В каких водоемах пресная вода



Системные знания о мироздании Системные знания, общая картина мироздания.
Биосфера, организация биосферы. Пресные водоёмы, реки и озёра.

 

  Публикуется по книге: Дэвида Стефена и Джеймса Локи "Пути природы", 1969 г. Перевод с английского М. Литвиновой. Москва «Детская литература», 1979.
С комментариями, дополнениями, и творческой переработкой исходного авторского текста.

 

Канадская казарка

Канадская казарка вьет гнезда на островках пресноводных озер.

 

  Живая кровь земли — вода, выпадающая в виде дождя и поглощаемая корнями растений; без воды невозможна никакая жизнь. Но дождевая вода частично дренируется, просачивается сквозь грунт и образует болота, ручьи, горные потоки, вливается в реки, пруды, озёра — водоемы, которые представляют собой отдельные экосистемы.

  Река мощная артерия, питаемая сетью меньших артерий, текущих по области стока от водораздела; река несёт свои воды в море, там вода испаряется, собирается в тучи и выпадает дождем. Циркуляция начинается сначала. Высоко на окутанных облаками вершинах, на отрогах и скалах осаждаются капли и сбегают тонкими струйками в ручейки и ручьи; горные потоки мчатся вниз и впадают в реку.

  Реке, переполненной водами притоков, становится тесно в своем русле, она размывает берега и углубляет ложе. От того, как это делается, зависит глубина и ширина реки. Река может выйти из берегов, тогда случаются наводнения, после которых на почве остается ил. Если река в нижнем течении несёт очень много ила, он отлагается в устье, образуя дельту. Такие дельты имеют Нил, Рона, Миссисипи. Там, где ледник оставил впадину или просто осела земля, например в долине Рифт в Африке, река в половодье образует старицы, озёра.


  Болота те же озёра, но, как правило, мелкие и потому сплошь покрытые растениями. Прибрежные болота имеют солёную воду, так как их заливает морем. Если начинают наступать тростники, болото превращается в трясину. Тростники растут, гибнут, гниют, образуя подстилку, которая захватывает всякие растительные остатки.

  Пруд — небольшой пресноводный водоём, мелкий, непроточный; по всему его дну растут укоренившиеся растения. Вода совсем неподвижна, и температурный перепад между поверхностью и дном может быть очень велик. Пруды удивительно разнообразны, но, раз увидев их, ни с болотом, ни с лужей уже не спутаешь.

  Перед животными, обитающими в воде, стоят две проблемы: как обеспечить себя кислородом и как удержаться на месте.

 

Кто как дышит.

  Содержание кислорода в воде разных водоёмов разное. Текучие, бурливые воды реки захватывают кислород из воздуха, реки богаты кислородом. Пруды со стоячей водой не могут насыщаться кислородом воздуха: содержание кислорода в них зависит в значительной степени от растений. Растения выделяют кислород в процессе фотосинтеза, который прерывается с заходом солнца. Поэтому ночью кислород в озеро или пруд не поступает. Вода в тёмных, заросших прудах почти не содержит кислорода. А вот чистая холодная вода реки очень богата кислородом. Рыба дышит кислородом воды, проходящей через жабры.


Обыкновенная лягушка

  Обыкновенная лягушка. В конце осени она впадает в спячку. Весной просыпается и спешит к пруду, в котором мечет икру.

 

  Лягушки дышат ртом и через кожу на суше и только через кожу в воде; у головастиков имеются жабры. Водные пресмыкающиеся, включая крокодилов, чтобы дышать, должны время от времени подниматься из глубины на поверхность. То же делают выдры, ондатры, норки, бобры, тюлени, водяные полевки и куторы.

  Водяные жуки проводят почти всю жизнь в воде прудов. Они могут летать и часто летают, но покидают воду они не для того, чтобы дышать. Повиснув под водой головой вниз, водяной жук высовывает из воды конец брюшка и, приподнявши надкрылья, набирает воздух в трахеи. Этим воздухом жук может некоторое время дышать под водой. Его личинка для дыхания тоже должна подняться к поверхности воды.

  Некоторые пресноводные улитки имеют жабры и могут дышать под водой. Другие дышат лёгкими, которые они наполняют воздухом, вынырнув на поверхность. Первые живут преимущественно в чистой проточной воде, богатой кислородом, вторые главным образом в прудах, где кислорода меньше. Когда прудовики обитают в воде, богатой кислородом, то они могут оставаться под водой гораздо дольше, дыша через ткани. Прудовик, наполнив легкие воздухом, становится невесомым, как поплавок, и без труда всплывает на поверхность. Но он может также легко уйти в глубину, выдохнув воздух и спрятавшись в раковину.


Водные насекомые

водные животные

  Водные насекомые выработали различные приспособления для дыхания под водой. Личинка жучка-радужницы получает воздух из корней растений. Водяной скорпион дышит при помощи длинной дыхательной трубочки. Личинки поденки имеют трахейные жабры, состоящие из ряда пластинок. У жука-плавунца последний сегмент брюшка покрыт волосками, в которых задерживается попавший под надкрылья воздух.

  Личинка комара имеет на заднем конце тела дыхательные трубочки, которые она постоянно выставляет из воды; поэтому комаров можно уничтожать, разбрызгивая на поверхности водоема керосин. Личинка мухи ильницы-пчеловидки, так называемая крыска, живёт в чёрной, гниющей грязи мелких водоемов; она роется на дне в иле, выставив из воды свой длинный хвост, через который ды­шит. Этот хвост (вернее, дыхательная трубка) устроен как перископ: он может укорачиваться и удлиняться в зависимости от глубины лужи, в которой крыска живет.


  Другие водные животные добывают кислород, содержащийся в стеблях растений. Третьи покрыты несмачивающимися волосками, которыми они улавливают кислород в придачу к кислороду, получаемому из воды. Большинство простейших организмов дышат через оболочку.

Водяной паук

  Водяной паук-серебрянка (фото с сайта: kuraev.ru).

  Водяной паук (паук-серебрянка), поднявшись на поверхность, набирает в свои волоски пузырьки воздуха, опускается под воду и остается там какое-то время; если ему нужно побыть под водой подольше, иной раз несколько месяцев кряду, водяной паук сооружает себе воздушный колокол. Он ткет небольшую паутинку и прилепляет ее к водоросли. Затем поднимается на поверхность, забирает брюшком с волосками пузырь воздуха и, опустившись в воду, помещает его под паутинкой. Воздух стремится вверх, выпячивает паутинку, и образуется колокол. Внутри колокола паучиха может жить, не заботясь о кислороде. В этом подводном уединении она дает жизнь потомству. Для зимней спячки паук делает ближе к зиме на большей глубине еще один колокол.

 

Как удержаться на месте.


  Как удержаться на месте — эта задача стоит перед всеми водными животными и растениями, особенно перед обитателями быстро текущих вод. В непроточной воде прудов и озёр водоросли стоят неподвижно, а животные, если нужно, без труда удерживаются на месте. То же и в тихих водах стариц, за исключением поры половодья, когда покой их обитателей нарушают паводковые воды. Там, где вода подвержена волнению, например в прибрежной полосе большого озера, или сбегает по горному склону из одного пруда в другой, растения и животные нуждаются в особых приспособлениях, чтобы противостоять движению воды.

водные животные Личинки ручейников   Личинки ручейников строят себе защитные чехлики из частиц растений, песчинок, мелких камешков. Личинка странствует со своим переносным домиком, из которого торчит только передняя часть хозяина.

 

  В быстро текущих водах растениям вообще трудно расти, особенно там, где дно устилает галька или гравий и невозможно хорошо укорениться. Водоросли в таких водах карликовые, цепляются за скалы и камни и, подобно кустарникам и деревьям тех мест, где дуют сильные ветры, вырастают искривленными коротышками.


  Мелкие животные приспосабливаются по разному. У личинки подёнки тело приплюснутое, на лапках с внутренней стороны коготки, чтобы ползать по камням в быстро текущей воде. Личинки ручейников, которые живут в стремительных ручьях и реках, удерживаются на месте с помощью паутинной сети, горловина которой открывается навстречу течению. Эта сеть служит личинке не только своеобразным якорем, но и орудием сбора пищи.

  Личинки других речных ручейников, так же как прудовые ручейники, строят себе переносные трубочки. Но прудовые делают трубочку из легкого растительного материала и с ней странствуют, а речные из песчинок и мелких камешков, иногда прикрепляя ее к камню. Самый простой способ удержаться на месте — спрятаться под камнями; прячутся под камни пресноводные креветки, личинки комаров-долгоножек и некоторые рыбы.

  Если водоём пересыхает, многие его обитатели гибнут, но кое-кто все-таки выживает. Водяная блоха кладет яйца, которые способны выдержать засуху, жару и холод — великое благо для насекомого, которое не может обойтись без воды на других стадиях жизненного цикла. Многие виды не боящихся засухи комаров кладут яйца во влажных канавах. Эти яйца начинают развиваться только после дождя, когда канава наполнится водой.

  Жаброногие рачки, обитающие на Ближнем Востоке, выводят потомство только во временных водоёмах. Они сами способны пережить засуху, а их яйца лопаются, когда высохшая лужа снова наполнится водой. Это дает рачку преимущество перед животными, которые могут обитать только в постоянных водоёмах. Двоякодышащие рыбы Австралии, Африки и Южной Америки в засушливый сезон зарываются в грязь и впадают в летнюю спячку, все жизненные процессы у них замирают.

 

Минеральные вещества и продукция.


  Пресные воды (реки, озера, ручьи, болота и пруды) занимают очень небольшую часть земной поверхности, но они имеют чрезвычайно важное значение. Продуктивность лучших прудов и озер выше продуктивности лугов и даже возделанных земель. Минеральные вещества так же насущно необходимы водным живым существам, как и наземным. Одни минеральные вещества растворены в воде, другие находятся в виде взвеси; растения, как свободно плавающие на поверхности, так и прикрепленные корнями ко дну, питаются этими минеральными веществами; растения идут в пищу животным, которыми в свою очередь питаются другие животные. Таким образом, вся жизнь водоёма зависит от геологического строения тех мест, откуда в него собирается вода. Голые скалы означают, что приток питательных минеральных веществ в водоем мал; если с суши поступает много минеральной пищи, жизнь в озере или реке богата.

  Некоторые водные цепи питания коротки, другие сложны и сплетаются в настоящую паутину. Но какова бы ни была цепь, простая или сложная, заключенные в ней минеральные вещества освобождаются, только когда животное или растение гибнет. Движение минеральных веществ по звеньям цепи питания зависит во многом от глубины, на которой обитают участники цепи, и от климатических условий. Минеральные вещества, которые оседают на дно, могут быть потеряны для экосистемы, потому что растения, усваивающие их, не растут на большой глубине.


  В неглубоких озёрах ветер постоянно волнует воду от поверхности до самого дна, так что минеральные вещества в них все время перемещаются. Этому способствует поведение самой воды. Осенью в северных районах вода в озёрах у поверхности холоднее, чем на дне; слои разной температуры создают температурный градиент. Холодная вода верхнего слоя опускается на дно, а на её место поднимается теплая. Эта вода, в свою очередь охлаждаясь, опускается на дно, и так далее; постоянная циркуляция воды поддерживает циркуляцию питательных веществ.

Цепи питания.

  Цепь питания — это порядок питания в экосистеме. Водоросли идут в корм го­ловастикам, головастиками промышляют личинки стрекозы, личинками стрекозы питается горная трясогузка, которую ловит сокол-пустельга.

 

  В пресной воде первая линия едоков кормится планктоном, водорослями и корнями растений. Крошечные плавучие растения, называемые «фитопланктон», поедаются почти такими же крошечными животными, называемыми «зоопланктон». Водоросли, покрывающие зелёной бахромой камни, и укоренившиеся растения идут в пищу улиткам, головастикам, личинкам подёнок и других насекомых.


  Хищники в свою очередь пожирают всех этих улиток и личинок, не брезгуя подчас и друг другом. Головастики, подрастая, поедают друг друга. Прожорливые хищники, такие, как личинки водяных жуков и стрекоз, съедают всё, что могут схватить. Этими хищными насекомыми живёт мелкая рыбешка, которая сама идет в пищу крупным рыбам. На них охотятся выдры, норки, цапли.

  Водные животные, такие, как личинки стрекозы, становятся со временем воздушными хищниками и охотятся за мухами и другими насекомыми; а ими в свою очередь кормятся насекомоядные птицы — ласточки и трясогузки. Головастики, превратившись в лягушек, выходят на сушу; ими питаются наземные животные (выдры, лисицы, ежи) и птицы (цапли, вороны, сарычи). Обитатели вод, например жук-вертячка, которые живут на поверхности воды, получают пищу с берега: они питаются мелкими животными, которые сами падают в воду или же их приносит ветром. Любое растение, любое животное, не съеденное кем-либо, погибнув, опускается на дно, где его разлагают полчища бактерий и грибков или пожирают стервятники. На дне обитает много живых организмов, питающихся разложившимися остатками; есть там и хищники, которые употребляют в пищу своих соседей. Многие цепи питания заканчивает щука, потому что она ест самых разнообразных рыб, лягушек, тритонов, водяных полёвок, птенцов водяных птиц и даже маленьких утят.

Цепь питания, пирамида питания

Эмигранты и строители.

лосось на нерестилище   Лосось поднимается вверх по реке к нерестилищу, перепрыгивая через каменистые уступы русла. Европейский лосось в течение жизни два или три раза возвращается в родную реку для икрометания. Тихоокеанский лосось гибнет после первого же нереста. Все лососевые рыбы становятся взрослыми в море.

 

  Угри и лососи выделяются среди других рыб; это так называемые проходные рыбы. Они постоянно странствуют из пресных вод в солёные и обратно. Угри родятся в океане, растут в пресных водах, где ведут хищный образ жизни, и в конце концов возвращаются в океан, где мечут икру. Лосось, наоборот, родится в реке, здесь вырастает, ведя хищный образ жизни, и уходит в море, где становится взрослой особью; для нереста лосось возвращается в родную реку.

  Бобры, живущие вблизи воды, известны своими гидротехническими сооружениями, которые могут даже видоизменить ландшафт. Из брёвен, прутьев, глины и камней они строят дамбы, которые поддерживают необходимый для их жилищ уровень воды, но благодаря этим дамбам затопляются окрестности и начинают развиваться болота — среда обитания для множества новых видов животных.

  Бобры валят деревья и обгрызают кору. Очистив от деревьев прибрежную полосу, бобры продвигаются дальше, оставляя позади себя пышные луга. Когда бобры покидают свое поселение, дамба разрушается. Уровень воды падает, и ландшафт возвращается к своему первоначальному виду. Спустя некоторое время на луга начинает наступать лес, тогда бобры могут опять вернуться на старое место, и всё повторится вновь.

 


Справочное дополнение.

 

Пресная вода. Источники пресной воды.

  Всего воды на Земле содержится примерно 1500 млн. км3, причём пресные воды составляют порядка 10% общего планетарного запаса воды.

  Пресная вода подразделяется на две группы: обычную воду и минеральную.

  В переделах каждой группы вода сильно отличается по составу в связи с геологическими и географическими особенностями. Эта классификация справедлива для вод естественного происхождения, но, помимо них, существуют искусственные воды, создаваемые человеком целенаправленно или в качестве отходов хозяйственной деятельности. К ним относятся искусственные минеральные воды, опресненная вода (из морской) и дистиллированная вода, а также особые воды, насыщенные тем или иным компонентом, например серебряная вода. Что же касается жидких отходов, то они представлены сливами и сточными водами.

Источники пресной воды:

  • Большая часть воды находится не в открытых водоёмах, а в земной коре: 110—190 млн. км3. Эти воды подразделяются на два типа в соответствии с глубиной их залегания – подземные и поверхностные воды.
  • Следующий по величине массив пресных вод (20 — 30 млн. км3) сосредоточен в ледниках Антарктиды, Гренландии и островов Северного Ледовитого океана.
  • Пресную воду из атмосферы (около 13 тыс. км3) мы получаем в виде осадков — дождя и снега.
  • Другой источник воды – живые организмы. В растениях и животных, состоящих на две трети из воды, содержится 6 тыс. км3 воды.

Расход пресной воды ? человеком.

  Приблизительно 10% пресной воды расходуется на домашние нужды, остальное идет на нужды сельского хозяйства и промышленности. Для получения 400 грамм сахара требуется около 200 л воды, для выращивания одного фунта (400 г) зерна (с учётом осадков) 700 л воды, а для получения одного фунта синтетической резины 1200 л воды.

Подробнее про источники воды на земле:Всё про воду.

 

Озеро Байкал.

пресная вода озера Байкал   Байкал (с бурятского: Байгал далай, Байгал нуур) — озеро тектонического происхождения в южной части Восточной Сибири, самое глубокое озеро на планете, крупнейший природный резервуар пресной воды.

  Байкал расположен почти в центре Азии, на широте Москвы и Лондона. Площадь водного зеркала озера — 31500 км2, что примерно равно площади такого государства, как Бельгия. Вода Байкала отличается необыкновенной чистотой и прозрачностью. Белый диск Секки, применяемый для определения прозрачности воды, виден в Байкале до глубины 40 метров, тогда как прозрачность вод Каспийского моря не превышает 25 метров, озера Севан — 20 метров. Уступают Байкалу по прозрачности вод и прославленные альпийские озёра.

  Объем воды в Байкале достигает около 23 тысяч кубических километров, что составляет 20% мировых и 90% российских запасов пресной воды. В Байкале воды больше, чем во всех пяти Великих американских озерах вместе взятых — которые составляют в сумме лишь до 22 725 км3. Ежегодно экосистема Байкала воспроизводит около 60 кубических километров прозрачной, насыщенной кислородом воды.

  Пищевую пирамиду озёрной экосистемы венчает типично морское млекопитающее — тюлень, или байкальская нерпа. Байкальская нерпа — единственный представитель млекопитающих в озере. В течение почти всего года она обитает в воде, а осенью образует массовые залежки на каменистых берегах озера.

Озеро Байкал в цифрах:

  • Содержит 23 тыс. куб. км пресной воды — 20 % мировых запасов.
  • Возраст — 25-30 миллионов лет.
  • Длина — 636 км.
  • Ширина — от 25 до 80 км.
  • Максимальная глубина — 1637 м, средняя глубина — 731 м.
  • Длина береговой линии — более 2000 км.
  • Площадь водосбора — около 570 тыс. кв. км.
  • На озере — 22 острова, из них самый крупный — Ольхон.
  • Впадает более 340 рек, вытекает одна — Ангара.
  • Свыше 2500 видов животных, из них 82 % — эндемики.
  • Больше 1000 видов растений.
  • Более 50 видов рыб.

Вид на озеро Байкал возле Шаман-скалы на острове Ольхон.

остров Ольхон на Байкале

 

Источник: www.makuha.ru

Что это такое?

В каких водоемах пресная водаПресной водой является та, которая содержит менее 0,5 ‰ соли.

Ее запас – это ресурсы гидросферы, которыми обладает человечество для обеспечения своих потребностей в воде в настоящее время и в будущем.

Знак ‰ означает единицу измерения «промилле». Это тысячная доля чего-либо. Она составляет 1/10 часть процента.

Свойства запаса воды, как ресурса

Запасы питьевой воды – исчерпаемый ресурс, то есть имеющий количественный лимит. Но ему присуще свойство возобновления, которое зависит от процессов естественного испарения влаги.

В год она испаряется в таких количествах:

  • с океанов 500 тыс. м3;
  • с суши более 70 тыс. м3.

Эта влага выпадает в форме осадков на Землю:

  • на поверхность пресноводных водоемов — 2 % осадков;
  • на сушу – 19 %;
  • на поверхность океанов – 79 % .

Процент от всего резерва H2O на планете

Долю питьевой воды от мирового объема гидросферы специалисты оценивают на уровне не более 3 %. Оставшиеся 97 % — это соленая морская и океаническая вода. Ее не применяют для питья, в сельскохозяйственных и технологических целях.

Распространение пресноводных источников на Земле

В каких водоемах пресная водаВ отличие от морской воды, которая преимущественно омывает сушу снаружи, несоленая питьевая сосредоточена внутри материков.

Площадь, ею занимаемая, относится к площади морской воды как 1:20.

Объем воды, пригодной для нужд человека, на разных участках земной поверхности существенно отличается. Он повышается к полюсам, что обусловлено особенностями климата.

В зонах, расположенных на других широтах, распространение этих ресурсов взаимосвязано с естественными климатическими циклами и деятельностью человека. Мелиорация и антропогенные изменения климата негативно влияют на распределение несоленой воды на планете.

Несоленая вода сконцентрирована в ледниках, водоемах, как подземных, так и поверхностных. В таблице дана краткая оценка запаса воды в этих объектах гидросферы.

Полную информацию об источниках пресной воды можно найти в нашей статье. О том, где сосредоточены основные запасы — читайте здесь.

Общие сведения о водоемах

Пресные водоемы – это ограниченные сушей естественные бассейны с несоленой водой, расположенные на поверхности земли или под ней.

Их называют внутренними (континентальными) водоемами и разделяют на две группы:

  1. Наземные.
  2. Подземные (грунтовые).

Континентальные водоемы – это источники, в которых запасы воды наиболее доступны для освоения.

Наземные водоемы

Наземные водоемы бывают естественные и искусственные. По наличию стока их классифицируют на текучие и стоячие.

Особенности наземных водоемов:

  1. В каких водоемах пресная водаРеки. В них находится значительная часть ресурсов воды с минимальным содержанием соли. Распределение бассейнов рек по поверхности суши неоднородное.
  2. Озера. Резерв воды в них составляет 176 тыс. км3. Скорость их возобновления невысокая. Озера склонны деградировать и загрязняться. Из-за этого они перерождаются в болота.
  3. Болота – это водоемы с несоленой стоячей водой. Она не используется в питьевых целях, но болота выполняют важную функцию в природном равновесии. В них аккумулируется излишек влаги, который в жаркое время расходуется на подпитку водоемов и поддерживание влажности воздуха.
  4. Искусственные водоемы – это гидротехнические сооружения (каналы, водохранилища) организованные человеком с целью рационального использования речных вод.

Моря и океаны к пресным водоемам не относятся.

Грунтовые

Ресурсы подземных вод составляют 12 тыс. км3. Они единственные из запасов полезных ископаемых способны возобновляться.

Их огромные массы тысячи лет скапливаются между водонепроницаемыми слоями горных пород. Только небольшая их часть выходит на поверхность в виде ручьев и гейзеров.

Ледниковая

Ледники – это масштабные скопления льда, сформировавшегося из снега. Они занимают почти 11 % территории суши.

Образование ледников характерно для холодных зон. Пресноводный ледниковый запас максимальный по сравнению с другими источниками и составляет почти 67 % общего запаса. Информация о существующих типах ледников отражена в таблице:

Наибольшие объемы воды хранятся в покровных ледниках. Между океаном и таким ледником возникает шельфовый ледник. Его отколовшуюся часть называют айсбергом. В соленом море вода в айсбергах несоленая потому что, испаряясь, она пресневеет и, выпадая с осадками в виде снега, формирует ледник.

Оценка пресной воды по странам

Страны в зависимости от площади территории и наличия водоемов по-разному обеспечены водой.

Наибольшими пресноводными ресурсами обладают такие государства:

  1. В каких водоемах пресная водаВ Бразилии они оценены в 8,3 тыс. км3. Крупнейшие водоемы страны – это озеро Лагоа-Мирин, река Амазонка.
  2. Россия обладает самыми значительными в Европе запасами несоленой питьевой воды. Их оценивают в 4,5 тыс. км3.
  3. В США резерв питьевой воды определен на уровне 3,07 тыс. км3. На каждого американца приходится 2,4 тыс. м3.
  4. В Канаде объем этих ресурсов — почти 3 тыс. км3. Здесь находится множество озер. Великие Озера – самые значимые из них.
  5. В Китае в водоемах содержится не менее 5 % мирового запаса несоленых вод, что составляет 2,8 тыс. км3. Но этот объем по территории КНР распределен неравномерно.

В приведенные данные, кроме объема пресноводных водоемов, включены сведения об осадках, грунтовых водах, поверхностных притоках из соседних государств.

Изучить рейтинг стран мира по запасам можно здесь.

Проблемы

Спрос в чистой воде увеличивается колоссальными темпами. Он возрастает на 64 млн. м3 в год при приросте населения около 86 млн. человек.

При ограниченности запасов этого ресурса, его дефицит усиливается из-за загрязнения и сокращения объемов воды, содержащейся в различных объектах гидросферы.

Истощение

Истощение – это процессы, связанные с существенным падением уровня грунтовых вод и снижением допустимого стока в водоемах. В итоге нарушаются взаимосвязи поверхностных и подземных водных артерий, ухудшается речной сток, иссушаются родники и реки, гибнет растительность и животный мир.

Причина этих процессов в поверхностных водоемах – повышенный водозабор на хозяйственные цели.

Загрязнение

Из-за антропогенного воздействия в водотоки поступают неочищенные сбросы промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных предприятий. Действие тысяч химикатов, которые в них содержатся и попадают в питьевую воду, невозможно спрогнозировать.

Неполный перечень опасных веществ, которые сбрасываются в водоемы:

  • В каких водоемах пресная водатяжелые металлы (Kd, Hg, Pb, Cr);
  • бытовой и промышленный мусор;
  • пестициды, фосфаты, нитраты;
  • нефтепродукты;
  • поверхностно-активные вещества;
  • гормональные и лекарственные средства;
  • микробиологические загрязнители;
  • атмосферные загрязнители (вредные газы, пыль, сажа).

Заключение

Ресурсы пресной воды ограничены и исчерпаемы, но обладают способностью возобновляться. Они распределены на территории суши неравномерно.

Ледники и подземные водоемы содержат большую их часть, но они сложны для освоения. Поверхностные водоемы вследствие антропогенного влияния истощаются и загрязняются. Более 1,5 млрд. человек проживают в условиях дефицита питьевой воды.

Источник: o-vode.net

Глубоководные растения водоемов

Кувшинка (Nymphaea)

Корни кувшинок достигают донного грунта, а на поверхности мы любуемся листьями и цветами. Последние появляются примерно в мае и радуют глаз до наступления осени.

Преимущество растения заключается в том, что оно нормально переносит холод и зимует в естественной среде обитания. Сорта отличаются по необходимой глубине водоема. Она варьируется от 20 см для карликовой разновидности до 1,5 м для гигантской кувшинки.

Кубышка (Nuphar)

Это неприхотливое растение подойдет для неглубокого водоема. Высаживается на глубине от 30 до 60 см.

Солнечного света кубышки также требуют немного. Среди красивых изумрудных листьев летом расцветают яркие золотисто-желтые цветки.

Белоцветник щитолистый (Nymphoides peltata)

Напоминает маленькую кувшинку, но в водоеме ведет себя довольно агрессивно и быстро заполняет все свободное пространство. Поэтому после высадки белоцветника на глубине от 40 до 80 см, его рост ограничивают.

У круглых листьев волнистый край. Цветы яркие, желтого цвета, с бахромчатыми краями.

Плавающие растения пресных водоемов

Водокрас лягушачий (Hydrocharis morsusranae)

Подобно всем растениям этой группы, водокрас не уходит корнями в грунт. Он свободно перемещается в толще воды, параллельно собирая на себе подводный мусор. Некрупные цветки белого цвета появляются летом. Листьями напоминает кувшинку.

Пистия телорезовидная (Pistia stratiotes)

Известна также как водяной салат и растение, которое эффективно очищает водоем. Розетки светлых изумрудных листьев в высоту достигают 15 см, в ширину — 30 см.

Для развития растению необходим теплый солнечный водоем. На зимовку его необходимо переместить в теплый аквариум.

Рдест плавающий (Potamogeton natans)

У этого растения продолговатые листья коричневато-зеленого цвета. Оно очень быстро растет, приспосабливается к водоемам с разной степенью освещенности. Предпочитает обитать на мелководье.

Ряска малая (Lemna minor)

Одно из самых мелких растений из группы плавающих. По три листочка округлой формы складываются в настоящие лужайки посреди водоемов. Обильно ряска разрастается лишь в водоеме, который не очищается и за которым нет ухода.

Сальвиния плавающая (Salvinia natans)

В солнечных и теплых водоемах приживается эта форма папоротника. Для растения характерны точеные листья овальной формы, которые группируются на коротком плавающем стебле. Окраска у них зеленая или бронзово-зеленая.

Читайте также: Как самостоятельно сделать пруд в саду?

Мелководные растения пресного водоема

Аир обыкновенный (Acorus calamus)

Произрастает на мелководье (на глубинах от 5 до 20 см). Это многолетнее растение, высота которого может превышать один метр, отлично очищает воду. Кроме того, оно неприхотливо к условиям освещения.

Вахта трехлистная (Menyanthes trifoliata)

У этого вида яркие листья сочного зеленого цвета. Они тройчатые, а в начале лета среди них распускаются нежные белые цветы. Цветет вахта кистями до 20 см в длину. Растет в хорошо освещенных местах, но в целом тени не боится. Высаживается на глубине до 10 см.

Ирис болотный (Iris pseudacorus)

На глубине до 20 см высаживают этот вид. Растение достигает в высоту один метр и более. Среди зеленых ремневидных листьев в июне появляются золотистые цветы. Цветет ирис гораздо лучше на солнце, чем в тени.

Калужница болотная (Caltha pаlustris)

Вид относится к декоративным и для хорошего роста требует яркого освещения. Среди темно-зеленых блестящих округлосердцевидных листьев распускаются большие золотисто-желтые цветы.

Камыш (Scirpus)

По берегам водоемов высаживают два вида этого растения: озерный и лесной камыши. Оба они неприхотливы, обладают высокими ремневидными листьями. Цветут метельчатыми бурыми соцветиями.

Незабудка болотная (Myosotis palustris)

Данный вид быстро разрастается на мелководье, на глубинах до 10 см. Летом расцветает и украшает водоем множеством мелких небесно-голубых цветов. Требует хорошего освещения.

Понтедерия сердцевидная (Pontederia cordata)

Красивое растение, для которого характерны яркие изумрудные листья и голубовато-фиолетовые цветы. Плохо переносит холода, поэтому с наступлением зимы требует перемещения в теплые помещения. Высаживается на глубине до 30 см.

Рогоз (Typha latifolia)

Внешне напоминает камыш, но отличается от последнего более низким ростом. Распространены два вида: малый и узколистный рогоз. Оба неприхотливы и образуют початки коричневого цвета.

Ситник развесистый (Juncus effusus)

Произрастает на глубине до 10 см. Хорошо переносит зиму. После замерзания водоема проводит под лед воздух. Листья длинные игловидные, соцветия изящные, бронзового цвета.

Стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia)

В хорошо освещенных местах на глубинах до 20 см растет стрелолист. У этого многолетника не только красивые крупные фиолетово-белые цветы, но и довольно интересные плоды. Последние выглядят словно маленькие шишечки и украшают растение.

Сусак зонтичный (Butomus umbrellatus)

Это растения с темными листьями и розовыми цветами достигает в высоту 1,2 м. Цветет как на солнце, так и в тени. Может высаживаться на глубине от 10 до 30 см.

Тростник южный ( Phragmites australis)

Требует высадки на открытых солнечных местах на 20 см глубине. Вырастает до трех метров в высоту. Пышные кремовые соцветия становятся настоящим украшением водоема в летний период.

Хвостник обыкновенный (Hippuris vulgaris)

Это растение высаживают на глубине до 10 см. По внешнему виду оно напоминает маленькую сосну. На вертикальных стеблях формируются мутовки листьев, которые напоминают иголочки.

Выбирать из такого богатого природного разнообразия — дело непростое. Важно не бояться экспериментировать, пробовать сочетать разные виды растений, ведь так приятно собственными руками создать неповторимый великолепный оазис.

Читайте также: Лучшие растения для домашнего пруда

Источник: www.nur.kz

Проблема нехватки пресной воды

Пресная вода заключена в ледниках, озерах, водохранилищах, прудах, реках, ручьях, водно-болотных угодьях и в подземных горизонтах. Эти резервуары занимают менее 1% от общей поверхности Земли, но в них обитают 10% всех известных животных и до 40% всех известных видов рыб, т.е. жизнь в пресной воде бьет ключом. Однако, пресноводные скопления исчезают с угрожающей скоростью.

Проблема нехватки воды является одним из наиболее серьезных рисков, с которыми сталкивается мир на всех уровнях: социальном, экономическом, политическом и экологическом. Эта проблема обостряется «благодаря» изменению климата в сторону глобального потепления.

В результате около 1,1 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к пресной воде, а в общей сложности 2,7 миллиарда человек испытывают дефицит воды по крайней мере один месяц в году. Недостаточная санитария и гигиена в связи с этим также является проблемой для 2,4 миллиардов человек — они страдают от болезней, передающимся через грязную воду, таким, как холера, брюшной тиф, дизентерия и др. Два миллиона человек, в основном дети, умирают каждый год только от диарейных заболеваний.

В каких водоемах пресная вода

Многие из экосистем, которые поддерживают процветание природы и питают растущее население, оказались в состоянии стресса. Реки, озера и водоносные горизонты высыхают или становятся слишком загрязненными для использования. Более половины водно-болотных угодий в мире исчезли.

При этом сельское хозяйство потребляет больше пресной воды, чем любая другая отрасль промышленности, и львиную долю ее расходует неэффективно. А изменение климата меняет характер погоды, вызывая засуху в одних районах и наводнения в других.

При текущем уровне потребления ситуация будет только ухудшаться. К 2025 году две трети населения мира могут столкнуться с нехваткой воды. А природные экосистемы по всему миру пострадают еще больше. Таковы неутешительные прогнозы ученых.

Пресная вода что это

Пресная вода отличается от питьевой воды. Большая часть земной пресной воды не пригодна для питья без какой-либо обработки. При этом, она может легко загрязниться вследствие деятельности человека или в результате естественных процессов, таких, как эрозия.

В каких водоемах пресная вода

Она абсолютно необходима для жизни на планете. Растения, животные и люди нуждаются в ней, чтобы элементарно выжить. Мы используем ее для получения питьевой воды, для орошения сельскохозяйственных культур, как часть систем санитарии, на многих промышленных предприятиях.

Из-за растущего пресноводного дефицита все более актуальным становится вопрос опреснения морской и солончаковой воды, хотя бы для нужд сельского хозяйства и промышленности. Опреснение заключается в удалении солей и минералов из раствора. В настоящее время опреснение стоит слишком дорого, чтобы этот процесс смог решить проблему глобального дефицита пресной воды. Себестоимость опреснения 1 тонны соленой воды составляет примерно $1. Почему это так дорого?

Дело в том, что соль увеличивает температуру кипения раствора или температуру, при которой из него начинает выпариваться пресная вода. При этом солевой раствор нагревается быстрее, что связано с теплоемкостью. Поэтому на школьный вопрос «какая вода закипает быстрее: морская соленая или пресная» ответ однозначный: быстрее закипает пресная вода.

Чем выше теплоемкость, тем медленнее будет нагреваться вещество с учетом того же количества добавленной энергии. А соль уменьшает теплоемкость раствора, т.е. увеличивает скорость нагревания. Тепловая емкость пресной воды составляет 4,182 Дж / (г К), а тепловая емкость соленой — 3,993 Дж / (г К). Поэтому соленая вода будет нагреваться быстрее, чем пресная. И каково значение этого показателя для обитателей пресной воды? Эта особенность приводит к тому, что пресные водоемы покрываются льдом, а моря и океаны не замерзают зимой.

В каких водоемах пресная вода

Так как ионы соли тяжелее молекул воды, то морская вода плотнее, чем пресная, и это затрудняет ее испарение. Плотность морской воды находится в диапазоне от 1020 до 1030кг /м3, а плотность пресной воды составляет около 1000 кг/м3.

Все эти физические факторы серьезно осложняют процесс опреснения.

Планетарные запасы пресной воды

Учеными давно подсчитаны общие запасы воды на Земле. Приведем таблицу глобального распределения водных ресурсов на планете.

Источник Объем в куб. км Процент от
Пресных запасов Общих запасов воды
Океаны, моря 1 338 000 000 96,54
Ледники и постоянный снег 24 064 000 68,7 1,74
Грунтовая вода 23 400 000 1,69
пресная 10 530 000 30,1 0,76
солончак 12 870 000 0,93
Почвенная влага 16 500 0,05 0,001
Колотый лед и вечная мерзлота 300 000 0,86 0,022
Озера 176 400 0,013
пресная 91,000 0,26 0,007
солончак 85,400 0,006
Атмосфера 12 900 0.04 0,001
Болотная вода 11 470 0.03 0,0008
Реки 2 120 0,006 0,0002
Биологическая Вода 1 120 0,003 0,0001

Источники пресной воды

Более 96 процентов земной воды — это солевой раствор. И из общих планетарных пресноводных запасов более 68 процентов заключено в лед и ледники. Еще 30 % находится в земле. Поверхностные пресноводные источники, такие как реки и озера, составляют всего около 93 100 кубических километров, что составляет около 1/150 % от общих пресноводных запасов. Тем не менее, реки и озера являются основным источником воды, которую люди используют каждый день.

  • Только 2,5% земной воды является пресной – и это количество, необходимое для существования человечества.
  • Лишь немногим более 1,2% всех пресноводных источников являются поверхностными, и только они удовлетворяют большинство жизненных потребностей.
  • Большая часть этих пресноводных источников заключена во льдах, и только 20,9% находится в озерах. Реки вмещают лишь 0,49% поверхностной пресной воды. И при этом именно из них люди получают большую часть необходимой влаги.

Шесть источников питьевой воды:

  1. Природные источники. В старину можно было просто пить из родника… Сегодня это можно делать без опаски лишь в немногих местах.
  2. Озера и реки. В наши дни они слишком загрязнены, но это основные источники.
  3. Океан. Соленая океанская вода может быть пригодна для питья после обессоливания. Однако, опресненная вода пока слишком дорогостоящая.
  4. Технические стоки, отфильтрованные или химически дезактивированные.
  5. Грунтовые горизонты.
  6. Атмосферные осадки.

Вода, забираемая из подземных горизонтов, рек и озер, пополняется дождями и снегопадами. Пока еще этот баланс соблюдается. Однако, в условиях бесконтрольного роста населения и потребления природных ресурсов этот баланс может быть нарушен, не в пользу человечества…

Источник: VodaVoMne.ru

Источники пресной воды

Для установления количества запасов необходимо понять, что же она под собой подразумевает.

Если коротко, то это вода, в которой соли (минералы) не превышают 0,1 %.

Ученые-гидрологи выделяют два типа водных ресурсов.

  • Возобновляемые: реки, осадки, почвенные воды.
  • Невозобновляемые: ледники, подземные источники, «застойную» воду в пресных озерах (преимущественно ледникового происхождения).

Водных запасов на планете много, но не все пригодны для комфортной жизнедеятельности человека. Из всего пресного запаса доступен для человека только 1 %, остальные спрятаны в ледниках и айсбергах.

Сколько пресной воды на Земле: основные источники, проблема дефицита

Существует 6 источников водных ресурсов:

  1. самая большая доля приходится на ледники , 85 %;
  2. подземные воды, 13%;
  3. озёра, водохранилища, 0,6%;
  4. почвенная влага, 0,4%;
  5. пары атмосферы, 0,06%;
  6. речные источники 0,004%.

Запасы

Большинство пресной воды невозможно пить без специальной обработки. Причиной этому являются не только природные процессы (например, эрозия), но и человеческий фактор, который сыграл здесь не последнюю роль.

Общий объем пресной воды на земле около 28 253 200 км3. Распределена она неравномерно. Рассмотрим таблицу № 1.

Лидеры по годовым объемам водных ресурсов, в среднем за 2011-2019, км3 /год

Страна км 3/год
Бразилия 8233
Россия 4498
Канада 3300
США 3069
Индонезия 2838
Китай 2739
Колумбия 2132
Перу 1913
Индия 1908

Наибольший запас пресной воды приходится на Бразилию. На втором месте находится наша страна.

Ледники Антарктиды содержат большое количество запасов пресной воды на Земле, если они разом растают, уровень воды Мирового океана поднимается на 70 метров.

Самым большим хранилищем в мире является расположенное в России озеро Байкал, в нем сосредоточена 1/5 всех мировых запасов.

Помимо него, немалая часть пресных источников содержится в Ладожском и Онежском озерах, а также в специальных водохранилищах, таких как Красноярское, Волгоградское, Самарское и др.

Состав пресной воды

Он различается в зависимости:

  1. залежей полезных ископаемых;
  2. влияния окружающей среды;
  3. деятельности человека.

В состав могут входить многочисленные газы (углекислый газ, углерод, кислород, азот), частички микроорганизмов, катионы (например, HCO3), анионы (например, Ca2+).

Виды и водоёмы пресной воды

Существует два вида пресной воды:

  1. обычная;
  2. пресная минеральная вода.

Последняя, в зависимости от содержания в ней солей и минералов, бывает столовой, лечебно-столовой и просто лечебной.

Если в воде искусственным путем убить одни живые организмы и добавить другие, увеличить макро и микроэлементы, то можно получить особые варианты вод: дистиллированную, талую, серебряную и др.

Чрезвычайно полезными свойствами обладает природная талая вода, которую добывают в экологически чистых районах, растапливая снег или горный лед.

В настоящий момент, большой популярностью в развитых странах пользуется бутилированная питьевая вода. Она является экологически чистым продуктом. Реализуется в гигиенически чистой емкости и соответствует всем установленным требованиям чистоты.

Водоёмы пресной воды можно разделить на 3 группы: поверхностные, подземные и осадочные воды.

Водоемы пресной воды

Поверхностные

Именно они соответствуют большинству человеческих потребностей. Их очень мало – чуть свыше 1,2 % от общего количества пресноводных источников. Это озера, ручьи, реки, ледники. Огромная их часть сосредоточена во льдах. И лишь около 21 % — в озерах. Но большую часть необходимой жидкости человек получает из рек, на которые приходится 0,49 %.

В этой группе можно также выделить и моря с океанами. Но вода в них слишком соленая и использовать ее в таком виде неприемлемо для здоровья человека.

Если удалить соли и минералы из водного раствора, можно добиться использования, хотя бы в промышленных или сельскохозяйственных целях. Но этот процесс слишком дорогостоящий, чтобы решить мировую проблему нехватки пресной воды.

Тепловая емкость пресной воды составляет 4,182 Дж / (г К), а тепловая емкость соленой — 3,993 Дж / (г К).

Пресная вода закипает быстрее соленой, поскольку соль увеличивает температуру нагревания. Учитывая, что ионы соли тяжелее молекул воды, то плотность морской воды затрудняет солевое испарение, и это слишком осложняет процесс опреснения.

Подземные

В зависимости от того, на какой глубине они располагаются, выделяют несколько групп.

  1. Грунтовые, поскольку они находятся недалеко от поверхности, то сильно подвержены колебаниям – во время осадков их количество увеличивается, в сухое время года их уровень понижается. Они больше склонны к загрязнению.
  2. Артезианские, которые относятся к важнейшим полезным ископаемым.
  3. Почвенные, заполняющие промежутки между частичками почвы.
  4. Межпластовые, наиболее постоянные и наименее загрязненные за счет своего глубокого нахождения.
  5. Минеральные воды,  добываются из земных недр, сохраняющие естественный химический состав и защищенные от антропогенного воздействия.

Вода, получаемая из подземных источников, пополняется за счет атмосферных осадков. Но за счет роста населения и бесконтрольного потребления природных ресурсов, соблюдать этот баланс становится все сложнее и сложнее.

Осадочные

Это дожди, град, снега. Если еще относительно недавно дожди были весьма популярны для пополнения запасов пресной воды, то в настоящее время этими источниками пользуются в основном лишь сильно засушливые регионы.

Осадочную воду продолжают часто использовать для полива в садоводческих целях. Рассматривать её в качестве воды для питья сейчас довольно проблематично в связи с химическими загрязнениями и бактериальными заражениями.

На качество дождевой воды влияют такие факторы, как материалы крыш, расположения зданий, загрязненность воздуха в регионе и др.

Проблема пресной воды

Интенсивное использование невозобновляемых водных ресурсов наносит вред экологии.  Дефицит воды становится ограничителем экономического роста в развивающихся странах. Рассмотрим основные проблемы.

Нехватка водных ресурсов

Многим кажется, что пресная вода это неиссякаемый природный источник. И подтверждением тому служит круговорот воды в природе. Но не все учитывают человеческую жизнедеятельность, перенаселение планеты и меняющийся в сторону потепления климат.

Огромное количество природных водоемов высыхают, сельскохозяйственная отрасль использует воду неэффективно, а потребляет ее в гораздо большем количестве, чем любая другая промышленность. Все эти факторы приводят к тому, что отсутствие достаточных запасов пресной воды становится все ощутимее.

Пути выхода из сложившейся ситуации, такие как создание водохранилищ, опреснение соленой воды, экономное расходование, пока не дают должных результатов.

Загрязнения

Выделяют природные причины  и искусственно созданные причины загрязнений.

К природным относятся те процессы, которые не зависят напрямую от человека:

  1. грязевые потоки;
  2. сели;
  3. наводнения;
  4. землетрясения.

Искусственные последствия наступают в связи с человеческой деятельностью. Некоторые предприятия нередко пренебрегают экологическими нормативами и требованиями и сбрасывают отходы непосредственно в водоемы.

Выбросы в атмосферу вредных веществ от автомобильного транспорта, фабрик и заводов приводят к кислотным дождям.

Какая плотность пресной воды кг/м3

Плотность – физическая характеристика вещества, позволяет сравнивать вещества одинакового объема. Вещество, которое больше весит, обладает большей плотностью.

Плотность пресной воды напрямую зависит от температуры. С увеличением температуры её плотность постепенно начинает снижаться. Для наглядности представлена таблица № 2.

Базовая плотность при температуре от 0 до 100 С

Температура, С Плотность, кг/м3
0 999.87
2 999.97
4 1000
6 999.97
8 999.88
10 999.73
12 999.53
14 999.27
16 998.97
18 998.62
20 998.23
22 997.80
24 997.33
26 996.81
28 996.26
30 995.68
32 995.06
34 994.40
36 993.72
38 993.00
40 992.25
42 991.47
44 990.7
46 989.8
48 989.0
50 988.1
52 987.2
54 986.2
56 985.3
58 984.3
60 983.2
62 982.2
64 981.1
66 980.1
68 978.9
70 977.8
72 976.7
74 975.5
76 974.3
78 973.1
80 971.8
82 970.6
84 969.3
86 968.0
88 966.7
90 965.3
92 964.0
94 962.6
96 961.2
98 959.8
100 958.4

Значения могут иметь небольшую погрешность. Очищенная питьевая будет менее плотной, чем не питьевая из природных источников, так как в ней находятся различные органические и неорганические примеси, например, частички ила, песок и т. д.

Плотность воды измеряют ареометром. Его принцип основан на законе Архимеда.

При пользовании формулой нужно следить, чтобы все величины были выражены в согласующихся друг с другом единицах, предпочтительно килограммах и кубических метрах.

Источник: vodasila.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.