Что такое вода: агрегатные состояния, роль на земле

Оглавление

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.

Ладожское озеро

Ладожское озеро, расположенное на северо-западе Восточно-Европейской равнины на высоте 5 м над уровнем моря, — самое крупное пресноводное озеро в Европе. Площадь его 17,7 тыс. км2; максимальная глубина 233 м,средняя глубина 51 м; объем воды 908 км3.

Озеро занимает котловину ледниково-тектонического происхождения. Берега в северной части озера высокие, скалистые, отличаются сложными очертаниями: многочисленные заливы типа фьордов, мысы. Здесь же находятся наибольшие глубины. Южные берега низкие, заболоченные, почти не расчлененные. Из 660 островов свыше 500 расположены в северной части озера. Острова — небольшие, скалистые, сложенные кристалическими породами; крупнейшие из них: Мантсинсаари, Валаам, Коневец.

Водосборный бассейн площадью 258 тыс. км2 включает озера Онежское, Ильмень, Сайма. В озеро впадают 35 рек, в том числе Волхов, Свирь, Вуокса, вытекает река Нева. Колебания уровня воды в течение года 20–100 см.

Ладожское озеро замерзает в ноябре-январе, вскрывается в апреле-мае. Температура воды на поверхности озера в июле колеблется от 14°С (в северной части озера) до 20°С (в южной части).

Вода в озере гидрокарбонатного класса, слабо минерализована (60 мг/л); наибольшая прозрачность (до 7 м) наблюдается на северо-востоке.

Для озера характерны сгонно-нагонные явления до 70 см высотой, сейши. В течении всего года бывают штормы, самые сильные осенью, штиль чаще всего в июне.
Озеро богато рыбой: лосось, форель, сиги, ряпушка, судак, лещ, окунь, плотва, щука, корюшка, осетр, угорь и др.

Озеро является важным регулятором стока вытекающей из него реки, смягчая сезонные и многолетние его колебания.

Входит в систему Волго-Балтийского и Беломорско-Балтийского водных путей. В IX—XII вв. через озеро проходил путь «из варяг в греки», связывающий Северную Русь с Южной Скандинавией и Прибалтику с Византией. Во время Великой Отечественной войны по льду озера была проложена «Дорога жизни», сыгравшая выдающуюся роль в обеспечении обороны осажденного Ленинграда.

Озеро используется для судоходства, водоснабжения городов и других населенных пунктов, для рыболовства и рекреационных целей.

В низовьях реки Свирь расположен Нижнесвирский заповедник; в городе Сорталава находится климатический курорт, близ города много санаториев и домов отдыха; на острове Валаам — ансамбль Валаамского (Спасо-Преображенского) монастыря (основан в XIV в.).

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.

Ледники

Ледник – участок, покрытый замерзшей водой атмосферного происхождения. Образуются в местах, где скорость выпадения снега больше, чем скорость его таяния. Снеговая линия

– линия, выше которой лежит нетающий снег. Для экваториальных и тропический широт, выше, чем в Арктике и Антарктиде. Ледники бывают нескольких видов:

  • Покровные. Покрывают земную поверхность независимо от изгибов рельефа. Движение льда происходит от центра к окраинам. Такой ледник имеет огромную мощность.Ледники Антарктиды, о. Гренландия
  • Горные. Покрывают участки гор над снеговой линией. Движение льда происходит по уклону долины. – Ледник вкл. Килиманджаро
  • Многолетняя мерзлота. Толщи мерзлых, горных пород, которые не таят на протяжении долгого времени.

Почему исчезает вода

Как уже говорилось выше, вторым основным фактором, влияющим на сокращение запасов пресной воды в мире, является глобальное изменение климата на планете. Чем больше объемов парниковых газов накапливается в нашей атмосфере, задерживая тепло у ее поверхности, тем сильнее будут сокращаться запасы пресной воды. Повышение средней мировой температуры приводит к изменению погодных факторов, что в свою очередь оборачивается нарушением циклического круговорота воды в природе. В результате экологические катастрофы (наводнения, засуха и прочие) становятся более частными явлениями на нашей нагревающейся планете. Нарушается экологический баланс: в местах, где люди не нуждаются в дополнительных запасах воды, воды становится еще больше, а там, где нуждаются, ее становится еще меньше.

На карте ниже отображен водный стресс (нарушение баланса между водопользованием и водными ресурсами) каким ом ожидается к 2040 году. Карта построена с учетом «стандартного» сценария, при неуклонном росте объемов выбросов углекислого газа в атмосферу. Более повышенный водный стресс ожидается в областях, где уровень водоснабжения и без того уязвим вследствие засушливого климата и роста населения.

Водный стресс стран мира, прогнозируемый к 2040 году

Крупные города сильнее всего почувствуют дефицит воды. Ранее в этом году с этой проблемой уже столкнулись 4 миллиона жителей Кейптауна (ЮАР). В январе местное правительство объявило, что воды хватит только на 90 дней. По прогнозам ее запасы должны были полностью иссякнуть в апреле. Только с помощью запоздалых и отчаянных мер, направленных на сокращение потребления воды сельскохозяйственным сектором жители города смогли «дотянуть» до мая, когда начался затяжной сезон дождей. Проблема нехватки воды в городе не решена до сих пор. И таких городов, по мнению ученых, в ближайшие 20-30 лет станет гораздо больше.

К 2050 году от 3,5 до 4,4 миллиарда человек в мире будут ограничены в доступе к чистой пресной воде, причем более 1 миллиарда человек из этого числа – это жители крупных городов. Среди 482 попавших в исследование городов и населенных пунктов более четверти в будущем столкнутся с проблемой нехватки пресной воды для обеспечения всех потребностей. Основным фактором, влияющим на рост дефицита пресной воды, что логично, называется рост самих городов и его населения. Например, в США на первом месте по дефициту воды в будущем стоит Лос-Анджелес, поскольку его население по прогнозам будет расти даже несмотря на климатические изменения, которые также сократят его водные запасы. В целом ситуация с водой в городах станет хуже, если один из секторов их экономики получит приоритет на использование имеющихся запасов, отмечается в исследовании.

Топ 20 городов, которые, согласно прогнозам, столкнутся с крупнейшим водным кризисом к 2050 году

При виде таких прогнозов очень легко впасть в отчаяние. Однако ученые сохраняют надежду и предлагают альтернативные варианты дальнейшего развития событий. Например, результаты компьютерных моделирований, проведенных специалистами Массачусетского технологического института показали, что выбор политических решений, направленных на борьбу с климатическими изменениями, как это было с Парижским соглашением в 2015 году, позволят снизить последствия ожидающей нас нехватки воды. Если мировая общественность продолжит принимать подобные решения в будущем, то, например, 60 миллионов жителей стран Азии смогут избежать катастрофического дефицита воды, прогнозируемого к 2050 году, говорят ученые.

Одного Парижского соглашения конечно же будет недостаточно. Ученые предлагают более конкретные решения. Например, опыт Кейптауна показал, что правительствам и местным городским чиновникам необходимо выработать более грамотные стратегии, направленные на сохранения запасов пресной воды. То же повышение цен на воду до точки, при которой люди стали бы ее больше ценить и тратить в умеренных объемах позволило бы снизить нагрузку на ее запасы.

Ссылки

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Смотреть что такое «Пресная вода» в других словарях:

пресная вода
 — Природная вода с минерализаций до 1 мг/л … Словарь по географии

пресная вода
 — — EN freshwater Water having a relatively low mineral content, generally less than 500 mg/l of dissolved solids. (Source: LANDY) EN bathing freshwater Freshwater in which bathing is explicitly authorised or in which bathing is not prohibited and is traditionally practised by a large number of bathers. Water … Справочник технического переводчика

Испарители, опреснители. П. вода всегда составляла предмет первой необходимости на судах в морском плавании, но, главным образом, лишь для питья. В настоящее время потребление П. воды на новых судах усилилось, благодаря осознанной на практике… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

У этого термина существуют и другие значения, см. Вода (значения). Вода … Википедия

Книги

Представь себе. Новый взгляд на гигантские числа и необъятные величины , Смит Дэвид Дж.. Если всю историю нашей планеты сжать до 1 часа, то динозавры жили на Земле всего 3 минуты. Если все деньги мира — это куча из 100 монет, то Африке достанется только 3 монетки. Если Солнце -…

Общие возобновляемые внутренние ресурсы пресной воды

Страна Общие возобновляемые водные ресурсы (км³) Дата информации
 Бразилия 8 233 2011 г.
 Россия 4 508 2011 г.
 Соединенные Штаты 3069 2011 г.
 Канада 2 902 2011 г.
 Китай 2 840 2011 г.
 Колумбия 2132 2011 г.
 Евросоюз 2,057 2011 г.
 Индонезия 2,019 2011 г.
 Перу 1 913 2011 г.
 Индия 1 911 2011 г.
 ДР Конго 1,283 2011 г.
 Венесуэла 1,233 2011 г.
 Бангладеш 1,227 2011 г.
 Мьянма 1,168 2011 г.
 Чили 922 2011 г.
 Нигерия 950 2011 г.
 Вьетнам 884,1 2011 г.
 Конго 832 2011 г.
 Аргентина 814 2011 г.
 Папуа — Новая Гвинея 801 2011 г.
 Боливия 580 2011 г.
 Австралия 492 2011 г.
 Филиппины 479 2011 г.
 Камбоджа 476,1 2011 г.
 Таиланд 457,2 2011 г.
 Мексика 438,6 2011 г.
 Япония 430 2011 г.
 Норвегия 424,4 2011 г.
 Эквадор 382 2011 г.
 Парагвай 337 2011 г.
 Мадагаскар 336 2011 г.
 Новая Зеландия 333,5 2011 г.
 Лаос 327 2011 г.
 Камерун 285,5 2011 г.
 Пакистан 246,8 2011 г.
 Гайана 241 2011 г.
 Гвинея 232 2011 г.
 Мозамбик 226 2011 г.
 Румыния 217,1 2011 г.
 Либерия 211,9 2011 г.
 Турция 211,6 2011 г.
 Франция 211 2011 г.
 Непал 210,5 2011 г.
 Никарагуа 196,6 2011 г.
 Италия 191,3 2011 г.
 Швеция 174 2011 г.
 Исландия 170 2011 г.
 Габон 164 2011 г.
 Сербия 162,2 2011 *
 Сьерра-Леоне 160 2011 г.
 Германия 154 2011 г.
 Ангола 148 2011 г.
 Панама 148 2011 г.
 Великобритания 147 2011 г.
 Центрально-Африканская Республика 144,4 2011 г.
 Украина 139,6 2011 г.
 Эфиопия 139 2011 г.
 Иран 137 2011 г.
 Уругвай 122 2011 г.
 Суринам 122 2011 г.
 Коста-Рика 112,4 2011 г.
 Испания 111,5 2011 г.
 Гватемала 111,3 2011 г.
 Финляндия 110 2011 г.
 Замбия 107,5 2011 г.
 Туркменистан 105,5 2011 г.
 Хорватия 105,2 2011 г.
 Венгрия 104 2011 г.
 Мали 100 2011 г.
 Танзания 96,27 2011 г.
 Гондурас 95,93 2011 г.
 Нидерланды 91 2011 г.
 Ирак 89,86 2011 г.
 Кот-д’Ивуар 81,14 2011 г.
 Австрия 78 2011 г.
 Азербайджан 77,7 2011 г.
 Северная Корея 77,15 2011 г.
 Греция 74,25 2011 г.
 Португалия 69,7 2011 г.
 Южная Корея 68,7 2011 г.
 Казахстан 66 2011 г.
 Алжир 65,33 2011 г.
 Судан 64,5 2011 г.
 Польша 63,33 2011 г.
 Грузия 61,6 2011 г.
 Беларусь 58 2011 г.
 Египет 57,3 2011 г.
 Швейцария 53,5 2011 г.
 Гана 53,2 2011 г.
 Шри-Ланка 52,8 2011 г.
 Ирландия 52 2011 г.
 Южная Африка 51,4 2011 г.
 Словакия 50,1 2011 г.
 Узбекистан 48,87 2011 г.
 Соломоновы острова 44,7 2011 г.
 Албания 43 год 2011 г.
 Чад 41,7 2011 г.
 Сенегал 38,8 2011 г.
 Куба 38,12 2011 г.
 Босния и Герцеговина 37,5 2011 г.
 Латвия 35,45 2011 г.
 Монголия 34,8 2011 г.
 Бутан 34,68 2011 г.
 Нигер 33,65 2011 г.
 Словения 31,87 2011 г.
 Гвинея-Бисау 31 год 2011 г.
 Марокко 30,7 2011 г.
 Кения 29 2011 г.
 Фиджи 28,55 2011 г.
 Бенин 26,39 2011 г.
 Экваториальная Гвинея 26 год 2011 г.
 Эль Сальвадор 25,23 2011 г.
 Литва 24,9 2011 г.
 Афганистан 24,77 2011 г.
 Кыргызстан 23,62 2011 г.
 Таджикистан 21,91 2011 г.
 Болгария 21,3 2011 г.
 Доминиканская Республика 21 год 2011 г.
 Зимбабве 20 2011 г.
 Белиз 18,55 2011 г.
 Бельгия 18,3 2011 г.
 Намибия 17,72 2011 г.
 Сомали 17,28 2011 г.
 Малави 16,8 2011 г.
 Сирия 14,7 2011 г.
 Идти 14,7 2011 г.
 Гаити 14,03 2011 г.
 Республика Чехия 13.15 2011 г.
 Эстония 12,81 2011 г.
 Бурунди 12,54 2011 г.
 Буркина-Фасо 12,5 2011 г.
 Ботсвана 12,24 2011 г.
 Алжир 11,67 2011 г.
 Молдова 11,65 2011 г.
 Мавритания 11,4 2011 г.
 Руанда 9,5 2011 г.
 Ямайка 9,4 2011 г.
 Бруней 8,5 2011 г.
 Гамбия 8 2011 г.
 Армения 7,77 2011 г.
 Северная Македония 6.4 2011 г.
 Эритрея 6.3 2011 г.
 Дания 6 2011 г.
 Тунис 4.6 2011 г.
 Ливан 4,51 2011 г.
 Свазиленд 4.5 2011 г.
 Тринидад и Тобаго 3,84 2011 г.
 Люксембург 3.1 2011 г.
 Лесото 3,02 2011 г.
 Маврикий 2,75 2011 г.
 Саудовская Аравия 2,4 2011 г.
 Йемен 2.1 2011 г.
 Израиль 1,78 2011 г.
 Оман 1.4 2011 г.
 Коморские острова 1.2 2011 г.
 Иордания 0,94 2011 г.
 Кипр 0,78 2011 г.
 Ливия 0,7 2011 г.
 Сингапур 0,6 2011 г.
 Кабо-Верде 0,3 2011 г.
 Джибути 0,3 2011 г.
 Объединенные Арабские Эмираты 0,15 2011 г.
 Бахрейн 0,12 2011 г.
 Барбадос 0,08 2011 г.
 Катар 0,06 2011 г.
 Антигуа и Барбуда 0,05 2011 г.
 Мальта 0,05 2011 г.
 Мальдивы 0,03 2011 г.
 Багамы 0,02 2011 г.
 Кувейт 0,02 2011 г.
 Сент-Китс и Невис 0,02 2011 г.

Как распределяется ресурс на Земле?

Гидроресурсы на территории земного шара распределены неравномерно. Разброс наблюдается как по странам и континентам, так и по климатическим поясам.

Из всех континентов наибольшими водными ресурсами обладает Азия – 14 600 км3, наименьшими Австралия и Океания – 1 600 км3, если не учитывать льды и глубокие подземные воды.

Но если пересчитать на душу населения, картина становится обратной. На каждого гражданина Австралии и Океании приходится 56 500 м3 воды, в Азии – 3 800 м3.

Лидером по водным ресурсам является Бразилия. На ее территории протекает самая полноводная река в мире – Амазонка.

В числе лидеров и Россия, где также много больших рек, ей принадлежит акватория самого крупного пресноводного водоема – озера Байкал.

Наиболее обеспечены

Десятка стран, обладающих богатыми водными ресурсами, выглядит так:

Лидеры по общим запасам Лидеры на душу населения
Страна Водные ресурсы, км 3 На душу населения, тыс. м 3 Страна На душу населения, тыс. м 3
Бразилия 6950 43 Гвиана 609,1
Россия 4500 30,5 Исландия 539,6
Канада 2900 87,2 Гайана 315,8
Китай 2800 2,3 Суринам 236,8
Индонезия 2530 12,2 Папуа Новая Гвинея 121,7
США 2480 9,4 Габон 113,26
Бангладеш 2360 19,6 Бутан 113,2
Индия 2085 2,2 Канада 87,2
Венесуэла 1320 60,3 Норвегия 80,1
Мьянма 1080 23,3 Новая Зеландия 77,3

*Приведены оценочные данные, так как в разных источниках они расходятся из-за различий в методике оценки гидроресурсов.


Запасы воды в каждой стране не являются чем-то данным раз и навсегда.

Водные ресурсы возобновляются, но на этот процесс влияют изменения климата, увеличение потребления, все факторы, от которых зависит кругооборот воды в природе.

Наблюдается тенденция к тому, что богатые водными ресурсами страны увеличивают свои запасы, в реках и водоемах поднимается уровень воды. Иногда приходиться отгораживаться плотинами. Там где недостаток водных ресурсов, дефицит становится острее.

И если государства с высокими доходами могут позволить себе дорогостоящие технологии водоснабжения, и транспортировку воды на большие расстояния, то в бедных странах эта проблема стоит очень остро.

Испытывают дефицит

Представляет интерес десятка самых бедных водой стран:

Страна Водные ресурсы, км3
Джибути 0,3
ОАЭ 0,15
Бахрейн 0.12
Барбадос 0.08
Катар 0.06
Антигуа и Барбуда 0,05
Мальта 0,05
Мальдивы 0,03
Кувейт 0,02

Регионов с абсолютным отсутствием запасенной H2O не существует. В том же Кувейте нет ни рек ни озер, эти минимальные, указанные в таблице запасы труднодоступны, поэтому считается, что воды там нет вообще.

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.

Как распределяется ресурс на Земле?

Гидроресурсы на территории земного шара распределены неравномерно. Разброс наблюдается как по странам и континентам, так и по климатическим поясам. Большинство стран с дефицитом воды расположены в зонах экваториального и тропического климата с высокими дневными температурами. В арктической, антарктической, зоне умеренного климата ситуация лучше.

Из всех континентов наибольшими водными ресурсами обладает Азия – 14 600 км3, наименьшими Австралия и Океания – 1 600 км3, если не учитывать льды и глубокие подземные воды.

Но если пересчитать на душу населения, картина становится обратной. На каждого гражданина Австралии и Океании приходится 56 500 м3 воды, в Азии – 3 800 м3.

Если учитывать только реки, озера, неглубокие грунтовые пласты и определять объем запасов количеством речных стоков в год, то лучше других обеспечена Латинская Америка. Там разветвленная речная сеть, преимущественно климат с обилием осадков.

Лидером по водным ресурсам является Бразилия. На ее территории протекает самая полноводная река в мире – Амазонка.

В числе лидеров и Россия, где также много больших рек, ей принадлежит акватория самого крупного пресноводного водоема – озера Байкал.

Наиболее обеспечены

Десятка стран, обладающих богатыми водными ресурсами, выглядит так:

Лидеры по общим запасам Лидеры на душу населения
Страна Водные ресурсы, км3 На душу населения, тыс. м3 Страна На душу населения, тыс. м3
Бразилия 6950 43 Гвиана 609,1
Россия 4500 30,5 Исландия 539,6
Канада 2900 87,2 Гайана 315,8
Китай 2800 2,3 Суринам 236,8
Индонезия 2530 12,2 Папуа Новая Гвинея 121,7
США 2480 9,4 Габон 113,26
Бангладеш 2360 19,6 Бутан 113,2
Индия 2085 2,2 Канада 87,2
Венесуэла 1320 60,3 Норвегия 80,1
Мьянма 1080 23,3 Новая Зеландия 77,3

*Приведены оценочные данные, так как в разных источниках они расходятся из-за различий в методике оценки гидроресурсов.

Запасы воды в каждой стране не являются чем-то данным раз и навсегда.

Водные ресурсы возобновляются, но на этот процесс влияют изменения климата, увеличение потребления, все факторы, от которых зависит кругооборот воды в природе.

Наблюдается тенденция к тому, что богатые водными ресурсами страны увеличивают свои запасы, в реках и водоемах поднимается уровень воды. Иногда приходиться отгораживаться плотинами. Там где недостаток водных ресурсов, дефицит становится острее.

И если государства с высокими доходами могут позволить себе дорогостоящие технологии водоснабжения, и транспортировку воды на большие расстояния, то в бедных странах эта проблема стоит очень остро.

Испытывают дефицит

Представляет интерес десятка самых бедных водой стран:

Страна Водные ресурсы, км3
Джибути 0,3
ОАЭ 0,15
Бахрейн 0.12
Барбадос 0.08
Катар 0.06
Антигуа и Барбуда 0,05
Мальта 0,05
Мальдивы 0,03
Кувейт 0,02

Регионов с абсолютным отсутствием запасенной H2O не существует. В том же Кувейте нет ни рек ни озер, эти минимальные, указанные в таблице запасы труднодоступны, поэтому считается, что воды там нет вообще.

Стран с ограниченными водными запасами около пятнадцати. Среди них есть и развитые государства, где фактически нет гидроресурсов, например Мальта.

Считается, что шестая часть населения Земли испытывает постоянный дефицит пресной воды. Особенно остро вопрос стоит в некоторых странах Африки, где недоступны современные технологии, а естественных водоемов недостаточно.

Пути решения дефицита пресной воды

Как экономить пресную воду?

Проблема пресной воды на Земле с каждым годом становится все более актуальной. Население планеты увеличивается, промышленное производство тоже растет, а вслед за ними значительно возрастает потребление пресной воды. Глобальная проблема пресной воды заключается в том, что не происходит восполнение водных ресурсов. Таким образом, запасы пресной воды на планете постепенно уменьшаются, и если не изменить экстенсивный путь траты водных ресурсов, то это может привести к дефициту пресной воды в большинстве регионов, а затем — к экологической катастрофе.

Какие существуют пути решения дефицита пресной воды?

Здесь существует множество подходов и технологий:

1) Сохранение запасов пресной воды в водохранилищах.

Это позволяет не только оберегать водные ресурсы, но и иметь запас воды на случай непредвиденных катаклизмов.

2) Технологии по переработке воды.

Хозяйственно-бытовые и сточные воды должны подлежать переработке и очистке. Это позволяет экономить значительное количество пресной воды.

3) Опреснение соленой воды.

Технологии по переработке соленой воды в пресную (опреснение) становятся все более совершенными и требуют меньше материальных затрат. Превращение соленой воды в пресную — прекрасное решение проблемы пресной воды.

4) Селекционные методики для сельскохозяйственных культур.

С помощью современных технологий генетической селекции появилась возможность выводить сельскохозяйственные культуры, имеющие устойчивость к соленым почвам. Такие растения можно поливать соленой водой, и это позволяет сберечь значительное количество пресной воды.

5) Капельный полив.

Другой интересный способ экономии пресной воды при поливе растений — методика капельной ирригации. Для этого сельскохозяйственные угодья снабжаются системой разветвленных труб малого диаметра, через которые вода попадает непосредственно к растению или его корням (при подземном расположении системы) и это резко снижает расход пресной воды.

6) Сточные воды.

Так как сельское хозяйство потребляет очень значительное количество водных ресурсов, можно использовать для полива растений сточные воды. Такая практика применима не во всех случаях, но при использовании дает эффективный результат.

7) Искусственный лес.

Необычное решение проблемы нехватки пресной воды в засушливых районах мира — создание искусственного леса в пустынях. На практике такие проекты еще не реализованы, но работы над ними ведутся.

Огромные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках. Если технично растопить некоторые из них, можно высвободить значительное количество воды. Другой вариант добычи пресной воды — бурение глубинных скважин.

К более экзотическим вариантам относится технология воздействия на дождевые облака и образование водного конденсата из тумана.

Таким образом, при использовании современных экологических технологий проблемы использования пресной воды могут быть в значительной мере решены уже в ближайшее время.

Перспективы опреснения морской воды с помощью атомных электростанций

Помимо самого дефицита пресной воды в тех или иных странах, существует еще одна большая проблема — загрязнение рек и естественных водоемов. Такое загрязнение происходит за счет промышленных выбросов, канализационных стоков, за счет смыва с полей химических удобрений и различных гербицидов и пестицидов. Еще одна проблема — засоление грунтовых вод, когда в прибрежных в водоносные слои проникает соленая вода при высоких темпах откачки пресной.

Радикальные климатологи настаивают на антропогенных причинах водной проблемы, якобы загрязнение окружающей среды приводит к дефициту питьевой воды, то есть все беды, по их мнению, из-за урбанизации и агрессивного землепользования. А есть когорта ученых, которые уверены, что пресная вода не исчезает, что круговорот воды в природе вечен и вода является возобновляемым природным ресурсом. Ведь испарения с поверхности мирового океана конденсируются и выпадают пресными осадками в виде дождя, снега, града и т.д., таким образом вода раз за разом попадает в почву, в реки, озера, моря и океаны.

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.

Вода играет исключительную роль в поддержании жизнедеятельности любого организма. Это вещество может быть представлено в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Но именно жидкость является основной внутренней средой тела человека и других организмов, т.к. здесь протекают все биохимические реакции, и именно в ней располагаются все структуры клетки.

Как образуется, откуда она берется на планете?

Пресная вода образуется следующими способами:

  • через земные слои она просачивается из крупных водоемов, вследствие чего появляются подземные реки, озера, ключи;
  • во время извержений из недр земли выбрасывается водяной пар в малых количествах, который в дальнейшем испаряется;
  • при таянии ледников на горных вершинах. Благодаря тому, что талая вода подпитывает горные озера, они отличаются своей чистотой;
  • выпадает в виде осадков из атмосферы.

Такая вода может принимать любое агрегатное состояние, поэтому она участвует в круговороте воды в природе, который включает в себя 4 этапа:

  1. Испарение – на первоначальной стадии вода из рек, озер, океанов и других поверхностных водяных источников преобразуется из жидкого состояния в газообразное, а затем пар попадает в слои атмосферы.
  2. Конденсация – в слоях атмосферы пар снова переходит в жидкое состояние в виде водных капель, вследствие чего происходит образование облаков и тумана.
  3. Осадки – капли воды тяжелеют из-за столкновений друг с другом и выпадают на землю твердыми или жидкими осадками.
  4. Стоки в океан – осадки, которые выпали на землю, оказываются либо в почве, либо в реках и иных природных стоках, устремляясь в океан.

Благодаря данному круговороту резерв воды восполняется, благодаря чему происходит поддержание некого баланса. Однако все чаще она подвергается засорению, а из-за глобального потепления, ее становится все меньше.

Распределение пресной воды на планете меняется (не без нашего участия)


Перераспределение запасов пресной воды. Голубым цветом отмечены регионы, где объёмы пресной воды выше среднего, красным — регионы, где они ниже. На планете происходит глобальное перераспределение запасов пресной воды — к такому выводу пришли учёные из NASA. Они сопоставили информацию, собранную миссией GRACE, и данные других исследований и пришли к выводу, что регионы, где воды в достатке, получают всё больше влаги, а сухие становятся ещё суше. Причин тому несколько — естественные изменения, глобальное потепление и деятельность человека — и определить конкретных виновников удаётся не всегда. Но кое-что ясно уже сейчас: Китаю и некоторым другим странам пора задуматься о том, как лучше распорядиться водой.

Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) — это программа, направленная на изучение гравитационного поля Земли. В 2002 NASA запустили на орбиту два одинаковых спутника. Измеряя расстояние между ними, учёные смогли отследить изменение гравитации Земли, а заодно — перемещение водных масс. В ходе нового исследования специалисты NASA проанализировали данные, собранные GRACE за 14 лет наблюдений. Поскольку они хотели понять не только, как менялось распределение воды, но и почему это происходило, они также использовали снимки других спутников, ирригационные карты и отчёты о деятельности человека.

«Мы впервые использовали наблюдения нескольких спутников для того, чтобы понять, как меняется доступность пресной воды. Наша главная цель — отличить сдвиги, вызванные естественными причинами — например, влажные и сухие периоды, связанные с Эль-Ни́ньо и Ла-Ни́нья, — от тех, что вызваны изменением климата или антропогенным фактором», — поясняет ведущий автор исследования Мэтт Роделл (Matt Rodell).

Результаты показали, что за 14 лет в тропиках и в высоких широтах пресной воды прибавилось, но сухие регионы в средних широтах стали только суше. «Мы наблюдаем серьёзные гидрологические изменения», — говорит член научной группы Джей Фамильетти (Jay Famiglietti). Однако единственной главной причины у этих сдвигов нет.

Например, в африканской реке Замбези с 2006 по 2021 объём воды увеличился на 29 гигатонн в год, хотя до того регион страдал от засушливой погоды. Учёные заключили, что это связано с естественными причинами. А Саудовская Аравия в 2002—2016 годах потеряла 6 гигатонн подземных вод — вероятно, потому что люди выкачивали воду для хозяйственных нужд. Похожая ситуация в Китае: в провинции Синцзян воду направляют на поля в засушливые районы, где она уходит на полив растений или испаряется. В некоторых регионах важную роль сыграли сразу несколько факторов.

Учёные считают, что некоторым государствам пора всерьёз задуматься о сохранении водных ресурсов. Особенно сложная ситуация в северной Индии, в Китае, на Ближнем востоке и в районе Каспийского моря. «На мой взгляд, то, что мы видим влияние человека на глобальное распределение воды, должно стать причиной для тревоги», — комментирует Фамильетти. «Я думаю, мы забыли, общество забыло, сколько воды нужно для производства пищи. Мы принимали доступность воды как должное. А теперь многие регионы находятся в такой ситуации, что мы больше не можем принимать её как должное. Население слишком велико, уровень подземных вод слишком низок… наступил переломный момент», — говорит он.

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.

Перу

В Перу находится знаменитое во всем мире озеро Титикака, которое составляет неотъемлемую часть водных богатств страны. Также на территории государства находятся бесчисленное количество термальных источников, озер, рек, лагун и водопадов. Из огромного количества озер можно выделить самые значимые, такие, как:

  • озеро Римачи, являющееся самым крупным озером во всей Амазонии,
  • озеро Хунин ледникового происхождения.

Помимо бесчисленного количества горных рек, стоит обратить особое внимание на величественные водопады, которых в Перу невероятное количество. Самыми крупными водопадами являются: Три сестры, Юмбилла и Гокта

Отдельного внимания заслуживают уникальные лагуны с неиссякаемыми запасами воды, самыми большими из, которых можно отметить: Пака, Уарингас, Паринакочас и Йангануко.

На что мы тратим этот ценнейший ресурс?

Почти 70 % мы растрачиваем воду на поддержание сельскохозяйственной отрасли. В каждом регионе это значение колеблется в разных диапазонах. Около 22 % мы тратим на все мировое производство. И только 8 % из оставшегося уходит на нужды бытового потребления.

Снижение водного резерва питьевой воды грозит более 80 странам. Оно оказывает существенное влияние не только на общественное, но и экономическое благополучие. Необходимо искать решение этого вопроса уже сейчас. Так, сниженное потребление питьевой воды не является решением, а лишь усугубляет проблему. С каждым годом запас пресной воды уменьшается до значения 0.3 %, при этом, не все источники пресной воды для нас доступны.

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 %).

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.

Похожие записи:

Выбираем сварочный аппарат для дачи: недорогой, но производительный Баня с электрокаменкой: строительство, отзывы, особенности Default ThumbnailКто построил московский кремль Коммунальные услуги: что входит в оплату жкх Недостатки (мифы и реальность) домов из мини бруса Что нужно знать о пожарных выездных плановых проверках