Использование воды человеком. Примеры использования воды в торговле
Использование воды человеком
Структура запасов пресных вод, скорость их возобновления и значение для потребления.
Из 35 млн. км3 пресных вод около 70% сосредоточено в ледниках и вечных снегах. Эти воды практически не потребляются человеком. Они представляют как бы "мертвый" запас. Не используются также почвенные воды, воды атмосферы и вода, содержащаяся в организмах. Ограниченно используются воды болот, и труднодоступны или пока недоступны для потребления воды глубинных слоев Земли. В целом подсчитано, что человечество в настоящее время может потенциально использовать около 3 млн. км3 воды. Под термином "потенциально" в данном случае понимается техническая возможность
Фактически же возможности намного меньше. В самых общих чертах можно отметить, что экологически обоснованным является такой объем изъятия воды из систем (источников), при котором последние сохраняют свои основные свойства по запасам и качеству (не истощаются и не загрязняются). Не всегда учитываются возможные пределы потребления озерных вод. В литературе обычно указывается, что в Байкале содержится 1/5 всех мировых запасов пресных вод мира и 4/5 пресных вод России. Здесь допускается крупная ошибка. Названные значения относятся не ко всем пресным, а только к поверхностным пресным водам, что далеко не одно и то же. Основные запасы пресных вод содержатся в ледниках, снегах и под землей. По отношению ко всем запасам пресных вод мира (около 35млн. км3) доля Байкала равна лишь 0,07%, а по отношению к пресным водам России - 1,3%. Кроме этого, методически неправильно сравнивать запасы разных категорий вод, например всех поверхностных (озерных и речных) с озерными Байкала, так как озерные и речные несравнимы по скорости возобновления.
Технически и экологически наиболее приемлемо использование речных вод, характеризующихся быстрой обновляемостью, легкой доступностью, относительно равномерным размещением по территории и высокой самоочищаемостыо. Современное водопотребление и происходит в основной массе из речных источников. Такие тенденции сохранятся и в дальнейшем, несмотря на то, что доля речных вод составляет только 0,006% от общих пресных и 0,0006% - от потенциально доступных пресных.
Следует, однако, учитывать, что приведенные значения относятся к единовременным запасам воды в руслах рек. Они не превышают 2-2,5 тыс.км3. Как отмечалось выше, отличительная особенность речных вод - их быстрая обновляемость. Она в среднем равна 12-16 дням. С учетом возобновляемости возможности использования речных вод существенно увеличиваются.
Именно поэтому при расчетах возможного водопотребления из рек пользуются не единовременными запасами в них воды, а значениями годового стока рек. Он равен единовременным запасам, умноженным на коэффициент возобновления, равный 25-30 единицам (частное от деления числа дней в воду на среднюю скорость обновления вод). Возможности изъятия воды из рек зависят также от соотношения величин общего и безвозвратного водопотребления. Под последним понимается та часть вод, которая после изъятия из источников и использования человеком не возвращается в источники.
Существует следующая классификация пресных вод по целевому назначению:
Вода питьевая - вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсических химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.
Вода минеральная - вода, компонентный состав которой отвечает лечебным требованиям.
Вода промышленная - вода, компонентного состава и ресурсов которой достаточно для извлечения этих компонентов в промышленных масштабах.
Вода теплоэнергетическая - термальная вода, теплоэнергетические ресурсы которой могут быть использованы в любой отрасли народного хозяйства.
Вода техническая - любая вода, кроме питьевой, минеральной и промышленной, пригодная для использования в народном хозяйстве. При этом различают:
- хозяйственно-бытовые воды - воды, используемые для бытовых и санитарно-гигиенических целей населением, а также прачечными, банями, столовыми, больницами и т.д.;
- поливную воду, используемую для орошения земель и полива сельскохозяйственных растений.
- энергетическую воду, используемую для получения пара и нагревания помещений, оборудования и сред, а также для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, а твердых тел - непосредственно; может быть оборотной и подпиточной (добавочной). Воду весьма часто используют для охлаждения жидких и газообразных продуктов в теплообменных аппаратах. В этом случае она не соприкасается с материальными потоками и не загрязняется, а лишь нагревается. В промышленности 65-80% расхода воды потребляется для охлаждения.
Технологическую воду подразделяют на средообразующую, промывочную и реакционную. Средообразующую воду используют для растворения и образования пульп, при обогащении и переработке руд, гидротранспорте продуктов и отходов производства; промывочную - для промывки газообразных (абсорбция), жидких (экстракция) и твердых продуктов и изделий, а также реакционную - в составе реагентов, при отгонке и аналогичных процессах. Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды - это создание оборотных и замкнутых систем водоснабжения, что позволяет в 10-50 раз уменьшить потребление природной воды.
Основные пути решения проблемы обеспечения чистой водой:
- очистка сточной воды от загрязнений;
- очистка пресной воды, поступающей к потребителю;
- обеспечение режима и регулирование качества воды в водных объектах.
Воздействие на гидросферу
Вода, как и воздух, является количественно неисчерпаемым природным ресурсом, но человеку и всему живому в биосфере нужна не просто вода как вещество с формулой Н20, а вода определенного качества, т. е. имеющая определенные прозрачность, температуру, сопутствующие примеси и т. п.
Гидросфера — это естественный фильтр-аккумулятор загрязняющих веществ, поступающих в окружающую природную среду, что связано с циклом глобального круговорота воды и с ее универсальной способностью к растворению газов и минеральных веществ.
Статистика показывает, что 80% всех заболеваний в мире вызвано неудовлетворительным качеством питьевой воды.
По мере развития цивилизации человеку требовалось все больше и больше воды. Человек каменного века потреблял менее 10 л/сут, в Римском государстве — до 70 л/сут, современный житель США — около 700 л/сут, тогда как во многих современных развивающихся странах эта цифра не превышает 30 л/сут (рис. 9.10). Считается, что уровень потребления воды характеризует уровень технического и культурного развития общества. На питье и приготовление пищи человек затрачивает не более 10% потребляемой воды, а в среднем бытовое потребление в развитых странах составляет 220—320 л/сут.
Среди отраслей экономики нашей страны первое место по потреблению воды занимает сельское хозяйство. Для получения 1 т пшеницы необходимо 1500 т воды, 1 т риса — более 7000 т, 1 т хлопка — около 10 000 т.
Второе место отводится промышленности. Ни одно промышленное предприятие не может функционировать, не используя воду из природных источников. Потребность предприятий в воде изменяется в широких пределах и зависит от вида получаемой продукции, принятой технологии, системы водоснабжения (прямоточной или водооборотной), климатических условий и т. п. Так, для получения 1 т угля затрачивается 2 т воды, стали — 15—20 т, целлюлозы — 400—500 т, синтетического волокна — 500 м3.
Третье месте по водоемкости занимает коммунальное хозяйство городов. Значительный объем чистой воды затрачивается на разбавление, обеззараживание стоков и отбросов промышленности, сельского хозяйства, строительства, населенных пунктов и транспортных путей, т. е. на борьбу с загрязнением гидросферы.
Таким образом всё перечисленное ведет к дефицитности воды и, как следствие, к планированию ее расхода не по крупности потребителей, а по необходимости удовлетворения первоочередных потребителей/
Вода для промышленности и энергетики
Требования к воде, используемой в различных отраслях промышленности и в конкретных производствах, существенно различаются . Они отражены в соответствующих ГОСТах, технических условиях (ТУ), технологических инструкциях (ТИ), фармакологических статьях и других нормативных документах. Разброс требований чрезвычайно широк: от удаления только взвешенных частиц до воды, сверхчистой по всем компонентам. Содержание в ней загрязнений столь мало, что их концентрация не может быть измерена прямыми методами, а в обобщенном виде выражается в электропроводности или сопротивлении, которое часто требуется близким к теоретическому пределу - 18 МОм/см.
Все промышленные предприятия являются потребителями воды. Она расходуется для таких основных целей, как:
• хозяйственно-бытовое водоснабжение;
• отвод тепла, подогрев оборудования, кондиционирование;
• основные технологические нужды - приготовление реагентов, полупродуктов, теплоносителей, отмывка деталей.
Требования к воде для хозяйственно-бытовых целей минимальны, это, как правило, водопроводная вода. В ряде случаев допускается применение поверхностных или подземных вод без обработки, либо оборотных.
Воды 2 категории наиболее часто используются в обороте, основные требования к ним - минимальные коррозионная активность и отложения солей. Это достигается комплексом мероприятий по поддержанию в них определенного солевого состава и рН. Для этого осуществляется постоянная продувка системы, а подпиточная вода умягчается или обессоливается, в нее вводятся ингибиторы, а также щелочь или кислота для корректировки рН. Требования к качеству вод для таких целей в различных производствах достаточно близки. Расход таких вод составляет от десятков до тысяч кубометров в час.
Требования к воде для технологических нужд определены в соответствующих ГОСТах, ОСТах, ТУ, ТИ и т. п. Эти требования для различных производств очень отличаются друг от друга как по допустимому содержанию различных химических и механических загрязнений, так и по специальным требованиям, например, биологической стерильности и т. п.
В пищевой промышленности, как правило, требуется вода, по солесодержанию близкая к водопроводной, но с ограничением по содержанию взвесей, железа, марганца, солей жесткости и часто по биозагрязнениям. Наиболее распространено использование умягченной воды для производства соков, водки, пива и т. п. продуктов, а также для мытья бутылок. Ряд производств потребляет обессоленную воду с солесодержанием десятки мг/л для производства высокостабильной продукции. Причем иногда такую воду используют как основу для приготовления «стандартной» воды заданного состава. Потребление воды в пищевых производствах составляет от единиц до сотни м7ч.
Для ряда пищевых производств вода является основным сырьем: для розлива питьевой воды - 100% , производства соков - до 90%, безалкогольных напитков - более 95%, пива - 90%, водки - 60%.
Реальное потребление воды на единицу продукции существенно выше, поскольку она используется не только непосредственно как базовое сырье, но и для вспомогательных нужд - мытья бутылок и оборудования, нагрева и охлаждения и т. п.
Требования к воде для этих производств представлены .
Требования к воде для производства водки, пива и безалкогольной продукции
В энергетике требования зависят от используемого оборудования и режима его работы и колеблются от простого удаления взвесей и солей жесткости для теплосетей и паровых котельных до глубокого обессоливания с удалением органических загрязнений и растворенных газов (ТЭС, АЭС). Производительность установок составляет от единиц то тысяч м /ч.
Наиболее высокие требования предъявляются к воде для производства медицинских препаратов и электронных компонентов. Кроме глубокого обессоливания, вода не должна содержать микровзвесей и бактерий. Производительность таких установок составляет от литров до десятка кубометров в час.
В качестве примеров по требованиям к воде, используемой для технологических процессов в промышленности, приведены данные по
полам для подпитки теплосетей, для электроспитий с котлами низкого, среднею и высокого давления .
Показатели качества питательной воды
А. Питательная вода для систем теплоснабжения
В числителе указаны значения для котлов на твердом топливе, а в знаменателе -на жидком и газообразном топливе
Паровые газотрубные котлы________________________
Требования к воде для гальванических производств по ГОСТ 9.314-90
Качество воды для электронной техники но ОСТ 11.029.003-80 и нормам Американской электронной промышленности
Похожие статьи
Как мы используем воду
Как мы используем воду
Вода является нашим самым бесценным ресурсом. Она жизненно необходима. Люди, растения и животные в основном состоят из воды. Все живые существа погибли бы, если бы не было воды. Мы используем воду в качестве питья, для того, чтобы мыть, чистить, готовить пищу и выращивать растения, а также для многих других вещей. Человек в среднем использует примерно 150-250 галлонов воды ежедневно. Еще больше воды используется в промышленности для того, чтобы произвести электроэнергию, товары и для транспортировки людей и товаров.
Для удовлетворения хозяйственных потребностей необходимо много воды. На принятие ванной может потребоваться от 30 до 40 галлонов. Средний туалет использует примерно 5 галлонов за один раз. 20-40 галлонов уходит на принятие душа. Стиральные машины используют в среднем 25 галлонов на одну загрузку. Через кухонную раковину уходит примерно 20 галлонов в день для приготовления воды и мойки посуды. Через раковину в ванной, которую используют для того, чтобы мыть руки, побриться и почистить зубы, уходит 15 галлонов каждый день.
Большая часть пресной воды также используется для поливки лужаек, цветочных клумб, огородов, а также для мойки машин и наполнения бассейнов. Мы должны бережно обращать внимание на то, чтобы не загрязнять воду, которую мы используем на улице. Многие люди используют химические вещества на своих лужайках и огородах и после этого поливают их чистой водой. Вода смоет химикаты с растений и после утечет в канализацию, а после этого напрямую в реки и притоки, где рыбы откладывают свою икру. Такая загрязненная вода может убить рыбу и живую природу. Мы всегда должны следить за тем, чтобы не загрязнять окружающую природу.
Мы должны охранять воду, не злоупотреблять ею. Каждый город, и небольших размеров и большой, использует воду. Города используют воду для тушения пожаров, для мойки улиц и поливки общественных мест, таких как парки, газоны, деревья, кустарники и клумбы. Также вода используется для того, чтобы наполнить общественные фонтаны и для источников питьевой воды, включая те, которые расположены при школах и библиотеках. Различные предприятия также используют воду. Подумайте о той воде, которую используют предприятия в вашем городе. Рестораны, больницы, прачечные, химчистки, поля для гольфа. Различные отели, автомойки, салоны красоты, парикмахерские, автозаправочные станции, фитнес-клубы. Они все увеличивают потребление воды. Нам необходимо подумать о том количестве людей, которым нужно использовать воду и сохранить её, чтобы было достаточно для всех.
Количество воды, нужное для фермы, просто потрясающее. Когда мы думаем о воде на ферме, мы думаем о поливе сельскохозяйственных культур, но большое количество воды необходимо и для молочной фермы. Цыплята, поросята, овцы и все другие животные на скотном дворе нуждаются в питьевой воде для того, чтобы жить. Для них необходимо вырастить пищу, также вода нужна для того, чтобы мясо в охлаждающих системах поддерживалось свежим. Овощные и зерновые культуры также нуждаются в воде. Вода используется при распространении удобрений, гербицидов и пестицидов, которые помогают дать больший урожай, но, в то же время, могут загрязнять воду. Большая часть воды, потребляемая на ферме, используется для орошения. Исследования показывают, что благодаря капельному орошению фермеры могут сэкономить до 60% воды по сравнению с другими методами орошения.
Для того чтобы вырастить один початок кукурузы, необходимо примерно 26 галлонов воды, в то время как для производства одного фунта говядины необходимо 2000-2500 галлонов воды. Примерно 120 галлонов воды необходимо для производства одного яйца. Примерно 300 галлонов воды потребуется для одной буханки хлеба и примерно 12000 галлонов для того, чтобы вырастить один бушель (около 9,3 галлонов) пшеницы. Верите ли вы или нет, но примерно 1400 галлонов воды используется в процессе приготовления блюда быстрого приготовления, включая бутерброд, жареное мясо и безалкогольный напиток.
Гидроэлектростанции являются потребителями наибольшего количества воды.
Гидроэлектростанции захватывают кинетическую энергию подающей воды для того, чтобы произвести электричество. Они совершают это при помощи плотины. Плотина заставляет воду подниматься и, таким образом, вода будет иметь большую энергию при падении. Сила падающей воды давит на турбины, вследствие чего они начинают вращаться. Вращающиеся турбины передают кинетическую энергию падающей воды к генераторам. Генераторы вращаются, когда вращаются турбины, таким образом, производя электричество, которое передается в дальнейшем на линии электропередач в дома и предприятия.
Из всего количества электричества в мире примерно 20% приходится на долю гидростанций. Примерно 10% всего электричества производится гидростанциями. Производство гидроэлектроэнергии предотвращает большую часть загрязнения. Производство гидроэлектроэнергии по своей природе является чистым методом производства и не оставляет какого-либо мусора. Благодаря электричеству, произведенному гидроэлектростанциями, снижается количество нефти и угля, необходимого для удовлетворения потребности в электричестве. Она избавляет от необходимости сжигать примерно 22 миллиарда галлонов масла или 120 миллионов тонн угля каждый год. Количество энергии, которую может поставить гидроэлектростанция, зависит от двух вещей: высоты, на которой находится падающая вода и количества падающей воды. Чем выше плотина, тем дольше падает вода и тем больше производится энергии. Если высота увеличена вдвое, то и количество произведенной энергии будет вдвое больше. Количество падающей воды также влияет на количество произведенной энергии. Чем больше воды протекает через турбины, заставляя их вращаться, тем больше будет количество произведенной энергии.
Вода также необходима в промышленности. Ее нагревают, а пар используется для запуска техники. Вода используется для охлаждения горячих металлов, например в производстве стали.
Вода также используется для охлаждения воздуха. Это важный элемент во многих химических веществах, как например медикаментах, лосьонах, шампунях, косметических средствах, средствах для чистки и также в напитках. Вода используется в процессе приготовления пищи и бессчетном количестве процессов на заводах, включая производство бумаги. Вода, которая используется в обработке пищи и напитков, должна быть абсолютно чистой. А производственные предприятия, могут использовать воду более низкого качества.Отдых это еще одно направление, где мы используем и наслаждаемся водой. Многие люди любят рыбалку, греблю, парусный спорт, греблю на каноэ, рафтинг, плавание, а также многие другие виды отдыха, которые зависят от воды. Большинству из нас нравится минимум один из этих видов отдыха, и мы были бы разочарованы, если бы никогда больше не смогли наслаждаться любым из них. Если наша вода постоянно загрязняется, то становится опасным просто поплавать, а вымирание рыбы в водоёмах лишило бы нас рыбалки. Никто бы не смог наслаждаться греблей на лодке, парусным спортом, греблей на каноэ, рафтингом в загрязненной воде. Мы должны помнить, что очень важно охранять воду от загрязнения.
Транспорт является другим способом использования воды. Многие люди используют лодки и паромы для того, чтобы ездить на работу и возвращаться домой. Людям также нравится путешествовать в круизах или просто заниматься парусным спортом. Разрушение от судоходства включает в себя разливы топлива, которые покрывают воду маслом и угольной пылью, а также эрозию береговой линии, которая наносит вред рыбе и другим обитателям водной стихии.
aquaorganic.ru
