Запасы пресной воды сосредоточены в. Запасы и проблемы пресной воды
Запасы пресных вод. В распределение общих запасов пресных вод на Земле определяется следующим образом: основная доля запасов пресных вод (около 2/3) находится в твердом состоянии и приурочена преимущественно к ледникам. Подавляющая масса льдов при этом - ледниковые покровы.
Наибольший интерес представляет объем ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод. Он приблизительно может быть приравнен к суммарному годовому стоку рек в океан - 45 тыс. км 3 . Это и есть те водные ресурсы , которыми располагает человечество для удовлетворения своих многообразных потребностей в воде. Вследствие ежегодной возобновляемости и легкодоступности именно речные воды наиболее пригодны для использования человеком. Годовой сток всех рек мира только в полтора раза больше объема вод Байкала (23 тыс. км 3) и Великих американских озер (22,7 тыс. км 3).
Что же касается использования основного источника пресной воды - ледников, то наибольший практический интерес представляют айсберги, рожденные ледниками Антарктиды. Они - перспективный поставщик пресной воды для западных пустынных районов Южной Америки, Африки и Австралии. Определены оптимальные пути буксировки ледяных гор, лучшее для этого время года и стоимость воды при такой операции. Мощнейший буксир может буксировать айсберги размером 230 х 920 х 250 м, причем стоимость полученной из них воды не превышает стоимости подземных или опресненных вод.
Размещение запасов пресных вод. Наиболее обеспечены пресными водами Южная Америка и Австралия с Океанией.
В Европе немало стран, в которых местные водные ресурсы избыточные. Так, в Норвегии на душу населения приходится в год более 90 тыс. м 3 полного речного стока и почти 30 тыс. м э подземного стока в реки. Еще выше водообеспеченность в Исландии: почта 300 тыс. мЗ на душу населения полного речного стока и 100 тыс. м 3 - подземного стока. В Азии из стран, богатых водными ресурсами, можно отметить Лаос, в котором на душу населения в год приходится 63 тыс. м 3 полного речного стока и 14 тыс. м 3 - подземного. Наиболее трудное положение с ресурсами речного стока на огромных пространствах Центральной и Юго-Западной Азии, где проживает свыше 2,5 млрд. человек, а реки отличаются маловодностью и, что особенно важно, слабой естественной зарегулированностью.
В Африке высокая водообеспеченность населения в Конго: 120 тыс. м 3 Дод полного речного стока и 45 тыс. м 3 /год подземного. В Северной Америке богата водными ресурсами Канада (115 тыс. и 30 тыс. м 3 /год соответственно), в Центральной Америке - Никарагуа (54 тыс. и 22 тыс. м 3 /год). В Южной Америке избыточная водообеспеченность у Бразилии (48 тыс. и 16 тыс. м 3 /год) и Венесуэлы (56 тыс. и 17 тыс. м /год). В Океании большими водными ресурсами обладает Новая Зеландия (128 тыс. и 64 тыс. м/год) и особенно Южный остров (326 тыс. и 162 тыс. м 3 /год).
На территории СНГ общая водообеспеченность составляет 16,6 тыс. мЗ/год всех речных вод, в том числе 3,9 тыс. м 3 /год подземного речного стока. При этом в азиатской части сообщества водообеспеченность в 5...6 раз меньше, чем в европейской части. Низкая обеспеченность пресной водой особенно характерна для ближнего зарубежья в Средней Азии.
Если проследить динамику водообеспеченности за последнее время , то обращает на себя внимание ускорение снижения водообеспеченности. Так, с 1850 по 1950 г. водообеспеченность в среднем снижалась в 0,2 раза в течение каждого десятилетия, а в период с 1950 но 1980 г. - в 0,6 раза в каждое десятилетие.
Заканчивая обзор запасов пресных вод, следует отметить, что далеко не все пресные воды обладают качеством питьевой воды , не всякая вода пригодна для использования в сельскохозяйственном или промышленном производстве из-за все возрастающего загрязнения вод. По данным ВОЗ, около 2 млрд. человек на планете практически не имеют возможности пользоваться чистой питьевой водой.
В ряде регионов мира проблема чистой питьевой воды тесно смыкается с проблемой сточных вод, поскольку многие близлежащие к крупным городам и промышленным центрам источники потребления пресной воды (реки, озера, подземные воды ) сильно загрязнены сточными водами. Во многих случаях дефицит чистой пресной воды приходится покрывать созданием длинных трубопроводов. Так, Вена получает воду с гор, находящихся в 150 км от города; Париж - из Луары; Штутгарт - из Боденского озера в 200 км от города. Два 500- километровых трубопровода снабжают водой Сан-Франциско. Это не только дорого, но и опасно, так как в длинных трубопроводах в воде могут протекать трудно предсказуемые реакции, которые могут сделать воду химически агрессивной.
В районах дефицита пресной воды она нередко становится предметом торговли и бизнеса. Так, во многие города Германии вода доставляется в 20-тонных автоцистернах из ледников Австрии, расфасовывается и продается населению в двухлитровых бумажных пакетах. В Роттердаме продаются бутылки с обыкновенной речной водой, привезенной из Норвегии. В Новой Зеландии создана компания по экспорту в Западную Европу свежей новозеландской воды.
На нашей планете около 1,5 млрд км3 воды и покрывает она более 70% поверхности Земли. Однако на долю пресной воды приходится всего лишь 3% от общего количества, а именно 91 млн. км3. Основная же часть воды, содержащаяся в океанах, - горько-соленая, и для хозяйственной деятельности без должной подготовки она практически не применима. Основной запас пресной воды - это вода, находящаяся под землей и в ледниках. Т.е. ее добыча затруднена как в первом так и во втором случае. Но если для того, чтобы добыть воду из-под земли, можно осуществить бурение скважины на воду , то добыча воды из ледников практически невозможна и экономически необоснованна. Ученые подсчитали, что природные льды содержат более 24 млн.куб.км пресной воды - это объем стока всех рек Земли за 500 лет. Если попытаться равномерно распределить лед по поверхности Земли, то он покроет ее слоем толщиной в 53 метра. Реки, озера и доступные для использования подземные пресные воды составляют всего 0,3% мировых запасов свободной воды.
Примечательно, что в озере Байкал находится пятая часть всех мировых поверхностных запасов пресной воды.
За последние 40 лет количество пресной воды на одного человека уменьшилось более, чем на 60%. В течение следующих 30 лет прогнозируется дальнейшее уменьшение этого количества еще в 2 раза. Сельское хозяйство - основной потребитель пресной воды. В настоящее время оно потребляет 87% имеющейся воды. Продукция, производимая на орошаемых землях, в 2-5 раз дороже, чем выращиваемая за счет выпадения дождей, т. к. стоимость топлива и гидросооружений постоянно возрастает.
Более 80 стран мира испытывают постоянный недостаток пресной воды, в которых в совокупности живут более 2 млрд. человек.
Недавно австралийские исследователи заявили, что им удалось выявить существование огромных запасов пресной волы, заключённой ниже дна океана. Возможно, именно эти ресурсы смогут поддерживать будущие поколения, когда существующие источники иссякнут. Ведущий автор исследования Винсент Пост из университета Флиндерса сообщил, что, по оценкам его коллег, около 500 тысяч кубических километров воды с низким уровнем солености было обнаружено под морским дном на континентальном шельфе у берегов Австралии, Китая, Северной и Южной Америки. "Объём этого водного ресурса в сотню раз превышает количество извлечённой в прошлом веке из земных недр пресной воды, начиная с 1900 года, - утверждает Пост. - Пресная вода на нашей планете со временем иссякает, так что открытие новых подземных резервуаров у берегов достаточно важно. Это означает, что у нас появился ещё один вариант, который можно рассмотреть для помощи тем, кто страдает от засухи и континентальной нехватки воды".
По словам Поста, его команда пришла к этому неожиданному открытию после изучения морского дна, проведённого в научных целях и во время геологической разведки по обнаружению месторождений нефти и газа. "Объединив всю полученную нами информацию, мы пришли к выводу, что пресная вода, залегающая ниже морского дна - достаточно частый случай, а вовсе не аномалия", - считает австралийский учёный.
Подобные месторождения формируются в течение сотен тысяч лет. Их зарождение началось ещё тогда, когда уровень моря был значительно ниже и те области, что сейчас сокрыты Мировым океаном, подвергались воздействию осадков, впитывающихся в почву. Когда полярные ледниковые покровы начали таять около 200 тысяч лет назад, эти береговые линии были скрыты водой, но их водоносные резервуары остаются нетронутыми, защищёнными слоями глины и других осадочных пород.
По мнению специалистов, добыча пресной воды из такого рода источников будет стоить гораздо дешевле, чем опреснение морской воды. Наиболее дорогостоящим процессом будет бурение, после него необходимо будет приложить немалые усилия, чтобы не произошло загрязнения подземных вод.
Пресная вода относится к группе веществ, которые знают все … знают все, а дать определение могут не многие.
В этом материале мы попробуем кратко суммировать основные признаки этого вида воды, дать базовые понятия и основные отправные точки для лучшего его понимания.
Пресная вода, что это …
- Природные естественные воды, у которых уровень минерализации не выше 1 г/л или 0,1%.
- «Чистая вода», пригодная для питья и приготовления человеком пищи, без вреда для здоровья.
Геологический словарь
Вода пресная — все природные воды с минерализацией до 1 г/л (г/кг); преобладают гидрокарбонатные, реже сульфатные и очень редко хлоридные. См. Классификация подземных вод по степени минерализации.
Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978
Запасы пресной воды на Земле
- Ледники — 24 000 000 км 3 (85% от общих запасов), 90% сконцентрировано во льдах Антарктики;
- Подземные воды — 4 000 000 км 3 (14%);
- Озёра и другие пресноводные водохранилища — 155 000 км 3 (0,6%);
- Почвенная влага — 83 000 км 3 (0,3%);
- В атмосфере — 14 000 км 3 (0,06%);
- Реки — 1 200 км 3 (0,04%).
Итого, суммарный объем всей пресной воды на Земле составляет — 28 253 200 км3, а это не более 3% от запасов всех вод планеты.
Источники пресной воды
- Реки;
- Озера;
- Искусственные водоемы;
-
Подземные воды :
- Родники;
- Колодцы;
- Артезианские скважины;
- Атмосфера;
- Ледники;
- Системы опреснения морской воды (искусственные источники, созданные человеком);
Виды пресной воды
Классификация по составу воды:
- Гидрокарбонатные пресные воды;
- Сульфатные пресные воды;
- Хлоридные пресные воды.
Классификация по ее использованию человеком:
- Питьевые воды;
- Хозяйственно-бытовые в-ды;
- Коммунальные воды;
- Сельскохозяйственные в-ды;
- Воды промышленного назначения.
Как мы уже не раз писали, основные угрозой для запасов пресной воды на Земле являются отходы жизнедеятельности человека, как промышленно-хозяйственной, так и бытовой.
Еще одной глобальной проблемой для человека является неравномерное распределение запасов пресной воды. В некоторых регионах ее с избытком, а в некоторых значительный дефицит.
Вероятно, что это две главные задачи, которые будут стоять перед человечеством в контексте водоснабжения и жизнеобеспечения в ближайшее время.
Проблему неравномерного распределения водных ресурсов во многом можно решить через опреснение морской воды, но на сегодняшний момент времени технологий, которые решали бы эту задачу «правильно», еще нет.
Борьба же с загрязнением пресных вод, в развитых странах, ведется достаточно активно, но, к сожалению, пока безуспешно, возможно нужны новые концепции, решения и новые технологии.
Как же определяется чистота пресной воды, каковы ее признаки. Само понятие «чистая вода » с течением времени трансформируется и приобретает разные окраски. Если отбросить в сторону всевозможные загрязнители, производимые человеком, и все естественные и не естественные бактерии, которые могут находиться в воде, то чистоту воды определяют по таким критериям.
Критерии чистоты пресной воды:
- Кислотность воды рН;
- Жесткость воды;
- Органолептика – запах, цвет и вкус.
Пресная вода может находиться во всех основных агрегатных состояниях воды, поэтому она принимает активное участие в таком важном для всей нашей планете процессе как круговорот воды в природе. Теоретически, благодаря круговороту воды запасы пресной воды постоянно восполняются, и поддерживается некий баланс. Но это только теоретически. Вследствие агрессивной жизнедеятельности человека, во-первых, как мы уже писали выше, происходит глобальное загрязнение вод, и экосистема уже не справляется с их очисткой естественным путем. Во-вторых, вследствие глобального потепления экосистема нарушена и происходит дисбаланс водных ресурсов. Некоторые ученые прогнозируют глобальную засуху уже через 100 лет.
Через 100 лет можно ожидать засуху, а качество жизни, которое напрямую связано с качеством пресной воды, понижается уже сегодня, поэтому вопрос «чистоты» пресной воды архиважный для всех жителей планеты уже «сейчас и здесь».
Планета Земля , очень богата природными ресурсами : нефтью, углем, природным газом , ценными металлами. И уже не одно тысячелетие люди пользуются этими дарами.
Некоторые из них ценятся очень высоко, ими дорожат, относятся бережно и рассудительно, а над ценностью других иногда даже не задумываются, а ценить начинают лишь потеряв.
Вода дороже золота?
Ответ прост – вода, а точнее, пресная чистая вода. Каждому известны примеры исчезновения малых рек, озер, загрязнения водоемов, но это почему -то не вызывают волнения. Большинство людей просто не задумываются о ценности воды и считают ее возобновляемым ресурсом. Наивность этих заблуждений, может иметь непоправимые последствия. Уже сейчас 1/3 всего населения испытывает нехватку пресной воды и с каждым часом проблема становится только глобальнее.
Количество воды в мире
Многие удивляются, почему возникает данная проблема , ведь воды так много. Действительно, поверхность всей планеты на 4/5 состоит из воды (это одно из самых распространенных соединений, объём мирового океана приблизительно 1,3300 млрд. кубических метров воды). Наличие этого факта позволяет людям полагать, будто запасы пресной воды неиссякаемы. Но, к сожалению, это не так. 97% воды находиться в морях и океанах (морская вода непригодная для употребления) и лишь 3% составляет пресная вода. Но стоит заметить, что только 1% от всего объема доступен человечеству для использования.
Материалы по теме:
Почему чайник шумит перед закипанием?
Куда девается вода?
Основная часть пресных вод (больше 65%) сосредоточена в ледниках Антарктиды. Но известно ли вам, что из-за глобального потепления, этот запас стремительно уменьшается? Что, конечно же, являет большую опасность для всего живого.
Трудно представить, сколько воды используется каждый день. В среднем, человек использует около 200 л. Умножив это число на общее количество людей населяющих Землю, то получится больше 1400 000000 тонн – это лишь бытовые расходы, а если учесть промышленность, то цифра стремительно возрастет. Люди стали забывать, что сохранять надо не только редкие виды животных и растений, но еще очень важно – сохранить воду, без которой жизнь невозможна.
Чего ожидать?
Прогнозы не утешительны, резервы воды совсем не безграничны, и они уже исчерпываются. Как показывают исследования, ближайшие 10 лет большая часть мировых государств будет ощущать недостаток воды, а еще через 20 лет уже 75% всего населения останется без пресной воды. Дефицит, без сомнения, будет возрастать, если не принимать меры уже сейчас. Главной проблемой является загрязнения пресной воды промышленными выбросами, удобрениями с полей, проникновение соленой воды в прибрежных зонах, а также нерациональное использование, которое, в свою очередь, приводит к тому, что подземные воды не успевают возобновляться и их уровень постепенно падает.
Материалы по теме:
Рыбы, которые могут обходиться без воды
Значение воды для человека
Ежедневно человек на протяжении все жизни нуждается в воде. Она нужна для питья и приготовления еды, для соблюдения чистоты и гигиены. Без воды можно прожить не более 5 дней, в противном случае в результате обезвоживания в организме происходит сбой в роботе всех органов и систем. Именно поэтому каждому необходимо употреблять не меньше 1,5 л чистой воды . Уменьшение водных запасов – прямая угроза для людей. Чтобы ее избежать, действовать надо уже сейчас.
Способы экономить воду
Вы ошибаетесь, думая, что от вас ничего не зависит. Начните экономить воду. Есть простые и очень эффективные способы . Вот несколько из них:
- Во время стирки используйте экономичный режим, а стиральную машинку не включайте при неполной загрузке
- Когда вы моете руки, много воды тратиться даром во время их намыливания, она просто течет без надобности. Вы можете просто закрывать кран перед намыливанием, возможно, это неудобно. Но сейчас ведь есть краны с рычагами, а также краны с датчиками движения, которые перекрывают воду сразу же, как вы убираете руки
- Следите за состоянием труб, кранов, бачка. Вам может показаться, что это не столь важно, но даже небольшое протекание расходует около 300 л. в месяц!
- При поливе растений, используйте капельный полив
- Принятие ванны замените душем, а когда принимаете душ, уменьшите напор
- Во время чистки зубов следите, чтобы вода не проливалась напрасно
- Пользуйтесь унитазом по назначению, не стоит выбрасывать туда мелкий мусор
- Для мытья посуды экономнее использовать посудомоечную машину, при условии, если загружать ее полностью.
Вода является наиболее распространенным веществом на нашей планете: хотя и в разных количествах, она доступна повсеместно, и играет жизненно важную роль для окружающей среды , и живых организмов. Наибольшее значение имеет пресная вода, без которой человеческое существование невозможно, и заменить ее ничем нельзя. Люди всегда потребляли свежую воду и использовали ее в различных целях, включая бытовое, сельскохозяйственное, промышленное и рекреационное использование.
Запасы воды на Земле
Вода существует в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Она образует океаны, моря, озера, реки и подземные воды, находящиеся в верхнем слое коры, и почвенного покрова Земли. В твердом состоянии, она существует в виде снега и льда в полярных, и горных районах. Определенное количество воды содержится в воздухе в виде водяного пара. Огромные объемы воды находятся в составе различных минералов земной коры.
Выявить точное количество запасов воды во всем мире довольно сложно, поскольку вода динамичная и находится в постоянном движении, изменяя свое состояние от жидкого до твердого и газообразного, и наоборот. Как правило, общее количество водных ресурсов мира оценивается как совокупность всех вод гидросферы. Это вся свободная вода, существующая во всех трех агрегатных состояниях в атмосфере, на поверхности Земли и в земной коре до глубины 2000 метров.
Текущие оценки показали, что на нашей планете содержится огромное количество воды - около 1386000000 кубических километров (1,386 млрд. км³). Однако 97,5% этого объема - соленая вода и только 2,5% - пресная. Большая часть пресной воды (68,7%) находится в виде льдов и постоянных снежных покровов в Антарктике, Арктики, и горных районах. Далее, 29,9% существует как грунтовые воды, и только 0,26% от общего количества пресной воды на Земле сосредоточено в озерах, водохранилищах и речных системах, где они наиболее легко доступны для наших экономических потребностей.
Эти показатели были рассчитаны за длительный промежуток времени, однако если принимать во внимание более короткие периоды (один год, несколько сезонов или месяцев), количество воды в гидросфере может изменяться. Это связано с обменом воды между океанами, землей и атмосферой. Этот обмен, как правило, называется , или глобальным гидрологическим циклом.
Ресурсы пресной воды
Пресная вода содержит минимальное количество солей (не более 0,1%) и подходит для человеческих потребностей. Однако, не все ресурсы доступны для людей, а даже те, которые доступны не всегда пригодны для использования. Рассмотрим источники пресной воды:
- Ледники и снежные покровы занимают около 1/10 суши в мире и содержат около 70% запасов пресной воды. К сожалению, большая часть этих ресурсов расположена вдали от населенных пунктов, поэтому является трудно доступной.
- Подземные воды на сегодняшний день являются наиболее распространенным и доступным источником пресной воды.
- Пресноводные озёра в основном расположены на больших высотах. В Канаде находится около 50% пресноводных озёр мира. Многие озёра, особенно, которые находятся в засушливых районах, становятся солеными за счет испарений. Каспийское море, Мертвое море, и Большое Солёное озеро являются одними из крупнейших в мире соленых озёр.
- Реки образуют гидрологическую мозаику. На Земле насчитывается 263 международных речных бассейна, которые охватывают более 45% суши нашей планеты (исключение - Антарктика).
Объекты водных ресурсов
Основными объектами водных ресурсов являются:
- океаны и моря;
- озёра, пруды и водохранилища;
- болота;
- реки, каналы и ручьи;
- влажность почв;
- подземные воды (почвенные, грунтовые, межпластовые, артезианские, минеральные);
- ледяные шапки и ледники;
- атмосферные осадки (дождь, снег, роса, град и т.п.).
Проблемы использования водных ресурсов
В течение многих сотен лет воздействие человека на водные ресурсы было незначительным и носило исключительно локальный характер. Великолепные свойства воды - ее возобновление благодаря круговороту и возможность очищаться - делают пресную воду относительно очищенной и обладающей количественными и качественными характеристиками, которые будут неизменными в течение длительного времени.
Однако, эти особенности воды породили иллюзию неизменности и неисчерпаемости данных ресурсов. Исходя из этих предубеждений возникла традиция небрежного использования чрезвычайно важных водных ресурсов.
Ситуация сильно изменилась за последние десятилетия. Во многих частях мира были обнаружены результаты долгосрочных и неправильных действий по отношению к столь ценному ресурсу. Это касается как прямого использования воды, так и косвенного.
Во всем мире в течение 25-30 лет наблюдается массовое антропогенное изменение в гидрологическом цикле рек и озер, влияющих на качество воды и их потенциал в качестве природного ресурса.
Объем водных ресурсов, их пространственное и временное распределение, определяются не только естественными колебаниями климата, как ранее, но теперь также по видам
экономической деятельности
людей. Многие части мировых водных ресурсов становятся настолько истощенными и сильно загрязненными, что они уже не в состоянии удовлетворить постоянно растущие потребности. Это может
стать основным фактором, препятствующим
экономическому развитию
и росту численности населения.
Загрязнение водных ресурсов
Основными причинами загрязнения водных ресурсов являются:
- Сточные воды;
Бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды приводят к загрязнению многих рек и озёр.
- Захоронение отходов в морях и океанах;
Захоронение мусора в морях и океанах может вызвать огромные проблемы, ведь оно отрицательно сказывается на живых организмах, которые обитают в водах.
- Промышленность;
Промышленность - это огромный источник загрязнений вод, который производит вещества, вредные для людей и окружающей среды.
- Радиоактивные вещества;
Радиоактивное загрязнение, при котором в воде находится высокая концентрация радиации, является самым опасным загрязнением и может распространяться в океанические воды.
- Разлив нефти;
Разлив нефти несет угрозы не только водным ресурсам, но и поселениям людей, расположенным вблизи загрязненного источника, а также всем биологическим ресурсам, для кого вода является средой обитания или жизненно важной необходимостью.
- Утечки нефти и нефтепродуктов из подземных хранилищ;
Большое количество нефти и нефтепродуктов хранятся в резервуарах, изготовленных из стали, которая со временем подвергается коррозии, что в следствии создает утечки вредных веществ в окружающую почву и грунтовые воды.
- Атмосферные осадки;
Атмосферные осадки, такие как кислотные осадки, образовываются при загрязнении воздуха и изменяют кислотность воды.
- Глобальное потепление;
Повышение температуры воды вызывает гибель многих живых организмов и разрушает большое количество мест обитания.
- Эвтрофикация.
Эвтрофикация - процесс снижения качественных характеристик воды, связанный с чрезмерным обогащением питательными веществами.
Рациональное использование и охрана водных ресурсов
Водные ресурсы предусматривают рациональное использование и охрану, начиная от частных лиц до предприятий и государств. Существует много способов, благодаря которым мы можем уменьшить наше воздействие на водную среду. Вот некоторые из них:
Экономия воды
Такие факторы, как изменение климата, рост численности населения и увеличение засушливости усиливают давление на наши водные ресурсы. Лучшим способом сохранить воду является сокращения потребления и избежание роста сточных вод.
На бытовом уровне, есть много способов для экономии воды, такие как: более короткий душ, установка водосберегающих приборов, стиральные машины с низким расходом воды. Другой подход заключается в высаживании садов, которые не требуют большого количества воды.