Важнейшие источники пресной воды


Вода покрывает 70% поверхности нашей планеты, и легко предположить, что она всегда будет в изобилии. Однако пресная вода — та, которую мы пьем, в которой купаемся, которой орошаем поля наших ферм, невероятно дефицитна. К ней относится лишь 3% мировых водных запасов, и при этом две трети ее спрятаны в замерзших ледниках или недоступны для нашего использования.

Важнейшие источники пресной воды

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.

Важнейшие источники пресной воды

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.

Важнейшие источники пресной воды

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.

Важнейшие источники пресной воды

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

Водных запасов на планете много, две третьих поверхности земного шара покрыты морями и океанами, но только 3 % такой жидкости можно считать пресной и не больше 1 % пресных запасов доступно в данное время человечеству. Пресной можно называть только ту воду, содержание солей в которой не превышает 0.1 %.

Распределены запасы пресных вод на земной поверхности неравномерно. Такой континент как Евразия, где проживает больше всего людей – 70% от общего количества, имеет не полных 40% таких запасов. Наибольшее количество пресных вод сконцентрировано в реках и озерах.

Состав пресных вод неодинаков и зависит от окружающей среды, залежей ископаемых, грунтов, солей и минералов, от жизнедеятельности человека. В пресной жидкости содержаться различные газы: азот, углерод, кислород, углекислый газ, кроме того, органические вещества, частицы микроорганизмов. Важную роль играют катионы: гидрокарбонат HCO3-, хлорид Cl- исульфат SO42- и анионы: кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+.

При характеристике пресной воды учитываются следующие ее качества:


  • прозрачность;
  • жесткость;
  • органолептика;
  • кислотность рН.

Кислотность воды зависит от содержания в ней ионов водорода. Жесткость же характеризируется вмещением ионов магния и кальция и может быть: общей, устраняемой или не устраняемой, карбонатной или некарбонатной.

Органолептика – это чистота воды, ее мутность, цвет и запах. Запах зависит от содержания различных добавок: хлора, нефти, грунта, его характеризируют по пятибалльной шкале:

  • 0 – полное отсутствие аромата;
  • 1 — запахи практически не ощущаются;
  • 2 — запах ощутим только при специальной дегустации;
  • 3 – аромат слегка ощутим;
  • 4 – запахи довольно ощутимы;
  • 5 – запах ощутим настолько, что делает воду непригодной для употребления.

На вкус пресная вода может быть солоноватой, сладковатой, с горечью или кислинкой, привкусы могут совсем не ощущаться, быть слабыми, легкими, сильными и очень сильными. Мутность определяют путем сравнения с эталоном, по четырнадцати бальной шкале.

Пресную воду делят на два вида: обычную и минеральную. Минеральная вода отличается от обычной питьевой воды содержанием в ней определенных минералов и их количеством и бывает:

  • лечебной;
  • лечебно-столовой;
  • столовой;

Кроме того, существует пресная вода, созданная искусственным путем, к ней относят:

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

Такие воды специально насыщаются необходимыми микро и макроэлементами, в них намерено уничтожаются живые организмы или же добавляются необходимые.

Одной из наиболее полезных считается талая вода, ее добывают, растапливая лед на горных вершинах, или снег, добытый в экологически чистых регионах. Использовать для оттаивания ледовые брылы или сугробы с улиц категорически нельзя, так как в такой жидкости будет содержаться опаснейший канцероген – бензаперен, относящийся к первому классу опасности для человека.

Пресная вода считается неиссякаемым природным ресурсом. Бытует мнение, что благодаря круговороту воды в природе, ее запасы постоянно восстанавливаются, но в связи со сменой климата, деятельностью человека, перенаселенности Земли, в последнее время проблема нехватки пресных вод становится все ощутимее. Ученными установлено, что в наше время каждый шестой житель планеты уже испытывает нехватку питьевой воды, ежегодно в мире используется на 63 миллиона кубометров больше, и с каждым годом это соотношение будет только расти.


Эксперты прогнозируют, что если человечество в ближайшее время не найдет альтернативу использования природных запасов пресных вод, в ближайшее время проблема нехватки воды достигнет глобальных масштабов, что приведет к нестабильности в обществе, упадку экономик в тех странах, где водные запасы скудные, войнам и мировым катаклизмам.

Уже сейчас человечество пытается бороться с проблемой нехватки воды. Основными методами такой борьбы является ее экспорт, экономное расходование, создание искусственных водохранилищ, опреснение морской воды, конденсация водяных паров.

Пресные воды на планете бывают:

  • подземными;
  • поверхностными;
  • осадочными.

К подземным относятся родники и источники, к поверхностным – реки, озера, ледники, ручьи, к осадочным – снега, град и дожди. Самый большой запас пресных вод именно в ледниках – 85-90% мировых запасов.

Россия по запасам пресной воды стоит на почетном втором месте, лидирует в этом плане только Бразилия. Крупнейшим природным водохранилищем, как в России, так и в мире, считается озеро Байкал, в нем содержится пятая часть всех мировых запасов пресных вод – 23000 км3. Кроме того, в Ладожском озере – 910 км3 питьевой воды, в Онежском – 292 км3, в озере Ханка – 18,3 км3. Также имеются специальные водохранилища: Рыбинское, Самарское, Волгоградское, Цимлянское, Саяно-Шушунское, Красноярское и Братское. Кроме того, огромный запас таких вод имеется в ледниках и реках.


Несмотря на то, что запасы питьевой воды в России огромны, распределена по стране она неравномерно, поэтому многие регионы испытывают ее острую нехватку. До сих пор, во многие уголки Российской Федерации ее приходится доставлять спецтехникой.

Кроме дефицита пресной воды, актуальным остается вопрос ее загрязнения и как результат – непригодности для использования. Причины загрязнения могут носить как природный, так и искусственный характер.

К природным последствиям относятся различные природные катаклизмы: землетрясения, наводнения, сели, лавины и прочее. Искусственные последствия напрямую связаны с деятельностью человека:

  • кислотные дожди, вызванные выбросом в атмосферу вредных веществ заводами, фабриками и автомобильным транспортом;
  • твердые и жидкие отходы промышленности и городов;
  • техногенные катастрофы и промышленные аварии;
  • нагрев воды тепло и атомными электростанциями.

Загрязненные воды могут стать не только причинной истребления многих видов животных и рыб, но и вызывать различные смертельно опасные заболевания у людей: тиф, холеру, онкологические заболевания, эндокринные расстройства, врожденные аномалии и многое другое. Чтобы не подвергать свой организм опасности, всегда следует следить за качеством потребляемой воды, при необходимости использовать специальные фильтры, очищенную бутилированную воду.

Источник: ECOportal.info

Что является основными водяными запасами?

Пресноводная вода является подходящей для питья и приготовления пищи и не наносит ущерб здоровью человека. Осадки выступают в качестве ее основного источника. Для ее добывания привлекают подземные и поверхностные воды.

Поверхностные

foto18629-3К поверхностным относят:

  • средние и большие реки;
  • озера;
  • водохранилища;
  • каналы;
  • ледники.

Благодаря этим источникам становится возможным добывание около 80% пресных вод.

Подземные

В подземных источниках водяные запасы, расположенные в верхних слоях земной коры — это:

  • грунтовые;
  • артезианские.

Благодаря данным источникам добываются оставшиеся 20% пресной воды.

Из каких берется для нужд человека?

Водозабор – это все гидротехнические сооружения, которые осуществляют забор и подачу воды для обеспечения хозяйственных и питьевых нужд. Берется она из природных вод, делящихся на поверхностные и подземные.

Подземные воды предназначены только для питьевых нужд. Подземный водозабор отличается сложностью своей конструкции, которая зависит от того, как глубоко залегает вода, и от того, в каком количестве она будет подниматься на поверхность.

В каком больше всего?

Большая часть источников пресных вод находится в ледниках и снегу. Части гидросферы, содержащие в себе существенную долю водяных запасов, указаны в таблице:

Также пресные водяные запасы расположены под дном океанов на большой глубине. Но освоения их добывания и местонахождения почти не осуществляется, так как для этого требуются крупные затраты и современное оборудование.

В России

Россия по праву признается водообеспеченной страной. Запасы пресных вод составляют 20% от всего ее объема. Источниками выступают как подземные, так и поверхностные воды.

Под землей

Подземные – это одни из наиболее чистых пресноводных источников, составляющих большую часть запасов воды в России. В их состав входят артезианские и гидрогеологические складчатые области.

Главными артезианскими областями признаются:

  1. foto18629-4Восточно-Европейская – вода здесь формируется благодаря ландшафтным и климатическим изменениям, северной многолетней мерзлоте, неглубоким врезам речных долин и легким осадкам.
  2. Западно-Сибирская – самая большая в мире область с артезианскими водами. Гидрогеологические условия определены наличием рек и болот, водоупорами в регионе, многолетней мерзлотой на севере.
  3. Восточно-Сибирская – воды формируются благодаря резко-континентальным климатическим условиям, многолетнемерзлым породам, большим по глубине эрозионным врезам долин.

Гидрогеологических складчатые области России (Балтийский и Алданский щиты, сооружения острова Сахалин, архипелаг Новая Земля и др.) обводнены благодаря климату и геолого-структурным факторам.

На поверхности

Поверхностные источники водяных запасов в России:

  1. Озеро Байкал. В нем сосредоточено около 20% всей пресноводной воды в мире. Причем она отличается своей чистотой.
  2. Река Волга. На ней находится 11 гидроэлектростанций и 13 водохранилищ. Но это негативно сказывается на самой реке, так как она быстро загрязняется.
  3. Река Амур. Это одна из трех рек в мире, все еще не огражденных плотинами.
  4. Арктический ледник. В нем в замороженном состоянии находится большой объем пресноводных запасов (25 млн. км³). В период естественного таяния ледника реально получить более 7000 км³ чистых водных запасов.
  5. Васюганское болото. Оно является главным источником снабжения пресной водой 4 областей России.
  6. Атмосферная влага. В настоящее время изучаются возможности тушения лесных пожаров с ее применением в периоды засухи.

Заключение

Пресная вода необходима для жизни людям, животным, растениям. Основными ее источниками являются реки и озера. Она используется для получения питья, орошения сельско-хозяйственных культур, в промышленности.

Но из-за нерационального применения и загрязнения воды, ежегодно ее резерв становится меньше. По этим причинам следует уже сейчас подумать об освоении новых местонахождений запасов воды.

Источник: o-vode.net

Всемирная водная проблема

На планете имеются страны, перед которыми остро стоит вопрос нехватки водных ресурсов. В этих государствах люди гибнут не только из-за дефицита живительной влаги, но даже в процессе её добычи, поскольку источники зачастую находятся в труднодоступных местах.

Существует всего 9 стран, в которых количество потреблённых жителями водных ресурсов успевает восстановиться естественным путём. Статистика и исследования ООН не утешительные: проблема недостатка воды на планете через 10-15 лет коснётся 2/3 жителей. К средине этого века сложная ситуация усугубится. По прогнозам пострадавшими окажутся Африка, Ближний Восток, Северный Китай и Южная Азия.

Важнейшие источники пресной воды
Нехватка воды по регионам в мире

Проведенные учёными исследования показали, что до 85% инфекционных заболеваний распространяются через питьевые источники.

Из-за нехватки воды в Индии (некоторых штатах) и ряде стран Африки жителям приходится периодически перекапывать землю в поисках живительной влаги, поскольку колодцы обмелели. Однако в добытой жидкости присутствуют бактерии. Даже после кипячения вода не всегда пригодна для питья. Из-за этого на данных территориях периодически вспыхивают очаги смертельно опасных инфекций. В Индии эта проблема ежегодно уносит до 200 тыс. человек.

Важнейшие источники пресной воды
Заболевания, передающиеся через водные ресурсы

Вопрос нехватки водных ресурсов актуален и для более развитых стран. Например, Япония и Нидерланды завозят воду из Норвегии. В Африке для борьбы с недостатком воды нет средств, а развитые страны имеют деньги на такую закупку.

Население планеты увеличивается, следовательно, дефицит с каждым годом возрастает. Количество жителей Земли ежегодно возрастает на 83 млн., из-за этого потребность в водных запасах всех стран становится больше на 64 млн. куб.метров. По имеющимся прогнозам через 10 лет нехватка воды в Индии станет вдвое превышать ресурсы этой страны.

Советуем почитать: Переработка послеспиртовой барды: что это такое, описание методов

Чем отличается от соленой воды?

Важнейшие источники пресной воды
С точки зрения физиков, химиков и гидрологов, пресная и соленая вода – две очень разные субстанции. Сходство ученые находят только в прозрачности и текучести.

Основной фактор различия – молекулярный состав.

Морская вода содержит хлорид натрия в высокой концентрации (минимум 35 г на 1 л). Это вещество гораздо лучше известно, как поваренная соль.

Из-за ее наличия морская вода:

  • превращается в лед при температуре -0,8-2,5°С;
  • обладает большей плотностью (она «выталкивает» на поверхность любые тела,);
  • закипает намного медленнее (молекулы воды сначала «освобождаются» от соли, только после этого начинают испаряться).

Справка! Наиболее существенное различие для людей – морская вода в принципе непригодна для питья.

Запасы пресной воды на Земле

Статистика утверждает, что мировой океан составляет 96,5% всей массы водных ресурсов. Остальное количество (3,5%) – это запасы пресных вод. Однако и это количество по континентам и странам распределено не равномерно. Государства находятся в разных условиях не только из-за плохой обеспеченности ресурсами, но и по причине разного экономического развития.

В таблице приведены данные по месту нахождения и количеству общих водных ресурсов на планете.

Место нахождения ресурса Запасы (в тыс. км³) Сколько приходится на 1 человека (в тыс. м³)
Океаны 1 338 000 194 000
Ледники 25 780 37 000
Подземные воды (глубина до 2000 м) 23 700 34 000
Воды водохранилищ, рек и озёр. 195 28
Атмосферная влага 13 2

Из таблицы следует, что общее количество воды на планете достигает 1,4 млрд. км³. Но пресные запасы (включая ледники) не достигают и 50 млн. км³. При этом меньше, чем 1% (200 тыс. км³) от этого количества может использоваться человеком.

Примерно одна треть территорий, которые заселены человеком, представляют собой засушливые места. Больше всего от нехватки воды люди страдают в Африке.

Важнейшие источники пресной воды

Характеристика

Пресная вода называется пресной в том случае, если подходит под ряд параметров. Ее соответствие определенным критериям означает, что она пригодна для питья.

Рассмотрим критерии в таблице:

Критерий Как оценивается
Прозрачность Чистота или замутненность воды, ее оттенок оценивается через сравнение с эталонными образцами. Разработана специальная шкала, в ней 14 делений.
Жесткость Определяется уровнем концентрации ионов магния и кальция. Жесткость рассчитывается по методу, закрепленному в ГОСТах (официальных государственных стандартах) для питьевой воды.
Органолептика Включает такие свойства, как цвет, запах, вкус, оцениваемые органами чувств. Запах воде придают смешивающиеся с ней газы (примером может быть, хлор), нефть и продукты ее переработки, частицы субстрата.
Оценки запаху «выставляются» в баллах от 0 до 5, в последнем случае его интенсивность превращает воду в непригодную для питья.

Во вкусе в разной степени может ощущаться кислота, горечь, сладость, соленость. Его интенсивность тоже «высчитывается» по шкале от 0 до 5.

Кислотность (рН) Ее определяет наличие ионов водорода и их пропорция. При рН меньше 7 пресная вода считается кислой, больше – щелочной.
Кислотность сильно влияет на ее свойства. Кислотно-щелочной баланс для человека очень важен, в организме он составляет строго 7,38-7,42.

Питьевая вода не должна его нарушать. В противном случае немедленно начинаются «сбои» в работе органов и систем. Кислотность измеряется простым прибором –рН-метром.

Когда по своим характеристикам пресная вода далека от идеальной, проводятся химические анализы, позволяющие выявить и идентифицировать посторонние примеси.

Интересно! Для каждой примеси утверждено свое значение предельно допустимой концентрации. Если уровень не превышен, это значит, что воду можно использовать как питьевую, организм при после питья не пострадает.

Причины водного кризиса

Причины возникновения нехватки пресной воды заложены не в естественных процессах, происходящих в природе, а в проявлениях человеческой жизнедеятельности. К таким факторам относятся:

  1. Постоянный рост количества жителей планеты. Из-за этого потребность в ресурсах постоянно увеличивается.
  2. Неправильное использование природных источников. Так, восстановление грунтовых вод происходит медленно, за год возобновляется лишь 1%. Из-за смыва с полей удобрений, промышленных стоков и вредных выбросов загрязняются источники. Это привело к тому, что в некоторых государствах, испытывающих нехватку водных ресурсов, во многих озёрах и реках запрещено даже купаться.
  3. Необходимость развития сельского хозяйства из-за постоянного роста населения. Эта отрасль потребляет до 85% общего количества используемой воды. Этот же фактор проявляется и в других отраслях пищевой промышленности. Для производства килограмма свинины требуется 6 м³ воды (6 тыс. литров). Для говядины её необходимо ещё больше – 15 м³.
  4. Проявления парникового эффекта. Этот фактор возник из-за большого количества выбросов всевозможных газов в атмосферу.

Советуем почитать: Проблемы экологии и мировые катастрофы. Как вы считаете сможет ли человечество преодолеть глобальный экологический кризис?

К причинам водного кризиса также относится неравномерное распределение ресурсов, трудности с извлечением воды из ледников, изменение климата.

Водные ресурсы и экология

Отметим важный факт — общее количество воды в природе остается неизменным. Тем не менее, необходимо понимать, что активная деятельность человечества приводит к ухудшению экологии и нарушает баланс экосистем планеты, а это в свою очередь существенно понижает количество и доступность чистой питьевой воды, необходимой человеку для здоровой и качественной жизни.

В отдельных регионах планеты интенсивная хозяйственная деятельность человека уже сейчас приводит к ощутимому дефициту пресной воды. Особо это заметно в тех регионах, которые и раньше ощущали недостаток пресной воды по естественным природным причинам.

Сохранение системы, гарантирующей стабильное восполнение на нашей планете запасов чистой питьевой воды, является важным условием развития современной цивилизации.

Пути решения проблемы нехватки воды

Ситуация с дефицитом воды серьёзная, но она вполне решаема. К необходимым мерам по устранению проблемы относятся:

  1. Сохранение того что есть. Пресные запасы, находящиеся в водохранилищах необходимо не только оберегать, но и сохранять.
  2. Внедрение технологий, позволяющих очистить и переработать сточные воды.
  3. Опреснение солёных вод.
  4. Выращивание сельскохозяйственных культур, которые могут расти на засоленных почвах.
  5. Введение новых методик по растопке ледников, бурению скважин.

Решающее значение в решении вопроса нехватки пресной воды на Земле имеют новые идеи учёных. Помогают и экологические движения, которые требуют остановить «грязные» производства. Любой человек тоже может внести свой вклад. Он заключается в экономии питьевой воды, установке водосчётчиков, отслеживании водопроводных утечек.

Что делать …

Что делать!? Об этом много написано и сказано, но мы еще раз перечислим наиболее важные, с нашей точки зрения меры, которые человечество может предпринять уже сегодня:

  • Восстановление и защита природной эко-системы планеты;
  • Качественный сбор и очистка сточных вод;
  • Качественный сбор и очистка сельскохозяйственных стоков;
  • Внедрение в сельское хозяйство водосберегающих технологий;
  • Разработка и внедрение водосберегающих технологий в промышленности и бытовых приборах;
  • Экономия воды в домашних хозяйствах;
  • Использование в промышленности и сельском хозяйстве воды по замкнутому циклу;

Выше приведенный перечень лишь малая толика от всех возможных действий по сохранению водных ресурсов.

Какие страны испытывают недостаток пресной воды?

Последние исследования Института мировых ресурсов показали, что самые необеспеченные водой 13 государств планеты, среди них 4 республики ранее входили в состав СССР.

К странам, в которых запасы пресной воды не превышают 1000 м³ на человека, относятся:

  • Египет – 30 кубометров;
  • Израиль – 150;
  • Туркменистан – 206;
  • Молдова – 236;
  • Узбекистан – 625;
  • Азербайджан – 972.

К 13 странам с наименьшими запасами воды кроме этого относятся: Пакистан и Алжир, Венгрия и Голландия, Бангладеш, ЮАР и Марокко.

Является исчерпаемым ресурсом?

В оптимальных условиях, когда экосфера не страдает от антропогенного и техногенного факторов, пресная вода – неисчерпаемый ресурс, восполняющийся за счет ее круговорота.

Но сейчас проблема истощения ее запасов вследствие влияния антропогенного фактора с каждым годом становится все острее вследствие:

  • Важнейшие источники пресной воды
    обмеления надземных водоемов с пресной водой;

  • все возрастающего расхода воды, потребляемой предприятиями сельскохозяйственной и различных промышленных отраслей, необходимой для снабжения населенных пунктов.
  • загрязнения источников отходами антропогенного происхождения.

Поэтому большинство гидрологов признают принадлежность пресной воды уже к ресурсам из категории возобновляемых, а не неисчерпаемых.

Как получить из морской?

Для этого разработаны следующие методики:

  • Важнейшие источники пресной воды
    дистилляция (одна или несколько стадий кипения и последующей конденсации);

  • мембранная дистилляция (пар просачивается через мембрану, которая пропускает только его);
  • обратный осмос («продавливание» через фильтры, пропускающие только молекулы воды);
  • электродиализ (прохождение водяного потока сквозь камеру с электродами, на которых «оседают» положительные и отрицательные ионы);
  • газогидратный метод (замораживание соленой воды, затем — обработка одним из углеродных газов; образующиеся в процессе кристаллы – это уже пресная вода).

Еще больше способов сделать из морской пресную воду можно найти тут.

Важно! Опреснить соленую воду можно и «кустарными» способами. Она замерзает медленнее пресной. Поэтому нужно дождаться, когда в воде появятся кусочки льда, извлечь их и дать растаять. Также в домашних условиях применяется дистилляция.

Загрязнение Мирового океана

Конечным звеном миграции загрязнённых вод является Мировой океан, загрязнение которого практически необратимо.

Химическое

Особенно серьёзной проблемой представляется загрязнение гидросферы нефтепродуктами.

По данным с аэроснимков, около 10% водной поверхности Земли покрыто нефтяной плёнкой, которая нарушает тепловой баланс Океана, препятствует нормальному доступу света и кислорода в толщу воды, угнетая живые организмы, оказывает на них токсическое действие.

Серьёзно страдают воды прибрежных урбанизированных территорий по причине перенаселённости и высокой концентрации промышленности в этих местах.

Как и в случае с атмосферой, вода в Мировом океане, внутренние моря и крупнейшие реки, как правило, не являются собственностью одного государства. Поэтому необходимо учитывать, что, например, нефтепродукты, попавшие в океан, не остаются на относительно небольшой площади, они склонны к миграции.

Наиболее серьёзные нефтяные загрязнения наблюдаются возле северо-западного побережья Африки и у восточных берегов Китая. Кроме того, косвенно наличие нефтяной плёнки оказывает влияние на климат, поскольку загрязнение полярных областей снижает альбедо поверхности ледников, способствуя их таянию. На огромные расстояния мигрируют также пестициды (как с водными, так и с воздушными массами) – они обнаружены в тканях полярных животных, хотя никогда не применялись в этих областях.

Радиоактивное и тепловое

Помимо химического загрязнения, существует также проблема радиоактивного и теплового загрязнения океанов. Первое происходит в результате подводных ядерных взрывов, сброса отходов АЭС и аварий судов, работающих на атомных двигателях.

Тепловое загрязнение характерно прежде всего для устьев рек и прибрежных зон, поскольку обусловлено осуществлением промышленных сбросов в водоёмы и использованием воды как охладителя в теплообменных процессах. Это загрязнение приводит к интенсивному развитию патогенных микроорганизмов и к снижению количества растворённого в воде кислорода, что в значительной мере ухудшает условия жизни планктона и ихтиофауны.

Интересные факты

Вот некоторые интересные факты:

  • Финляндия – не только «страна тысячи озер», но и «страна тысячи чистых озер». Водопроводную воду там можно пить, не боясь за собственное здоровье.
  • Горячая вода превращается в лед быстрее, чем холодная. Убедительного объяснения этому факту пока не имеется. Само явление именуется «парадоксом Мпембы».
  • Вода для человека – источник жизни, при ее отсутствии можно прожить максимум 5 дней. Больше, чем в воде, он нуждается только в кислороде. Но она же переносит возбудителей 85% известных науке заболеваний.
  • Средняя «норма потребления» воды человеком за всю жизнь приближается к 35 тоннам.
  • По мере взросления вода из организма постепенно «испаряется». У новорожденного ее примерно 80%, к старости остается 50%, не более.
  • Из школьной программы каждый четко усвоил, что вода бывает твердой, жидкой и газообразной. Это верно, но не совсем. Сейчас ученые насчитывают уже 14 специфических агрегатных состояний для твердой воды и 5 – для жидкой.

Физические свойства

Базовые характеристики с точки зрения физиков:

  • плавление и замерзание при 0°С (лед превращается в жидкую воду и наоборот);
  • кипение при температуре 100°С (вода становится паром – это ее газообразное состояние);
  • плотность при температуре 4°С – 1 г/см³, при 20°С – 0,9982 г/см³.

При нормальных условиях (давление 1 атм.) пресная вода — без цвета, запаха и вкуса. Для нее характерна высокая теплоемкость и пониженная теплопроводность (поглощая тепло в больших количествах, сама она нагревается сравнительно мало).

Интересно! Пресная вода — хороший растворитель, окисляющий большинство металлов. Она в состоянии растворить даже горные породы.

Источник: okrsredkchr.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.