Усі уроки до курсу «Екологія». 11 клас

Тема. ВОДОКОРИСТУВАННЯ ТА ЙОГО ЕКОЛОГІЧНІ НАСЛІДКИ

УРОК 7. ГІДРОСФЕРА, ЇЇ РОЛЬ У ГЕОСИСТЕМІ ЗЕМЛІ. ВОДНІ РЕСУРСИ СВІТУ

Цілі уроку: ознайомити учнів з гідросферою та її роллю в геосистемі Землі, розглянути водні ресурси світу; розвивати аналітичне мислення; виховувати розуміння цілісності природи і взаємозв’язку між усіма її компонентами.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації із зображенням оболонок Землі та процесів узаємодії гідросфери з іншими оболонками.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

  • 1. Що ви знаєте про гідросферу?
  • 2. Які ще оболонки, крім гідросфери, має планета Земля?
  • 3. Як гідросфера взаємодіє з атмосферою й літосферою?
  • 4. Чи впливає на гідросферу біосфера?

IIІ. Вивчення нового матеріалу

Гідросфера — сукупність усіх водних об’єктів земної кулі: океанів, морів, річок, озер, водосховищ, боліт, підземних вод, атмосферних вод, льодовиків і снігового покриву. Отже, гідросфера на нашій планеті — це основна частина її поверхні: понад 380 млн км, або понад 75 % площі поверхні Землі (загальна її площа — 510 млн км2). Площа морів і океанів становить 361,2 млн км, льодовики покривають 16,3 млн км2, або майже 11 % суші, озера й річки — 2,3 млн км2, або 1,7%, болота та перезволожені землі — 3 млн км2.

Обсяг гідросфери — 1370,3 млн км3, що становить 1/800 від загального обсягу планети. Незначна частина води міститься в атмосфері й живих організмах. Хімічний склад гідросфери наближається до середнього складу морської води. Гідросфера перебуває в безперервній узаємодії з атмосферою, земною корою та біосферою.

Світовий океан містить найбільшу масу води (1,34 млрд км3) і охоплює площу 361 млн км2. Зі 149 млн км2 площі суходолу 3 % припадає на внутрішні водойми — озера, водосховища, річки. Більшість водних об’єктів суходолу, за винятком деяких солоних озер, прісноводні. Вони мають пріоритетне значення для розвитку життєвих процесів і господарської діяльності людини. Обсяг води в них становить 184 тис. км3.

Серед прісноводних об’єктів найбільші запаси води зосереджені в льодовиках (26 млн км3). Це понад дві третини всіх запасів прісних вод. Обсяг підземних вод становить 23,7 млн км3, з них близько половини є прісними, а решта — різного ступеня солоності. Для задоволення потреб людини найбільшу цінність мають річкові води. Їх одночасний обсяг дуже малий — 2 тис. км3 — 0,0002 % від загального обсягу вод і 0,006 % від обсягу прісних вод планети.

Водні ресурси

Серед природних ресурсів вода посідає особливе місце. Протягом тривалої геологічної історії вона створила на нашій планеті сприятливе середовище для виникнення всього живого, у тому числі й людини. Вода оболонка земної кулі — океани, моря, ріки, озера — називають гідросферою. Запаси води на Землі (об’єм біосфери), за сучасними підрахунками, становлять близько 14 млрд км3. Понад 96 % із цього об’єму припадає на солоні води Світового океану. Запаси прісної води невеликі: з урахуванням частини підземних вод вони становлять близько 35 млн км3 . Причому 70 % прісної води сконцентровано в льодовиках Антарктиди, Гренландії та гірських вершинах. Близько 30 % світових запасів прісних вод становлять підземні води, з яких доступними є невелика частина. Води рік і озер становлять незначну частину гідросфери — близько 200 тис. км3 (близько 1 %). Водні ресурси — це та частина запасів гідросфери, яка технічно й економічно доступна для задоволення потреб суспільства.

Потреба людини у воді постійно зростає: якщо в давні часи витрати води на людину становили 12-18 л на добу, то в розвинених країнах вона сягає 200-400 л. Особливо зросло використання води на виробництві, де вона застосовується практично в усіх технологічних процесах, є джерелом дешевої енергії, сприяє транспортуванню необхідних матеріалів та ін. Так, на виробництво тонни чавуну витрачається до 200 м3 води, сталі — 100 м3, синтетичного волокна — 500 м3 . Великі витрати води й у сільському господарстві, де на вирощування тонни зерна потрібно близько 1500 м3 , а бавовни — до 7500 м3 води. На початку XX ст. загальне водоспоживання у світі зросло приблизно в 7 разів, а на промислові потреби — у 21 раз.

Води рік, озер, морів і океанів як важливі елементи природного середовища створюють умови для існування всього живого на землі, у тому числі й людини. Істотною відмінністю води від інших природних ресурсів є властивість її безперервно відновлюватися внаслідок природного кругообігу, пов’язаного з атмосферою, літосферою й біосферою.

Важливий резерв водопостачання — це підземні води. Найціннішими з них є прісні підземні води. Резервом у забезпеченні водою можуть стати також солонуваті й солоні підземні води в разі використання їх у суміші з прісними або після штучного опріснення.

До факторів, що обмежують підземний водозабір, відносять:

  • 1) Нерівномірність розташування підземних джерел на території Землі.
  • 2) Труднощі, пов’язані з переробкою солоних підземних вод.
  • 3) Знижені можливості природного відновлення.
  • 4) Збільшення глибини залягання водоносних пластів.

Значна частина води знаходиться у твердій фазі (лід, льодові покриви на вершинах гір). Передбачається використовувати воду за рахунок збільшення водовіддачі льоду з полярних районів, однак обидва способи важко здійснювати практично, крім того, ще не вивчені екологічні наслідки їх реалізації. На сучасному етапі можливості залучення додаткових водних ресурсів поки що обмежені.

Скидання відпрацьованих забруднених вод у водойми призводить до погіршення якості води. У річки та інші водоймища скидається майже 450 км3 стічних вод, при цьому майже половина з них без попереднього очищення. Для того щоб води зберегли здатність самоочищатися, необхідно не менш як десятикратне розведення стоків чистою водою. Забруднена вода не тільки не придатна для використання, але й завдає непоправної шкоди природному середовищу.

Динаміка водозабезпечення по континентах

Континент

Водозабезпеченість на одного мешканця, тис. м3/рік

1950

1960

1970

1980

Європа

5,9

5,4

4,9

4,6

Азія

9,6

7,9

6,1

5,1

Африка

20,6

16,5

12,7

9,4

Північна Америка

37,2

30,2

25,2

21,3

Південна Америка

105,0

80,2

61,7

48,8

Австралія

35,7

28,4

23,0

19,8

Океанія

161,0

132,0

108,0

92,4

Водоспоживання по континентах, 1978—1989 рр.

Континент

Промислово-енергетичне водоспоживання, км3

Зрошення

Господарсько-побутове водоспоживання, км3

Усього, км3

площа, млн га

водоспоживання, км3

Африка

15,4

6,4

60,8

12,0

88,0

Азія

98,7

147,4

1400,0

98,0

1597,0

Австралія й Океанія

13,6

1,4

13,0

5,2

29,0

Європа

359,6

12,4

116,0

40,0

516,0

Північна Америка

308,5

21,6

205,0

38,0

551,0

Південна Америка

10,8

3,7

35,0

11,0

57,0

Усього

807,0

192,7

1830,0

201,0

2338,0

Водні ресурси України

Водні ресурси України складаються з внутрішніх морів, озер, боліт та інших водоймищ. Основна частина водних ресурсів припадає на річковий стік (92,6 %). На території України налічується понад 71 тис. річок і джерел загальною довжиною 248 тис. км. Із них більше 67 тис. (94,4 %) водостоків — короткі (менше 10 км), загальною довжиною 131 тис. км.

В останнє десятиліття на Дніпрі споруджено каскад водосховищ, що дозволило значно поліпшити умови для судноплавства й водопостачання. Води Дніпра живлять Інгулецьку зрошувально-обводнювальну, Краснознам’янську зрошувальну та інші системи. Збудовано канали Дніпро—Донбас, Дніпро—Кривий Ріг, Північно-Кримський. Дніпро живиться 32 тис. водотоками, у тому числі більш як 1000 річок, лише 90 з них перевищують довжину 100 км. У результаті спорудження великих дніпровських водосховищ (довжина берегової лінії становить понад 3 тис. км), рівень води в Дніпрі підвищився на 1-15 м.

Підтоплення найбільш масштабно проявляється в придніпровських регіонах Дніпропетровської, Запорізької і Херсонської областей. Водні ресурси України забруднені радіонуклідами. Спостерігається інтенсивна міграція радіонуклідів з півночі на південь. У кременчуцькому водосховищі накопичення радіонуклідів щорічно зростає на 40 %.

Накопичення найпоширенішого Цезію-137 у водах Київського водосховища оцінюються в 7200 Кі, Канівського — 2200 Кі. Усього аварійний викид техногенних радіонуклідів на Чорнобильській АЕС становив понад 50 млн Кі, у тому числі довгоживучих Цезію-137, Стронцію-90, Плутонію-270. Близько 120 тис. км2 території України зазнає забруднення малими дозами радіації і 40 тис. км2 — середніми й великими.

Важливу роль відіграють малі річки, які потребують належної та постійної охорони. Реалізація заходів щодо їх оздоровлення набуває першочергового значення.

Значні запаси водних ресурсів України зосередженно в озерах, яких налічується понад 3 тис., у. т. ч. 30 озер площею 10 км2 і більше. В Україні створено також понад 1057 водосховищ і понад 27 тис. стоків.

В Україні зосереджені значні болотні масиви, площа яких у результаті проведення широкомасштабних меліоративних робіт помітно скоротилася. Загальна площа боліт України становить 1,2 млн га, у тому числі торфових — майже 1 млн га. Переважена їх більшість розташована в Поліссі, особливо в західному Полісі, де заболоченість становить 11%.

Майже половина всіх боліт України осушена, що викликало порушення рівноваги природного середовища, а вивільнені території в переважній більшості використовуються малопродуктивно.

Особливе місце в країні належить підземним водам. Вони найчистіші, тому переважно використовуються для задоволення потреб населення. Глибина залягання артезіанських вод збільшується з півночі (від 100-150 м) на південь (до 500-600 м). Основна частина цих водних ресурсів зосереджена в західній і північній частинах України. Розвідано понад 800 родовищ прісних вод, у них зосереджено близько третини підземних водних ресурсів.

Посилюється забруднення підземних вод, з усіх запасів яких в Україні вже забруднено близько 7 %. Найгостріша ситуація складається в степовому Криму, де підземні води забруднені на 38 % усієї його площі. У результаті забруднення вод уже виведено з експлуатації 7 водозаборів потужністю 210 тис. м3 на добу, а для 6 водозаборів потужністю 300 тис. м3 на добу існує небезпека забруднення. Охорона чистих підземних вод від забруднення та їх раціональне використання — винятково важлива загальнонаціональна проблема України.

Слід зазначити, що обсяг водоспоживання в Україні за останні 20 років зріс приблизно вдвічі. Основним споживачем прісної води є промисловість. Далі йдуть сільське й комунальне господарство.

Вода в Україні є цінним і найбільш дефіцитним ресурсом. У маловодні роки дефіцит води в країні становить майже 4 млрд м3. Він відчувається в басейнах усіх найбільших рік, особливо в південно-східній та південній її частинах.

IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

  • 1. Що таке гідросфера?
  • 2. Яку роль у геосистемі Землі відіграє гідросфера?
  • 3. Яке значення мають водні ресурси світу?
  • 4. Яке значення мають водні ресурси України?

V. Домашнє завдання

Опрацювати теоретичний матеріал за відповідною темою.