"Оценка состояния запасов пресной воды"

ХХV ГОРОДСКАЯ МЕЖШКОЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»

                                           секция «Экология»

Оценка состояния запасов пресной воды

                                                                                                                                  Выполнил:

Бурлёв Вадим,

Ученик 4  класса

МБОУ  СОШ № 83

Промышленного района

Научный руководитель:

Учитель начальных классов

Высшей категории

Елина Елена Вячеславовна

                                                          Самара. 2014

                                                      Оглавление.

1.Ведение………………………………………….стр.

• Цель исследования.
• Задачи.
• Актуальность.

2. Основная часть……………………………..…стр.

     Исследование и его результаты.

• История возникновения воды.
• Значение воды для человека.
• Источники пресной воды.
• Причины уменьшения запасов пресной.
• Оценка состояния запасов пресной воды

3.Практическая часть …………………….……стр.

4. Заключение  …………………………………..стр.

5. Список литературы ………………………….стр.

                                             Введение

«Вода!.. У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высокие родники нашего сердца. Ты самое большое богатство на свете, но и самое прихотливое, ты самая чистая в чреве Земли».                                                                                              

                                                                                                 Антуан де Сент-Экзюпири

Жизнь на планете Земля впервые появилась в воде, и лишь потом вышла на сушу. Зависимость от воды живые существа сохранили на протяжении многих миллионов лет эволюции. Вода – главный «строительный материал», из которого состоят все живые организмы.

Но для всего живого на нашей планете, и прежде всего для людей, нужна не просто вода, а вода определенного качества: так называемая пресная.

На уроке по окружающему миру я узнал, что пресной воды в мире всего 3 %. Эти запасы истощаются, пресной воды становится всё меньше и меньше. У меня возникла гипотеза: запасы пресной воды уменьшаются в результате не бережного её использования и загрязнения. 

Цель исследования:  

Исследовать состояние  запасов пресной воды и причины их уменьшения.

Задачи:

Исходя из цели и гипотезы исследования, мною были поставлены следующие задачи:

- изучить литературу;

- провести анализ причин уменьшения запасов пресной воды;

- провести эксперимент по бережному использованию пресной воды;

     - провести опыт по опреснению соленой воды;

     - ознакомиться с мерами по охране водных ресурсов;

     - обобщить полученные знания по данной теме.

                                                   Актуальность 

  Проблемы чистой воды и охраны водных ресурсов становятся всё более острыми по мере исторического развития общества, стремительно увеличивается влияние на природу, вызываемого научно-техническим прогрессом. Уже сейчас во многих районах земного шара наблюдаются большие трудности в обеспечении водоснабжения и водопользования вследствие качественного и количественного истощения водных ресурсов. Поэтому перед человечеством стоит огромная задача охраны гидросферы.

                                        ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

                                Исследование и результаты

1. История возникновения воды

Тяжелая атмосфера паров и газов окружала еще раскаленную Землю, и при температурах выше 350° не могло еще существовать Мирового океана. Но медленно и постепенно остывал земной шар, охлаждалась атмосфера. Горячие струи воды стали собираться на раскаленной пустыне, осаждаясь из паров и вновь превращаясь в них. Так из охлажденной оболочки газов собралось первое море. И с тех пор в молодой океан стала собираться вода.

2. Значение воды для человека

Вода является важнейшим компонентом, необходимым для выживания человека, важным в химическом строении организмов, в формировании климата и погоды. По своему значению она занимает второе место после кислорода.

Все живые животные и растительные существа состоят из воды: животные – на 75%, рыбы – на 75%, медузы – на 99%, картофель – на 76%, яблоки – на 85%, помидоры – на 90%, огурцы – на 95%, арбузы – на 96%.

Вода в человеке занимает 50-86% от его массы. Вода входит в состав всех жидкостей, которые вырабатывает наше тело, является составной частью всех его тканей, клеток, лимфы, крови и желез внутренней секреции. Вода контролирует температуру человеческого тела, и выводит из организма шлаки и токсичные отходы. Человек без воды может прожить всего 5 - 6 суток.

Суточная потребность взрослого организма в воде определяется условиями внешней среды, а также характером работы. В нормальных условиях человеку необходимо ежедневно употреблять 2–3 литра жидкости. Уменьшение количества воды в организме всего лишь на 1,5% вызывает сильную жажду и плохое самочувствие. При снижении воды на 6–10%, начинается головная боль, отсутствие слюноотделения и нарушение логического мышления. 11–20% недостатка воды вызывают спазмы мышц, бред, притупление слуха, зрения. А при потере 25% воды наступает смерть. 

3. Источники воды

 Если покрутить глобус, то он практически весь синий, вода составляет 71% от общей поверхности Земли, но только 3% этих запасов составляет пресная вода.

В природных условиях вода всегда содержит растворенные соли, газы и органические вещества. Их количество и состав могут меняться в очень широких пределах. При концентрации солей до 1 г/кг воду считают пресной, до 25 г/кг - солоноватой, свыше - соленой. Соленость воды в Океане колеблется около 35 г/кг. Соленость морской воды может быть как ниже, так и выше этой величины.

В качестве питьевой воды пригодна вода с концентрацией солей от 100 мг/кг до 1000 мг/кг. Оптимальным значением является концентрация 200 мг/кг.

Есть два основных источника водоснабжения. Либо вода, собираясь в ручьи и реки, попадает в озера и водохранилища - так называемые открытые (или поверхностные) источники водозабора. Либо вода, просачиваясь через почву, пополняет запасы грунтовых вод. Оба этих водных ресурса взаимосвязаны и имеют как свои преимущества, так и недостатки в качестве источника питьевой воды.

На долю России приходится треть всех мировых запасов пресной воды, доступной к использованию. Суммарный сток российских рек составляет 4270 кубических километров в год (экологически безопасно изъятие не более 15 кубических километров в год).

На территории России находится одно из чудес Природы - озеро Байкал, древнейшее озеро на Земле, его возраст составляет 20-25 млн. лет. Это самое глубокое озеро в мире; максимальная глубина — 1630 м. (средняя глубина 730 м). Воды в Байкале содержится около 23 тысяч кубических километров, что составляет 20% мировых и 90% российских запасов чистейшей пресной воды. Ежегодно экосистема Байкала воспроизводит около 60 кубических километров прозрачной, насыщенной кислородом воды.

Байкал - самое чистое на Земле естественное хранилище пресной питьевой воды. При этом состав озера не меняется десятки тысяч лет — подтверждением этому являются многочисленные представители древней флоры и фауны, которые и сохранились на Байкале из-за того, что его вода осталась прежней. Населяющие озеро живые организмы многократно профильтровывают поступающую из притоков и с атмосферными осадками воду, удаляя все чуждые Байкалу вещества.

Редкая чистота и исключительные свойства байкальской воды обусловлены жизнедеятельностью животного и растительного мира озера. За год фитопланктон способен трижды очистить верхний 50-ти метровый слой воды. А особые байкальские водоросли придают байкальской воде высокую биологическую активность.

Чистота воды такова, что иногда видимость достигает 40 м. при такой видимости вода озера кажется синей. Периодически видимость снижается до 8-10 м. Это связано с массовым развитием микроорганизмов животного и растительного происхождения, обуславливающих цвет воды от сине-зеленого до зеленого. Замутнение воды происходит летом и осенью.

4. Причины уменьшения запасов пресной воды

Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды.

Основными её потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды — сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, составляет от 3 до 700 л на одного человека.     

Эксперимент по бережному использованию пресной воды

Узнав, какую важную роль вода играет в жизни человека, я задумался о её рациональном расходе. Мы потребляли воду не задумываясь, открывая кран с водой, не обращали внимание, сколько литров выливается в пустую.  Оказалось, что за месяц наша семья из четырех человек потребляла 20 м3воды.

Мы провели анализ потребления воды.

1. Вода из полностью открытого крана за минуту выливается – 17 литров
2. Если кран отрывать не полностью и уменьшить напор, то получается – 9 литров в минуту
3. Применение крана с аэратором, за счет смешивания воды с воздухом, при сохранении потока воды, позволило снизить расход до 6 литров в минуту.
4. Закрывание крана во время умывания, чистке зубов позволило снизить расход воды с 18 до 10 литров.

В следующий месяц мы решили экономно использовать воду. В результате экономного потребления воды, расход за месяц в нашей семье составил – 16 м3. Соответственно экономия составила 4 м3 воды, а это 1 м3 на человека (объем ванной составляет 0,2 м3).

При численности населения Самарской области 3 млн. человек, если каждый станет экономить воду, то экономия воды составит 6 млн. м3 в месяц.

В масштабах нашей страны при численности населения 143 млн. человек экономия бы составила 286 млн. м3 в месяц.

Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

Угроза водного кризиса заключается не столько в нехватке количества воды для удовлетворения всех потребностей, сколько в загрязнении основных источников водных ресурсов, особенно речных и озерных вод в ряде районов нашей планеты.

Вредные вещества попадают в реки и озера с талыми и дождевыми водами, текущими с территорий городов и с полей (также большое влияние на загрязнение вод оказывают фабрики и заводы, сбрасывающие свои отходы в водоёмы).

Решить проблему можно с помощью специальных очистных сооружений различных типов. Наиболее перспективна биологическая очистка, правда, и при ней 20% воды остается загрязненной. Поэтому ученые видят выход не только в совершенствовании очистных систем, но и в коренном изменении самого производства: ему предстоит переходить на менее водоемкие и даже безводные, а главное, на экологически безопасные технологии.

5. Оценка состояния запасов пресной воды

Дефицит пресной воды остро ощущается на территории более 40 стран, расположенных в засушливых областях земного шара и составляющих около 60% всей поверхности суши. Нехватка пресной воды все больше ощущается в индустриально развитых странах, как США и Япония, где потребность в пресной воде для бытовых нужд, сельского хозяйства и промышленности превышает имеющиеся запасы. В таких странах, как Израиль и Кувейт, где уровень осадков очень низок, запасы пресной воды не соответствуют потребностям в ней. Особенно это проявляется  в связи с модернизацией хозяйства и приростом населения.

Уже в настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении. В настоящее время потребность в пресной воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения планеты.

Из анализа использования воды за 5-6 прошедших десятилетий вытекает, что ежегодно вода безвозвратно теряется для природы на 4-5%.Перспективные расчеты показывают, что при сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Глобальной проблемой человечества в новом тысячелетии становится проблема получения пригодной для питья пресной воды, которая является ценной составной частью морской воды. Растущий мировой дефицит пресной воды может быть скомпенсирован опреснением солёных (солесодержание более 10 г/л) и солоноватых (2-10 г/л) океанических, морских и подземных вод. В дальнейшем человечество окажется перед необходимостью рассматривать океаны как альтернативный источник воды.

                            ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

                         Опыт опреснения воды

1. Для проведения опыта по опреснению морской воды я использовал :

-  газ;

- чайник:

- весы;

- стекло;

- ёмкость для воды.

2. Для получения морской воды я растворил в 1 литре пресной воды 10 г. соли.

3. Полученную морскую воду вылил в чайник и поставил на огонь.

4. Для опреснения морской воды была собрана установка по следующей схеме:

5. Время, затраченное на выпаривание морской воды, составило 55 минут. Вода полностью выпарилась из чайника, а на дне остался осадок соли. Было получено  400 мл. пресной воды.

Результат проведенного опыта подтвердил, что из морской воды путем выпаривания можно получить пресную воду. Недостатком данного способа получения являются высокие затраты на топливо для нагрева воды, а также образование очень большого осадка в виде соли.

                                          ЗАКЛЮЧЕНИЕ

                                 Меры по охране воды.

Всемирный день водных ресурсов отмечается ежегодно22 марта.

Этот Всемирный день объявлен Генеральной Ассамблеей ООН в 1993 году. Государствам было предложено проводить в этот день мероприятия, посвящённые сохранению и освоению водных ресурсов.

22 марта является уникальной возможностью напомнить человечеству о чрезвычайной важности водных ресурсов для окружающей среды и развития общества. Практические усилия могут помочь углубить общественное понимание, как проблем, так и решений в этой области. Для достижения положительных результатов необходимо превратить слова в обязательства и действия в рамках общей темы.

В 2003 году Генеральная Ассамблея ООН объявила период 2005-2015 г., начиная с Международного дня водных ресурсов 22 марта 2005 года, Международным десятилетием действий «Вода для жизни».

Основные темы Десятилетия "Вода для жизни", в частности, таковы: дефицит воды, доступ к санитарии и медицинскому обслуживанию, окружающая среда и био-разнообразие, предупреждение бедствий, продовольствие и сельское хозяйство, загрязнение и энергетика.

«Основная задача, стоящая перед Россией – сохранить и преумножить природные богатства, разумно распорядиться этим бесценным даром природы.

В России разработана «Водная стратегия Российской Федерации на период до 2020 года». Этот документ определяет основные направления деятельности по развитию водохозяйственного комплекса России, обеспечивающего устойчивое водопользование, охрану водных объектов, защиту от негативного воздействия вод, а также по формированию и реализации конкурентных преимуществ Российской Федерации в водной сфере. Россия может и должна стать мировым лидером в сфере водопользования.

Свой вклад может внести каждый, от Президента до первоклассника. Для этого надо просто бережно относиться к воде, не загрязнять водоемы и территорию вокруг них, принимать активное участие в экологических мероприятиях. Надо знать особенности воды в своем родном крае и понимать, что наши реки, озера и родники – это единая система. Если каждый гражданин страны будет заботиться о чистоте воды, то на всей Земле чистой воды станет больше».

В. В. Путин

            Проведенное исследование помогло выяснить состояние запасов пресной воды и основные причины их уменьшения.  

        Исследование доказало, что выдвинутая гипотеза верна: основными причинами уменьшения запасов пресной воды являются:

 - загрязнение пресных водоемов;

 -  увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды;

 -  огромное количество пресной воды потребляет промышленность и сельское хозяйство. К сожалению, человек использует один из наиболее ценных ресурсов на Земле – пресную воду, как правило, очень неразумно и нерасчетливо. Он расходует такое огромное  количество воды, что происходит поистине безответственное расточительство.

             В результате изучения материала, было установлено: что работа по охране водных ресурсов ведется как на государственном, так и на мировом уровне.

             Мне понравилась тема работы. Полученные знания помогли мне изменить свое отношение к  воде.  Теперь я буду беречь её и советовать всем делать тоже самое.

Список литературы:

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В. "Практикум по экологии". Учебное пособие. М.: АОМДС, 1996г.

2. А.Г Муравьёв, Н.А Пугль, В.Н Лавров «Экологический практикум» Учебное пособие. Крисмас + Санкт-Петербург, 2003г.