурсов планеты, лишь незначительная часть может быть использована человеком в его хозяйственно – бытовой деятельности. Абсолютное большинство (97%) водных запасов планеты – солёная морская вода и для использования непригодна. Оставшиеся 3% - пресная вода.
Планетарные запасы воды (100%) |
1,763% - заморожено в ледниках
минерализованые 0,015% - реки, озёра, болота
воды мирового океана 1, 69% - подземные воды
0,001% - атмосферная влага
0,001% - почвенная влага
96,53%
пресные воды - около 3%
Рис.4 Распределение планетарных запасов воды
Только 0,3 % запасов гидросферы попадает под принятые стандарты использования воды в бытовых и хозяйственных целях.
Механизм круговорота воды действует непрерывно и повсеместно: океан – атмосфера - суша. Поверхностные и подземные воды формируются в основном из осадков.
Наша планета содержит около 16 млрд. куб. м воды, что составляет около 0,25 % от её массы. Основная часть этой воды (80 %) пребывает в глубинных зонах Земли – в её мантии. Понятие «подземные воды» включает в себя также грунтовые, подгрунтовые, межпластовые, напорные, безнапорные воды, трещинные воды и воды карстовых пустот в легко разрушающихся горных породах: известняке, гипсе и т.д.
2. Потребление пресной воды
Для водоснабжения используют и поверхностные и подземные источники. Из подземных вод наиболее ценными считаются межпластовые и артезианские. В Юго-Восточной Англии более половины всей потребности в воде удовлетворяется за счёт грунтовых вод.
Межпластовые воды. Глинистые слои, сланцы непроницаемы для воды. И она движется по водопроницаемым породам, залегающим между водонепроницаемыми пластами. К водопроницаемым породам относят пористые (вода через них фильтруется медленно, пример - песчаник) и водопоглощающие породы (имеют многочисленные разломы и трещины, без фильтрационных свойств).
Артезианская вода. Некоторые водопроницаемые горизонты оказываются зажатыми снизу и сверху пластами водонепроницаемой породы, образующей естественный барьер на пути грунтовых вод. При наклоне таких слоёв грунтовая вода устремляется вниз и скапливается на дне под большим давлением. Имя такой воде – артезианская – дала французская провинция Артуа, где были пробурены первые артезианские скважины и вода под собственным давлением вырвалась наружу.
Многие страны испытывают дефицит воды и импортируют её. Это Алжир, Голландия, Гонконг, Сингапур. Воду транспортируют по трубопроводам, перевозят судами, автомашинами, самолётами.
Потребление имеющейся пресной воды распределяется следующим образом:
10 % общего водопотребления приходится на хозяйственно-питьевые нужды. В Украине в среднем на душу населения приходится до 300 л/c. Для сравнения: в Лондоне эта цифра составляет 170 литров, Париже – 160, Брюсселе – 85.
70 % используется в сельском хозяйстве.
20 % используется промышленностью. Причём тепловые электростанции используют 40% свежей воды от всего промышленного водозабора.
3. Разновидности систем водоснабжения
По виду водопотребления системы водоснабжения могут быть хозяйственно-питьевыми, техническими, противопожарными.
По способу использованиясистемыделятсяна:
- прямоточные – вся забираемая вода используется один раз и
- оборотные – в этом случае предусматривается многократное использование воды без сброса её в природные водные объекты; кондиционирование использованной воды; подпитка систем водоснабжения при необходимости. В соответствии с современными требованиями системы водоснабжения промышленных предприятий должны быть, как правило, с оборотом воды для всего предприятия или в виде замкнутых циклов для отдельных цехов или участков. Это позволяет экономить чистую свежую воду, предотвращает загрязнение гидросферы.
- с поворотным использованием– использование воды в нескольких последовательных процессах.
На современных хорошо оборудованных предприятиях показатель степени использования последних двух систем составляет 30 – 90 %. При этом необходимо учитывать, что сооружение водооборотных систем в среднем в 10 раз дешевле, чем строительство очистных установок соответствующей мощности.
Приложение
Характеристика водного баланса Украины и Донбасса