Экологические последствия антропогенного воздействия на гидросферу суши

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ  ВПО «КубГУ»)

 

Кафедра биохимии и физиологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине 
Современная экология и глобальные 
экологические проблемы на тему:

«Экологические последствия антропогенного воздействия на гидросферу суши»

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнила_______________________________________ Е. Пономарева

(подпись, дата)

Факультет биологический 

Направление 020400.68 Биология

 

 

Краснодар 2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………..…….……………..…..3

1 Общие сведения о гидросфере Земли………………………….…………………4

2 Общая характеристика гидросферы суши…………………………….…………6

3Геологическая роль и неблагоприятные экологические процессы, обусловленные гидросферой суши…………………………………….……….…16

4 Экологические последствия антропогенного воздействия на гидросферу Суши……………………………………………………………………………..….25

5 Особенности загрязнения и изменения качества вод гидросферы суши…..…30

6 Дефицит воды и управление водными ресурсами……………….…………….37

Библиографический список……………………………………….……………….41

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Вода - это один из источников жизни  на земле. Без данного вещества любое  другое существо существовать не сможет. Так человек примерно на 60 - 70% состоит  из воды. В природе существует такой  процесс как круговорот воды в  природе. Вода непременно проходит, все  фазы и при этом может оказаться  в любом месте мира в том  или ином состоянии. Таким образом, загрязняя воду или то или иное место на нашей планете, мы соответственно портим все, что существует на планете  Земля. Поэтому сейчас в экологии одна из главных проблем - это вода и её чистота, так как известно, что запасов пресной воды всего 1-2% от существующей на Земле, а население  планеты неуклонно растет. Так, можно  привести пример: во Франции, где есть река, практически все пьют дистиллированную воду, покупаемую в бутылках.

Говоря об ионизирующем излучении  необходимо, прежде всего сказать  о антропогенных источниках ионизирующего  излучения, так как именно они  могут воздействовать на человека, вызывая опасность для его  жизни и здоровья. Так ХХI век  оказался не готовым к решению  сырьевых и энергетических проблем  планеты. Авария на Чернобыльской АЭС  с небывалой остротой обнажила опасность, связанную с использованием "мирного" атома, с угрозой возможности  разрушения ядерных реакторов, ядерной  опасности при военных конфликтах, вызвала необходимость нового мышления. Авария подтвердила опасность гибели человечества от радиации, высказанную  учеными Бертран Расселом и Альбертом  Эйнштейном на заре освоения атома. Радиофобия в ряде стран, в том числе, в  Украине стала национальным бедствием. Мирное использование атома накладывает  огромную ответственность на государственных  деятелей, ученых, требует высочайшего  соблюдения мер безопасности. Таким  образом, сейчас особое внимание должно уделяться сбору, удалению и захоронению  твердых и высокоактивных жидких отходов, которые могут вызвать  загрязнение окружающей природной  среды.

 

 1 Общие сведения о гидросфере Земли

 

В науках о Земле под гидросферой  подразумевают прерывистую поверхностную  оболочку, состоящую из воды морей  и океанов, поверхностных водоемов суши, временных и постоянных водотоков, твердой воды в виде снега и  льда. Наряду с поверхностной существует и подземная гидросфера, к которой  относятся грунтовые и подземные, в том числе артезианские воды. Общая масса воды в гидросфере оценивается в 2*1024 г. В Мировом  океане на ее долю приходится около 67%, в литосфере — около 30%, в материковых  льдах и подземных водах —  чуть более 2%, а в водоемах суши —  около 1%.

Океаны и моря покрывают почти 71% поверхности Земли, а вместе с  водными объектами суши, к которым  относятся ледники, озера, водохранилища, болота, пруды и др., водой покрыто  почти 3/4 земной поверхности. Высокая  теплоемкость воды и значительная потенциальная  энергия ее многочисленных фазовых  переходов вместе с огромной площадью зеркала воды имеют большое значение для теплового и водного режимов  Земли. Гидросфера вместе с атмосферой являются решающим фактором в почвообразовании и формировании растительного покрова  Земли и, следовательно, обусловливают  ландшафтный облик планеты.

В Мировом океане содержится 96,4% общего объема гидросферы Земли. Эта огромнейшая  масса воды, состоящая из двух слоев  — верхнего, относительно теплого, и основного, холодного с температурами 4°С и ниже, обусловливает термический  режим планеты. Мировой океан  является глобальным аккумулятором  теплоты. Он трансформирует солнечную  энергию, аккумулирует ее, а при необходимости, медленно охлаждаясь, отдает часть  теплоты в атмосферу. Таким образом, гидросфера играет важнейшую и весьма неоднозначную роль в терморегуляции планеты.

На суше основная масса воды сосредоточена  в ледниках. В них законсервировано 70,3 % всех запасов пресных вод  Земли. Благодаря своей высокой отражательной способности (альбедо) ледники являются одним из важнейших современных климатообразующих факторов.

Реки — важнейший компонент  гидросферы Земли, характеризующийся  высокой скоростью водообмена. Суммарный  запас воды в реках Земли составляет всего 0,0002% общих запасов воды и 0,005% запасов пресных вод. Реки не только один из важнейших эрозионных, транспортирующих и аккумулятивных геологических  факторов, но и один из основных природных  резервуаров воды, ресурс которых  используется в сельском хозяйстве, промышленности и для питьевых нужд.

Гидросфера Земли играет важнейшую  роль в глобальных процессах обмена веществом и энергией. Вода осуществляет эрозию и денудацию горных пород, перенос вещества во взвешенном или  растворенном состоянии и отложение  продуктов разрушения в областях аккумуляции (долины и устья рек, озера и морские бассейны).

Важнейшим процессом в экосфере является глобальный круговорот воды, или гидрологический цикл. Он служит основой единства географической оболочки и играет важнейшую роль в обмене веществом и энергией. Под воздействием солнечной энергии вода испаряется с поверхности морей, океанов  и поверхностных водоемов суши. Испарившаяся влага включается в процесс атмосферного влагопереноса. При этом часть влаги  вновь выпадает в виде атмосферных  осадков над Мировым океаном  и континентами. С поверхности  континентов вода стекает в виде рек в конечные бассейны стока  и по пути, в пределах последних, вновь вовлекается во влагооборот.

Глобальный круговорот воды состоит  из океанского и материковых звеньев, взаимосвязанных обменом водяного пара между океаном и сушей  и стоком с суши в океан. Преобладающая  часть выпадающих на сушу осадков  испаряется, а остаток воды стекает  в океан как в форме речного  стока, так и в виде стока подземных  вод и отрыва ледников в море. Примерно третья часть вод суши не имеет стока в океан, и реки заканчивают свой путь или в озерах, или бесследно исчезают в бессточных впадинах.

Вода  обладает весьма высокой растворяющей способностью. Абсолютно чистой, дистиллированной воды в природе практически не бывает. Природные воды весьма разнообразны по составу и концентрациям химических элементов и играют решающую роль в глобальных геологических, геохимических  и биогеохимических процессах.

2 Общая характеристика гидросферы суши

 

Гидросферу  суши составляют реки, озера, болота, ледники, снежный покров и подземные воды.

Реки  — постоянно действующие водотоки, собирающие атмосферные осадки и  подземные воды с обширных территорий (водосборных бассейнов) и производящие огромную геологическую работу. Они  размывают горные породы суши и переносят  разрушенные частицы из одного места  в другое. Реки имеют большое значение для человечества. Они удобряют почву  и нивелируют земную поверхность, являются транспортными магистралями, дают электроэнергию.

Для каждой реки в течение года характерно чередование паводков (половодий) и  низкого уровня воды (межени). Количество воды во время половодий увеличивается  в десятки раз. Время проявления половодья и его продолжительность  зависят от питания рек.

Важными характеристиками рек являются поверхностный  русловый сток и расход воды. Под  русловым стоком понимают количество воды, переносимое речным потоком  за определенный отрезок времени. Твердым  стоком реки считается количество твердых  и растворенных веществ, перемещаемых рекой за определенный промежуток времени.

Вода, движущаяся по неровной поверхности  земли в виде склонового стока, скапливаясь, образует ручейки. Собранная в ручьи  вода обладает большим объемом и  большей скоростью и начинает действовать как агент эрозии. Ручьи изменяют конфигурацию первичных  склонов, размывают овраги, превращая их в маленькие долины. Наибольшая эрозия происходит на склонах, лишенных растительности.

Большую роль играет мутность рек, по которой, с одной стороны, можно судить о скорости денудации водораздельных пространств и склонов долин, а с другой — о степени размыва  почвенного покрова. По удачному выражению  С. П. Горшкова (1998), реки действуют подобно  плохому бульдозеру. Они транспортируют в огромных количествах наносы и  оставляют их на своем пути. В  России такие реки встречаются там, где ведутся дренажные разработки россыпных месторождений. Их мутность в среднем составляет 15-20 г/л. Примерно такая же мутность (11-17 г/л) была характерна в 20-е годы XX в. для р. Колорадо в  районе Гранд-Каньона вследствие сильнейшей эрозии почв на перегруженном пастбищами бассейне реки. Но после ограничения  выпаса и принятия некоторых нормативных  актов, направленных на охрану почв, введенных  в США в 30-е годы, мутность этой реки понизилась почти вдвое.

Вследствие  сильнейшей антропогенной нагрузки на водосборные площади высокая  мутность характерна для р. Брахмапутры. Высота половодья и паводка в  этой реке достигает 12 м. В это время  расходы воды увеличиваются более  чем в три раза по сравнению  с зимним периодом. Только за один паводок  возникшие небольшие островки и  осередки смещаются на расстояние 1,5—1,7 км. За паводок, по данным А. А. Чистякова, в русле р. Брахмапутры могут  откладываться толщи косослоистых песков мощностью до 15—17 м. Самые  крупные русловые формы — ленточные  гряды высотой от 7 до 17 м и длиной от 200 до 1000 м формируются при максимуме  половодья и при его спаде. На широкой пойме при паводке  возникают разливы, охватывающие площадь  до 200 км2, глубиной 3—4 м. Из-за отсутствия течения в спокойных условиях аккумулируются глинистые алевриты со скоростью 2—3 см/год. За период 1830—1967 гг. в районе г. Ислампура накопился  аллювий мощностью от 20 до 40 м. Вниз по течению мощность наносов увеличивается  и достигает 150 м.

В огромных масштабах выносится материал с обширных склонов Гималаев. Это  вызвано сведением леса под пашни  и резким увеличением эрозии на открытых землях, а также выносом смытого мелкозема и гумуса речным стоком левых притоков р. Ганг. И поэтому широко распространено выражение: «Непал экспортирует почву на равнины Индии». Но это же выражение, по мнению С. П. Горшкова, в равной мере относится и к Бутану, со склонов которого почвенный материал поступает в р. Брахмапутру.

Высокой мутностью обладают реки Хуанхэ (1600 млн. т., 35 г/л), Ганг (1450 млн. т., 3,5 г/л), Брахмапутра (850 млн. т., 2,2 г/л), Инд (435 млн. т., 2,5 г/л), Янцзы (500 млн. т., 0,1 г/л), Амазонка (850 млн. т., 0,1 г/л), Конго (300 млн. т., 0,2 г/л), Миссисипи (300 млн. т., 0,5 г/л).

Уникальной  мутностью обладает р. Хуанхэ, несмотря на то что по водности она уступает Инду, Брахмапутре, Конго и особенно Амазонке. Только в одном из притоков Хуанхэ мутность достигает 450 г/л. По числу  и масштабам катастрофических наводнений и по числу жертв с р. Хуанхэ не может сравниться ни одна река мира. Она дренирует площадь в 753 тыс. км2, ее длина составляет 5464 км. Дельта Хуанхэ имеет площадь 10000 км2 и растет со скоростью несколько десятков метров в год. Дренирование р. Хуанхэ в районе Лессового плато (1200—1500 м), густо заселенного, сильно распаханного, плотно покрытого оврагами и крутопадающей  эрозионной сетью, является причиной катастрофических наводнений на Северо-Китайской равнине. Здесь высокая площадная и  овражная эрозия сочетается с большими модулями смыва, составляющего от 100 до 500 т/га. При пересечении рекой  Лессового плато ее мутность увеличивается  в десятки раз. При выходе на равнину  избыточная аккумуляция достигает 7—8 см в год.

Наступает половодье в сезон дождей, который  длится с июля по октябрь. Выпадает до 80% годовой суммы осадков, с  речным стоком транспортируется до 85% наносов. Это время носит название сезона наводнений.

Для спасения от наводнений жители Северо-Китайской  равнины уже с 603 г. до н. э. начали сооружать ограждающие береговые  дамбы. Ныне нижнее течение р. Хуанхэ обнесено 5—6-рядной системой дамб длиной свыше 700 км вдоль левого берега и 600 км вдоль правого берега. На реке имеются восемь гидроузлов. Несмотря на принимаемые меры, река каждый раз вырывается на равнину. За последние 7000 лет это происходило 1600 раз и приводило к обширным наводнениям.

Самым грандиозным и катастрофическим было наводнение, случившееся в 1887 г. Была затоплена территория площадью 78 тыс. км2. Под трехметровым слоем  ила были похоронены многие селения. Погибло около 1 млн. человек.

Самое крупное несчастье в долине р. Хуанхэ произошло в XX в. В 1938 г., взорвав  правобережные дамбы у г. Чжэнчжоу и направив поток воды на равнину  в юго-восточном направлении в  давно покинутое русло, китайцы  попытались приостановить продвижение  японских войск по территории страны. При этом свободное русло Хуанхэ благодаря высокопродуктивному  илу и освободившейся от воды территории было быстро заселено. Однако в 1947 г. правительство  Гоминьдана распорядилось без предупреждения закрыть брешь в дамбе, чтобы  затопить земли в районах, находившихся под управлением коммунистов. Эта  варварская мера привела к затоплению полей и деревень, где проживали 200 тыс. человек. Большинство людей  погибло. Данный акт представляет собой  пример использования высокой водности реки в качестве военной силы.