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.

Читайте также:

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.

Пресной называют воду, в которой содержится не более 0,1 % соли. Она может находиться в виде жидкости, пары или льда. От общего количества водных ресурсов составляет 2,5-3 %. Но из этих 3% человеку доступен только 1%.

Ее распределение на земном шаре характеризуется неравномерностью. Европа и Азия, населенная 70% населения, имеет в своем распоряжении только 39%.

Основные источниками являются:

  • поверхностные (реки, ручьи, пресные озера, ледники);
  • подземные воды (родники и артезианские источники);
  • осадки (снег и дождь).

Самый большой запас хранится в ледниках (85-90%), особенно в антарктических. Россия стоит на втором месте в мире по запасам пресной воды (первое место принадлежит Бразилии). Основное количество воды сосредоточено в озере Байкал: 80% российских запасов и 20% – мировых.

Общий объем озера составляет 23,6 тысяч кубических километров. Каждый год оно производит близко 60 м 3 воды, характеризующейся необычайной чистотой и прозрачностью.

Проблема нехватки пресной воды

В последнее время человечество стоит перед проблемой нехватки. Сейчас свыше 1,2 миллиарда населения испытывают постоянный дефицит. По прогнозам через несколько десятилетий в таких условиях окажется более 4 миллиардов человек, так как ее количество уменьшится в два раза. К причинам такого положения относятся:

  • загрязнение источников воды;
  • рост населения;
  • таяние ледников в результате парникового эффекта.

Данный дефицит пытаются восстановить следующими путями:

  • экспорт;
  • созданием искусственных водоемов;
  • экономией расхода;
  • искусственным получением пресной воды.

Методы получения пресной воды:

  • опреснение морских вод;
  • конденсация водяных паров из воздуха в естественных хранилищах холода, чаще всего в прибрежных пещерах.

С помощью конденсации образуются огромные запасы воды, которые попадают под морское дно, где часто пробиваются пресными ключами.

Значение и применение

Прежде всего, вода необходима для того, чтобы экосистемы Земли могли нормально функционировать. Вода создает и поддерживает жизнь на Земле, играет роль универсального растворителя, принимает участие во всех химических реакциях, происходящих в организме человека, формирует климат и погоду.

В состав человеческого организма входит 70% воды. Поэтому ее необходимо постоянно пополнять: без нее человек не сможет прожить более 3 суток.

Основная часть запасов водных ресурсов используется сельским хозяйством и промышленностью и только незначительная часть (около 10%) идет на потребительские нужды.

В последнее время резко увеличивается расход для домашних нужд в связи с внедрением автоматических посудомоечных и стиральных машин.

Состав

Вода рек и озер неодинакова по своему составу. Так как она является универсальным растворителем, то ее состав зависит от состава окружающей почвы и залегающих в ней минералов. В ней содержатся растворенные газы (в основном кислород, азот и углекислый газ), различные катионы и анионы, органические вещества, взвешенные частицы, микроорганизмы.

Характеристики

Важной характеристикой является ее чистота. Качество воды зависит от кислотности рН, жесткости и органолептики.

На кислотность воды влияет содержание ионов водорода, а на жесткость – наличие ионов кальция и магния.

Жесткость бывает общей, карбонатной и некарбонатной, устранимой и неустранимой.

Органолептика воды зависит от ее запаха, вкуса, цвета и мутности.

Запах может быть землистым, хлористым, нефтяным и т.д. Он оценивается по 5-бальной шкале:

  1. полное отсутствие запаха;
  2. запах почти не ощущается;
  3. запах можно заметить только, если специально обращать на него внимание;
  4. запах можно легко заметить и пить ее не очень хочется;
  5. запах отчетливо слышно, что воздерживает от желания ее выпить;
  6. запах отличается особой силой, делая ее непригодной для питья.

Вкус пресной воды бывает соленым, кислым, сладким и горьким. Его тоже оценивают по 5-бальной шкале. Он может отсутствовать, быть очень слабым, слабым, заметным, отчетливым и очень сильным.

Оценку цвета и мутности производят по 14-бальной шкале путем сравнения с эталоном.

Для воды характерны неиссякаемость и самоочищаемость. Неиссякаемость определяется ее самопополнением, к чему приводит естественный круговорот воды.

От чего зависит качество воды?

Для изучения ее свойств применяют качественный и количественный анализ. На его основе определяют предельно допустимую концентрацию для каждого вещества, входящего в ее состав. Но для некоторых веществ, вирусов и бактерий предельно допустимая концентрация должна равняться нулю: они должны полностью отсутствовать.

На качество влияет:

  • климат (особенно частота и количество осадков);
  • геологическая особенность местности (в основном строение русла реки);
  • экологические условия края.

Для очистки используют специальные устройства. Но даже при использовании очистных систем самой последней модификации часть загрязняющих веществ (около 10%) остаются в воде.

Классификация пресной воды

Подразделяют на:

  • обычную;
  • минеральную.

В зависимости от содержания минеральных веществ минеральная вода классифицируется на:

К тому же существуют еще искусственные пресные воды, которые делят на:

  • минеральную и дистиллированную ;
  • опресненную и талую ;
  • шунгитную и серебряную;
  • «живую» и «мертвую».

Талая вода обладает рядом полезных свойств. Но готовить ее, растапливая снег или лед с улицы, не рекомендуется: она будет содержать бензапирен, относящийся к органическим канцерогенным соединениям, которые характеризуются первым классом опасности. Его источником являются выхлопные газы автомобилей.

Шунгитная вода образуется, когда вода проходит сквозь залежи шунгита (горной породы), приобретая лечебные свойства. Делают и искусственную шунгитную воду, но эффективность ее не доказана.

Серебряная вода образуется в результате насыщения серебром. Она обладает бактерицидными свойствами и способна убивать патогенные микроорганизмы.

«Живая» и «мертвая» вода существует не только в сказках. Ее получают электролизом обычной воды и используют для лечения различных болезней.

  • Протекающий кран, с которого водопроводная вода течет тоненькой струйкой, унесет 840 л за сутки.
  • Самой чистой водой может похвастаться Финляндия.
  • Самую дорогую воду продают в Финляндии: 1 л стоит 90 долларов.
  • Если в холодильник поставить горячую и холодную воду, то горячая замерзнет быстрее.
  • Горячая вода быстрее потушит пожар, чем холодная.
  • В школе мы учили, что вода может находиться в 3 состояниях. Ученые выделяют 14 состояний замерзшей воды и 5 – жидкой.
  • Современным людям необходимо 80-100 л воды в день. Во времена Средневековья человеку хватало 5 л.
  • За день человек выпивает 2-2,5 л, а за всю жизнь – 35 тонн.

Дефицит воды все сильнее дает знать о себе человечеству. Необходимо что-то делать, чтобы изменить ситуацию, иначе обитатели голубой планеты, большую часть которой занимает именно вода, останутся без питья. В этом случае у всего живого останется только 3 суток жизни.

Целью войн второй половины XX века, как считают многие аналитики, было стремление контролировать ресурсы, главным образом углеводородные. Как-то в тени оставалась такая важная составляющая жизни человеческого общества, как пресная вода. Казалось бы, воевать из-за нее смысла особого нет, вот она - открыл кран и пользуйся. К сожалению, к этому великому благу допущены не все народы. А вскоре, буквально через считанные десятилетия, может вообще наступить бедствие жажды всепланетного масштаба.

Сколько воды на Земле

Воды на Земле много, более двух третей поверхности планеты покрыты ею. Общий объем ее составляет внушительную цифру в 1386 миллиона кубических километров. Беда не в количестве, а в качестве. Запасы пресной воды во всем мире - это только сороковая часть общей ее массы (примерно 35 миллионов куб. км), все остальное для питья и использования в разных секторах потребления (аграрном, промышленном, бытовом) непригодно из-за высокого содержания поваренной соли (HCl) и других примесей.

Кроме этого, следует учесть, что только сотая часть всех запасов считается легкодоступной. Весь остальной объем требует серьезных трудовых и материальных затрат на добычу, очистку и доставку потребителю.

Но и это еще не беда: при правильном использовании этих ресурсов и их рациональном возобновлении даже существующих объемов хватило бы надолго. Дело в том, что пресная вода в мире распределена неравномерно, запасы ее расходуются, то есть уменьшаются, а население планеты растет. В настоящее время на планете живет примерно шесть с половиной миллиардов человек, при этом, по самым скромным прогнозам, к 2050 году оно превысит 9 млрд. Уже сейчас треть мирового населения испытывает острую нехватку воды.

Геополитические аспекты

Часть населения планеты относится к так называемому «золотому миллиарду» и имеет доступ ко всем благам цивилизации, которые для нас считаются нормальными (электроэнергия, связь, телевидение, водопровод, канализация и т. п.).

Учитывая ограниченность практически всех ресурсов и стремясь сохранить высокий уровень потребления материальных благ, страны с развитой экономикой предпринимают меры по недопущению повышения уровня жизни во всем остальном мире. Пресная вода и сегодня в отдельных регионах стоит дороже нефти, а в скором времени она превратится в стратегический товар. Война, развязанная в Ливии, по многим оценкам, произошла по нескольким причинам экономического характера. В частности, наряду с введением золотого стандарта для динара, проект масштабного водовода - в случае его полной реализации - мог вывести весь североафриканский регион из зоны влияния США и Западной Европы. Таким образом, можно предположить, что обильные ресурсы пресной воды в настоящее время создают риск военного вторжения не меньший, чем нефтяные месторождения.

На что расходуется вода

Вода - вещество настолько универсальное, что ее по праву можно назвать если не источником всех благ человеческих, то уж наверняка их непременным условием. Без нее невозможно выращивать сельскохозяйственную растительную продукцию. Например, килограмм зерна «обходится» в 0,8 - 4 тонны влаги (в зависимости от климата), а риса - 3,5 т. А ведь есть еще животноводство, объемы производства которого растут. Потребляет воду и пищевая промышленность. Килограмм сахара - извольте, 400 литров. В целом же при довольно скромных физиологических потребностях (чтобы просто попить, человеку хватает двух-трех литров в день) житель развитой страны косвенно, вместе с продуктами, потребляет до трех тонн израсходованной для их производства воды. Это ежедневно.

В целом же пресная вода планеты тратится следующим образом:

  • сельскохозяйственная отрасль - 70 % этого ценного ресурса;
  • вся промышленность - 22 %;
  • бытовые потребители - 8 %.

Но это, конечно, среднее соотношение. Есть много стран, население которых не избаловано гастрономическими изысками, там проблема пресной воды стоит настолько остро, что людям порой просто нечего есть и пить.

Качество воды в «третьих странах»

Сегодня, по международным нормам, человеку требуется сорок литров воды в день для всех его нужд, включая гигиенические. Примерно миллиард жителей планеты, однако, могут об этом лишь мечтать, а еще 2,5 млрд испытывают в той или иной степени ее нехватку. По различным прогнозам, уже в 2025 году количество нуждающихся достигнет критической доли, когда для двух из каждых трех землян пресная вода станет роскошью.

Мы, в своем достатке, порой даже представить себе не можем, какой водой моются жители «третьего мира», и какую пьют. Каждый год три миллиона человек гибнут от болезней, вызванных скверной санитарной обстановкой. Главная из них - диарея. Ежегодно от нее умирает во всем мире (чаще всего в Африке) три тысячи детей.

Причиной восьми из каждых десяти патологий становится загрязнение пресных вод и их нехватка.

Экологическая подоплека в производстве биотоплива

Воду не только пьют, она находит применение практически в каждой отрасли деятельности. Мало того, наша планета представляет собой экосистему замкнутую, а потому в ней образовано множество взаимозависимых и перекрестных связей. Вырабатывая или возобновляя один из важных ресурсов, человечество обычно расходует другой, которого, кажется, пока еще много. Так, например, происходит в сфере производства синтетических углеводородов, призванных заменить нефтепродукты. Альтернативное топливо, в качестве которого планируется все шире использовать этанол (он же этиловый спирт, или алкоголь), разумеется, куда безопаснее в экологическом смысле, чем бензин, солярка или керосин, но для того, чтобы выработать тонну этого продукта, требуется опять же пресная вода, причем в количестве, большем в тысячи раз. Дело в том, что сырьем для синтеза служит биоматериал растительного происхождения, да и сама технология невозможна без гидроресурсов.

Теоретические и практические источники

Обеспеченность гидроресурсами в разных странах и целых регионах планеты существенно разнится. Наиболее сильно проблема пресной воды ощущается в Африке и на Ближнем Востоке. Оценить ее масштабы можно, рассмотрев по отдельности источники, из которых ведется потребление, а также возможные методы добычи влаги. Почти вся вода, используемая для ирригации, промышленности и бытовых нужд, поступает из поверхностных или подземных водоемов, считающихся возобновляемыми (пополняемыми) по причине естественного круговорота. Существуют также ископаемые запасы, к которым относится, например, Ливийское месторождение. Они составляют примерно пятую часть всех водных ресурсов планеты. Возобновляемыми они не являются, в них обратно практически ничего не поступает, но в регионах, испытывающих дефицит, альтернативы им нет. Еще на планете есть лед, снег и залежи в виде ледников. В целом же возможные ресурсы пресной воды теоретически можно разбить на следующие категории:

1. Лед и снег - 24,1 млн куб. км (68,7 %).

2. Грунтовые воды - 10,5 млн куб. км (30,1 %).

3. Озера - 91 тыс. куб. км (0,26 %).

4. Почвенная влага - 16,5 тыс. куб. км (0,05 %).

5. Болота - 11,5 тыс. куб. км (0,03 %).

6. Реки - 2,1 тыс. куб. км (0,006 %).

Практика использования, однако, существенно отличается от теоретических возможностей. Имеет огромное значение доступность ресурса и стоимость доведения его до потребления. Ледники, составляющие наибольший запас пресной воды на Земле, сегодня остаются неиспользованными в силу дороговизны добычи. Даже технологии опреснения обходятся дешевле.

Дистилляция

Опреснение при всей энергоемкости и высокой себестоимости продукта получило распространение в странах Ближнего Востока (Катаре, Кувейте, Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратах), имевших достаточный объем бюджетных средств для реализации масштабных проектов. В общем и целом эта стратегия себя оправдывает, но некоторые неожиданные преграды технологического характера создают существенные проблемы. Например, оманские водозаборные системы не так давно оказались забитыми ядовитыми водорослями, что парализовало работу дистилляционных установок на длительное время.

В то же время крупнейшим региональным поставщиком пресной воды стала Турция, направившая в этот специфический сектор экономики серьезные инвестиции. Страна не испытывает проблем в гидроснабжении и продает излишки в Израиль и другие государства, перевозя их в специальных танкерах.

Как губятся источники воды

Как это часто бывает, проблема состоит не столько в недостаточности ресурса, сколько в отсутствии бережливости и нерациональном использовании того, что есть. Крупнейшие реки превращаются в гигантские сточные канавы, отравленные ядовитыми промышленными стоками и бытовыми отходами. Но загрязнение пресных вод при всей пагубности и очевидности - это еще не вся проблема.

В поисках дешевых способов добычи электроэнергии их перегораживают плотинами, что умедляет их естественный ход и нарушает температурно-динамические характеристики испарительно-восстановительных процессов. В результате реки мельчают. Такие явления наблюдаются везде. Уровень падает в Колорадо, Миссисипи, Волге, Днепре, Хуанхэ, Ганге и других великих реках, а более мелкие пересыхают полностью. К экологической катастрофе привело искусственное вмешательство в гидрооборот Аральского моря.

У кого есть вода и кто ее расходует

Из всего доступного объема самый большой запас пресной воды на планете (примерно треть) находится в Южной Америке. В Азии еще четверть. 29 стран, объединенных не по географическому, а по экономическому признаку (свободный рынок и демократия западного образца) в организацию ОСЭР, владеют пятой частью доступного объема водных ресурсов. Государства бывшего СССР - более двадцати процентов. Все остальное, составляющее в грубом приближении около 2 %, приходится на долю Ближнего Востока и Северной Африки. Впрочем, дела обстоят довольно скверно и на большей части всей территории Черного континента.

Что касается потребления, то наибольший его уровень наблюдается в Индии, Китае, США, Пакистане, Японии, Таиланде, Индонезии, Бангладеш, Мексике и России.

При этом расходуется больше всего воды не всегда в тех странах, где ее запасы действительно велики. Острая потребность в ней ощущается в Китае, Индии и Соединенных Штатах.

Положение с водными ресурсами в России

Россия богата всем, в том числе и водой. Наиболее яркий пример того, какими сокровищами обладает наша страна, - озеро Байкал, в котором локально сосредоточена пятая часть всего водного запаса планеты, к тому же превосходного качества. Но большая часть населения Российской Федерации живет в ее европейской части. Байкал далеко, пить приходится воду из ближайших водоемов, которых, к счастью, тоже много. Правда, не всегда взвешенное и рациональное отношение к водным (как и всем прочим) богатствам, столь характерное для советского периода, не полностью изжило себя и теперь. Есть надежда, что со временем это положение будет исправлено.

В целом же на сегодняшний момент и в обозримом будущем жажда россиянам не грозит.

Из общего количества воды на Земле столь нужная для человечества пресная вода составляет немногим более 2% общего объема гидросферы, или примерно 28,25 млн км 3 (табл.

Таблица 15.2

Пресные воды гидросферы (по М. И. Львовичу, 1974)

Нужно учесть, что основная часть пресных вод (около 70%) заморожена в полярных льдах, вечной мерзлоте, на горных вершинах. Воды в реках и озерах составляют лишь 3% суши, или 0,016% общего объема гидросферы. Таким образом, воды, пригодные для всех видов использования, составляют ничтожную часть общих запасов воды на Земле. Проблема усложняется и тем, что распределение пресной воды по земному шару крайне неравномерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод.

Россия по ресурсам поверхностных вод занимает ведущее место в мире. Только в уникальном озере Байкал сосредоточено около 1/5 мировых запасов пресной воды и более 4/5 запасов России.

При общем объеме 23 тыс. км 3 в озере ежегодно воспроизводится около 60 км 3 редкой по чистоте природной воды.

Среднегодовой суммарный сток рек Российской Федерации в 90-х гг. XX в.составляет 4270 км 3 в год, в том числе из сопредельных территорий в Россию поступает 230 кмЭв год.

Потенциальные эксплуатационные ресурсы подземных вод в России около 230 км 3 в год.

В целом в России на одного жителя приходится 31,9 тыс. м 3 пресной воды в год. Однако распределение пресной воды, в первую очередь речного стока, по территории крайне неравномерно и не соответствует численности населения и размещению промышленных предприятий (табл. 15.3).

Таблица 15.3

Распределение речного стока по некоторым экономическим районам России (по Н.

Ф. Винокуровой и др.,1994)

90% общего годового объема речного стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего годового объема речного стока. Водообеспеченность на 1 км 2 территории колеблется от 130 тыс. м 3 в Центрально-Черноземном районе до 610 тыс. м 3 - в Волго-Вятском, а на одного жителя - от 2,8 тыс. км 3 в Центрально-Черноземном до 307,5 тыс. км 3 в Дальневосточном. Недостаточно обеспечены собственными водными ресурсами Ростовская, Астраханская, Липецкая, Воронежская, Белгородская, Курганская области, республика Калмыкия и некоторые другие территории.

В Курганской области в среднем на одного человека приходится в год 1,15 тыс. м 3 водных ресурсов, что в 6,6 раза меньше, чем по Уральскому региону, и в 27,7 раза меньше, чем в целом в Российской Федерации.

⇐ Предыдущая156157158159160161162163164165Следующая ⇒

Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 201 | Нарушение авторского права страницы

Studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…

Запасы воды на Земле

Основной объем воды сосредоточен в Мировом океане – 96,5% от общих запасов, 1338000 тыс. км 3 . Таким образом, на долю пресной воды приходится около 3,5%.

Опять таки большая часть пресной воды сосредоточена в ледниках (68,7% от объема пресной воды или 24064,10 тыс. км 3 – 1,74% от общих запасов) и под землей (подземные воды делят на пресные и соленые). Пресных вод – 10530 тыс. км 3 или 30,1% от общего запаса пресных вод и 300 тыс. км 3 – это подземные льды или 0,86% от общего запаса пресных вод. Пресные подземные воды, как правило, залегают на глубине 150-200 м, их применение в 100 раз больше, чем применение вод на поверхности.

Воды пресных озер содержат всего 91 тыс. км 3 или 0,26% от объема пресных вод.

Вода в атмосфере – 12,9 тыс. км 3 – 0,04%;

вода в болотах – 11,47 тыс. км 3 – 0,03%;

вода в реках – 2,12 тыс. км 3 – 0,006%;

биологическая вода – 1,12 тыс. км 3 – 0,003%.

Самый крупный по площади зеркала пресноводный водоем мира (82680 км 2) – оз. Верхнее. Однако по объему воды (11600 км 3) и максимальной глубине (406 м) оно значительно уступает оз. Байкал (24000 км 3 и 1741 м, соответственно) и оз. Танганьика (18900 км 3 и 1435 м, соответственно).

Самый крупный пресный водоем в Европе – оз. Ладожское. Площадь Ладоги – 17700 км 2 , объем воды – 908 км 3 , максимальная глубина – 230 м. Общая площадь болот на земном шаре ~ 3 млн. км 2 или 2% суши. Почти 60% долот расположено в России, а меньше всего в Австралии (~ 0,05% ее площади). Вода в атмосфере – это водяной пар и его конденсат (капельки и ледяные кристаллы). Чем выше температура, тем больше водяного пара в воздухе. Биологическая вода – это вода живых организмов, в которых в среднем ее около 80%. Общая масса живого вещества оценивается в 1400 млрд. тонн. Отсюда масса воды – 1120 млрд. т или 1120 км 3 .

Потребление воды (вода как ресурс)

Вода, важнейший компонент природной среды, всегда подвергалась антропогенному воздействию, которое особенно усилилось в прошлом столетии. Потребление воды промышленностью и сельским хозяйством в настоящее время достигло огромных размеров.

По оценкам специалистов, безвозвратное водопотребление составляет ~ 150 км 3 в год, т.е. 1% устойчивого стока пресных вод.

Потребность в воде все время возрастает, и в последнее время ускорение этого возрастания составляет около 3,1% в год, т.е. за 10 лет потребление воды может увеличиться на ⅓.

Средние суммарные ресурсы речных вод земного шара составляют 46,8 тыс. км 3 в год, из них на территории России – 4,3 тыс. км 3 в год (9,1%) при площади – 17,08 млн. км 2 (11,5%) и населении на 2002 г. – 145,2 млн. чел. (~ 2,6%). Средняя водообеспеченность 1 жителя России составляет 80 м 3 в сутки, в то время как в среднем в мире эта величина равна 22,5 м 3 в сутки.

Однако 90% речного стока России приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где сосредоточен основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал России, и проживает свыше 80% населения, приходится менее 8% общего годового объема речного стока. Это приводит к напряжению водохозяйственных балансов в этих речных бассейнах.

Мировые запасы пресной воды в озерах равны 91 тыс. км 3 , из них более 25% (24,5 тыс. км 3) находятся в озерах России, в том числе в озере Байкал – 23 тыс. км 3 и Ладожском – 908 км 3 (самое крупное озеро в Европе).

Эксплуатационные запасы подземных вод разведанных месторождений России оцениваются в 29,1 км 3 в год, потенциальные – 230 км 3 в год, при общих оценках в мире – 23400 км 3 (чуть менее 10% – в России). В настоящее время по данным ООН свыше 400 млн. человек живут в регионах, где не хватает воды и по оценкам в 2050 г. их число увеличится до 2 млрд. чел. Более 1 млрд. человек не имеют безопасной питьевой воды. В развивающихся странах до 75% заболеваний связано с потреблением непригодной для питья воды.

Недостаток воды в поверхностных источниках и ее загрязнение приводит ко все увеличивающемуся забору подземных вод. В ряде районов США, Китая, Индии, Йемена и других стран подземные воды расходуются быстрее, чем пополняются, и их уровень неуклонно снижается. В результате даже такие крупные реки как Колорадо в США, Хуанхэ в Китае, не говоря о мелких реках, нередко пересыхают и уже не впадают, как прежде, в океан.

Потребление воды год от года растет, а вода становится все грязнее. Один литр сточных вод делает непригодным для питья 8 л пресной воды, а объем мировых стоков перевалил уже за 1,5 тыс. км 3 в год. Легко рассчитать, что уже ¼ воды рек непригодны для питья.

Многие эксперты убеждены, что мир вступил в эпоху войн за ресурсы, среди которых самым важным является вода (ее просто нечем заменить). По прогнозам к середине века лишь 3-4 страны в мире не будут испытывать острой нехватки пресной воды.

По заключению экспертов ООН, самое высокое качество питьевой воды сегодня в Финляндии, Канаде и Новой Зеландии. Россия – на 7-м месте. Самое низкое качество – в Бельгии, Марокко и Индии.

По запасам на душу населения лидируют Дания (за счет Гренландии), французская Гвиана и Исландия. Россия не входит даже в десятку. Хуже всего обеспечены водой Кувейт, Палестина и Арабские Эмираты.

Вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а очень часто и средства производства.

Больше всего воды потребляет сельское хозяйство. Например, при выращивании

1 т пшеницы требуется 1500 т воды;

1 т риса – 7000 т воды;

1 т хлопка – 10000 т воды.

Очень велика потребность в воде и у промышленности. На производство 1 т продукции расходуется воды (в м 3):

стали, чугуна – 15-20 м 3 ;

кальцинированной соды – 10 м 3 ;

серной кислоты – 25-80 м 3 ;

азотной кислоты – 80-180 м 3 ;

вискозного шелка – 300-400 м 3 ;

синтетического волокна – 500 м 3 ;

меди – 500 м 3 ;

пластмасс – 500-1000 м 3 ;

синтетического каучука – 2000-3000 м 3 .

Для работы ТЭС мощностью 300 тыс. кВт требуется 300 км 3 воды в год. Средний химический комбинат ежегодно расходует 1-2 млн. м 3 воды. В городе с населением свыше 3 млн. чел. суточный расход воды более 2 млн. м 3 , а годовой – 1 км 3 . Потребление пресной воды с 1940 г. по 2000 г. в США представлено в табл. №__.

Таблица __

Потребление пресной воды (км 3 /год) в США

Читайте в этой же книге:Мониторинг земель | Почва и здоровье человека | Поступление загрязняющих веществ из атмосферы | Захоронение особо опасных отходов в Мировом океане | Экологические последствия загрязнения морской среды | Экологические последствия загрязнения хлорированными углеводородами | Экологические последствия загрязнения морских вод тяжелыми металлами | Защита морской среды от загрязнения нефтью | Меры борьбы с разлитой нефтью | Правовые основы охраны морей | mybiblioteka.su — 2015-2018 год. (0.098 сек.)

ГИДРОСФЕРА (от греч. hydor — вода и sphaira — шар * а. hydrosphere; н. Hydrosphare, Wasserhulle; ф. hydrosphere; и. hidrosfera) — прерывистая водная оболочка Земли, представляющая собой совокупность всех видов природных вод (океанов, морей, поверхностных вод суши, подземных вод и ледяных покровов). В более широком смысле в состав гидросферы включают также атмосферную воду и воду живых организмов. Каждая из групп вод делится на подгруппы более низких рангов.

Доставка синих ромашек в Москве (Antananarivo)

Например, в атмосфере можно выделить воды в тропосфере и стратосфере, на поверхности Земли — воды океанов и морей, а также рек, озёр и ледников; в литосфере — воды фундамента и осадочного чехла (в том числе воды артезианских бассейнов и гидрогеологических массивов).

Основная масса воды гидросферы сосредоточена в Мировом океане, 2-е место по объёму водных масс занимают подземные воды (воды литосферы), 3-е — лёд и снег арктических и антарктических областей (поверхностные воды суши, атмосферные и биологически связанные воды составляют доли процента от общего объёма воды гидросферы; см. табл.).

Поверхностные воды суши, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, играют важнейшую роль, как основной источник водоснабжения, орошения и обводнения. Количество пресных вод в гидросфере, доступных для использования, около 0,3% (см. Водные ресурсы), однако речные и пресные подземные воды зоны водообмена интенсивно возобновляются в процессе общего круговорота воды, что позволяет при рациональной эксплуатации использовать их неограниченно долгое время. Современная гидросфера — результат длительной эволюции Земли и дифференциации её вещества.

Гидросфера — незамкнутая система, между водами которой существует тесная взаимосвязь, обуславливающая единство гидросферы как природной системы и взаимодействие гидросферы с другими геосферами. Поступление воды в гидросферу при вулканизме, из атмосферы, литосферы (отжатие вод при литификации илов и др.) происходит непрерывно, также, как и удаление воды из гидросферы. Захоронение вод в литосфере распространяется на целые геологические периоды (десятки млн. лет). В гидросфере происходят также разложение и синтез воды. Отдельные звенья гидросферы отличаются как по свойствам среды, содержащей воду, так и по свойствам и составу самой воды. Однако благодаря круговороту воды различных масштабов и продолжительности (океан-материк, внутриматериковый круговорот, круговороты в пределах отдельных бассейнов рек, озёр, ландшафтов и т.д.) она представляет собой единое целое. Все формы круговорота воды составляют единый гидрологический цикл, в процессе которого происходит возобновление всех видов вод. Наиболее быстро обновляются биологические воды, входящие в состав растений и живых организмов и атмосферные воды. Наиболее продолжительный период (тысячи, десятки и сотни тысяч лет) приходится на возобновление ледников, глубоко залегающих подземных вод, вод Мирового океана. Управление круговоротом воды, его использование для нужд народного хозяйства — важная научная проблема, имеющая большое экономическое значение.

Дата: 2016-04-07

Сколько еще осталось пресной воды на планете?

Жизнь на нашей планете зародилась именно из воды, человеческий организм на 75% состоит из воды, поэтому вопрос о запасах пресной воды на планете очень важен. Ведь вода — источник и стимулятор нашей жизни.

Пресной считается та вода, которая содержит не больше 0,1% соли. При чем, неважно в каком именно состоянии она пребывает: жидком, твердом или газообразном.

Мировые запасы пресной воды

97,2 % воды, которая находится на планете земля, принадлежит соленым океанам и морям. И только 2,8% — это пресная вода. На планете она распределяется следующим образом:

  • 2,15% запасов воды заморожено в горах, айсбергах и ледовых покровах Антарктиды;
  • 0, 001% запасов воды находится в атмосфере;
  • 0,65% запасов воды находится в реках, озерах. Отсюда ее и берет человек для своего потребления.

Вообще, считается, что источники пресной воды нескончаемы. Поскольку постоянно происходит процесс самовосстановления как следствие кругооборота воды в природе. Ежегодно, как следствие испарения влаги из мирового океана образуется огромный запас пресной воды (около 525 000 км3) в виде облаков. Небольшая его часть все же снова оказывается в океане, но большая часть выпадает на материки в форме снега и дождя, а затем попадает в озера, реки и подземные воды.

Потребление пресной воды в разных частях планеты

Даже такой небольшой процент доступной пресной воды смог бы покрыть все нужды человечества, если бы ее запасы были равномерно распределены по планете, но это не так.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) выделила несколько территорий, уровень потребления воды, которыми превышает объем возобновляемых водных ресурсов:

  • Аравийский полуостров. Для общественных нужд здесь используют в пять раз больше пресной воды, чем имеется в доступных природных источниках. Воду сюда экспортируют с помощью танкеров и трубопроводов, проводят процедуры опреснения морской воды.
  • Под напряжением находятся водные ресурсы в Пакистане, Узбекистане и Таджикистане. Здесь потребляют почти 100% возобновляемых водных ресурсов. Более 70% возобновляемых водных ресурсов добывает Иран.
  • Проблемы с пресной водой существуют также в Северной Африке, особенно в Ливии и Египте. В этих странах используют почти 50% водных ресурсов.

Самую большую потребность испытывают не те страны, где часто бывают засухи, а те, где высокая плотность населения. Увидеть это можно с помощью нижеприведенной таблицы. Например, самую большую площадь водных ресурсов имеет Азия, и самую маленькую Австралия. Но, в то же время каждый житель Австралии обеспечен питьевой водой в 14 раз лучше, чем любой житель Азии. А все потому, что количество населения Азии составляет 3,7 млрд, тогда как в Австралии живет всего 30 млн.

Проблемы использования пресной воды

За последние 40 лет количество чистой пресной воды из расчета на одного человека уменьшилось на 60%. Сельское хозяйство — самый большой потребитель пресной воды.

antananarivo - профиль | СПЛЕТНИК

На сегодняшний день этот сектор экономики потребляет почти 85% от всего объема используемой человеком пресной воды. Продукция, которую вырастили с помощью искусственного орошения намного дороже той, которая выросла на почве и орошается дождем.

Больше 80 стран мира испытывают дефицит пресной воды. И, с каждым днем, эта проблема все более обостряется. Дефицит воды даже вызывает гуманитарные и государственные конфликты. Неправильное использование грунтовых вод приводит к уменьшению их объемов. Ежегодно эти запасы истощаются от 0,1% до 0,3%. Более того, в небогатых странах 95% воды вообще нельзя употреблять для питья или в пищу из-за высокого уровня загрязненности.

Необходимость в чистой питьевой воде возрастает с каждым годом, а вот ее количество — наоборот только снижается. Почти 2 миллиарда человек ограничено в употреблении воды. По прогнозам специалистов к 2025 году, почти 50 стран мира, где количество жителей будет превышать 3 миллиарда человек, ощутят проблему дефицита воды.

В Китае, несмотря на большое количество осадков, половина населения не имеет регулярного доступа к питьевой воде в достаточном объеме. Грунтовые воды, как и сам грунт, возобновляются слишком медленно (около 1% в год).

Актуальным остается вопрос парникового эффекта. Климатическое состояние Земли постоянно ухудшается из-за постоянного выделения в атмосферу углекислого газа. Это вызывает аномальное перераспределение атмосферных осадков, возникновение засух в тех странах, где их недолжно быть, выпадение снега в Африке, высоких морозов в Италии или Испании.

Такие аномальные изменения могут вызвать снижение уровня урожайности культур, повышение уровня заболевания растений, размножение популяции вредителей и различных насекомых. Экосистема планеты теряет свою стабильность и не может приспособиться к такой быстрой смене условий.

Вместо итогов

В конце можем говорить, что на планете Земля достаточно запасов водных ресурсов. Основная проблема водного обеспечения состоит в том, что эти запасы распределены на планете неравномерно. Причем, 3/4 запасов пресной воды находятся в форме ледников, к которым очень трудно получить доступ. Из за этого в некоторых регионах уже сейчас наблюдается дефицит пресной воды.

Вторая проблема — это загрязнение существующих доступных источников воды продуктами жизнедеятельности человека (соли тяжелых металлов, продукты переработки нефти). Чистую воду, которую можно употреблять без предварительной очистки можно найти только в отдаленных экологически чистых зонах. А вот густонаселенные регионы, наоборот, страдают от невозможности пить воду из своих скудных запасов.

Запасы пресной воды на планете не бесконечны. Из всех водных ресурсов пресная вода составляет менее трех процентов. Кроме того, в мире происходит постоянное уменьшение запасов пресной воды.

Распределение запасов пресной воды по странам очень неравномерное. В отдельных регионах пресной воды хватает с избытком, а в некоторых она является дефицитом.

Наибольший запас пресной воды располагается в странах Латинской Америки - там располагается до трети всех водных ресурсов планеты.

Второе место занимают азиатские страны - примерно четвертая часть воды принадлежит им.

На долю стран ОЭСР (в это объединение входят 29 государств) приходится около двадцати процентов мировой воды. Огромную часть пресной воды дает .

Страны, оставшиеся после разделения Советского Союза, вместе с некоторыми африканскими государствами, владеют еще двадцатью процентами мировых водных запасов.


Наконец, Ближний восток и Северная Америка занимают последние места в мировом списке водных ресурсов - на них приходятся оставшиеся два процента воды.

Пресная вода в Африке является дефицитным ресурсом для большинства стран. В различных африканских регионах насчитывается более трехсот с лишним миллионов человек, не имеющих полноценного источника питьевой воды.

Огромная проблема наблюдается также с очистными системами в странах Африки. Во многих районах их просто нет в наличии, в иных - качество существующих находится на очень низком уровне.

В результате сложившихся условий, более пятисот тысяч человек не получают воду достаточного качества, что приводит к множеству инфекционных заболеваний. По статистике, именно неприемлемое качество воды в регионах с низким уровнем жизни становится причиной более восьмидесяти процентов всех заболеваний.

Если рассматривать водоемы, то самые большие запасы пресной воды сосредоточены в . Это самая крупная мировая сокровищница пресной воды, расположенная в России. Есть и другие крупные озера с пресной водой, которые вместе с реками и обеспечивают основной ресурс для потребления человеком.

Некоторая часть водных ресурсов черпается из подземных резервуаров. Значительное количество пресной воды (до 90% всех запасов) расположено в ледниках (например, в Гренландии и Антарктиде), но их сложно преобразовать в воду, тем более что расположены они на значительном удалении от мест проживания человека.

Учитывая постоянно растущие потребности населения планеты в пресной воде, только рациональное использование ресурсов и их экономное расходование смогут обеспечить дальнейшее существование жизни на планете.