Прісна вода

Гідросфера представляє собою водну оболонку Землі (моря, океани, льодовики, ріки, озера та підземні води). Це 0,025% усієї маси Землі, в основному це морська вода і тільки 2% від усієї маси води прісна. Вісімдесят п'ять відсотків прісної води це льодовики південного та північного полюсів Землі, гірські льодовики та айсберги. Річки, прісноводні озера, частка підземних вод (близько 1%) використовується людством для своїх потреб.

Розподіл води на Землі приведений на рис. 1.5,1.6.1.7 ]

Рис. 1.5. Розподіл прісної і солоної води на Землі

Рис. 1.6. Розподіл прісної води на Землі

В біосфері вода виконує дуже важливі функції (рис. 1.7):

Рис. 1.7. Основні функції води в біосфері

Для величезної кількості живих організмів, особливо на ранніх етапах розвитку біосфери, вода була середовищем зародження і розвитку. Хімічний склад води дуже різноманітний. Це різна солоність морських вод і різна мінералізація прісних вод.

Основним джерелом водопостачання для людства є річковий стік, який на Україні складає приблизно 83,5 млрд. м3 і розподілений він нерівномірно. На густонаселені регіони, де розміщені найбільш водоємні галузі припадає лише 30% прісної води (це Донецько-Придніпровський і південний регіони України). Дефіцит води тут ставить важливі проблеми будівництва каналів для перерозподілу води та водосховищ. В основному основним водопостачальником на Україні є Дніпро, в меншій мірі забирається вода для господарських потреб із інших річок України (Це Дунай, Дністер, Південний Буг, Тиса, прут та інші). Водозабезпечення рік в основному залежить від стоку малих рік, яких на Україні близько 63 тис.

Підземні води (артезіанські та верховоди і) відіграють для водозабезпечення велику роль. Приблизно 70% жителів сіл і селищ задовольняють свої потреби у питній воді із підземних джерел. Стан підземних вод значно кращий ніж поверхневий. Слід відзначити, що на сьогодні поверхневі води також забруднені як і річки.

Об'єм прісної води залежить від швидкості з якою в природі джерела прісної води відновлюються або поновлюються в процесі глобального гідрологічного циклу. На Землі осідає близько 113 000 км3 води, із них 72 куб. км. використовується знову. Близько 41 000 км3 води поновлюють підземні водоносні пласти і повертаються в океани.

Не залежно від того, в якому стані перебуває вода (рідкому, твердому – лід, чи газоподібному – пара), якщо концентрація солі в ній не перевищує 0,1% - така вода класифікується, як прісна.

Найбільші запаси прісної води, несуть в собі полярні льоди. З прісної води складаються прісні озера, річки та струмки. Відношення кількості всього світового запасу прісної води до об’єму води на планеті складає всього лише 3%.

Переважна більшість запасів прісних вод (понад 90%) закуті в антарктичних льодах.

Вважається, що джерела прісної води є невичерпними. Самовідновлення відбувається в результаті природного кругообігу води в природі. Щорічно в результаті випаровування вод світового океану утворюються колосальні запаси прісної води (близько 525 тисяч км³) у вигляді хмар. Деяка її кількість знову повертається в океани, але основна частина, досягаючи суші і випадаючи там у вигляді дощу, снігу або інших опадів, породжує озера, льодовики, ріки та підземні води.

Розподіл вод річок по континентах далеко не рівномірний. Так, наприклад, на частку Європи та Азії з їх 70-ма відсотками світового населення, припадає всього 39% світових річкових запасів. У найбільш вигідному – в плані забезпечення річковими водами – положенні знаходяться північно-східні та північні регіони Російської Федерації. Тут зосереджено 80% всіх запасів води країн СНД.

Факторами, що відіграють величезну роль у визначенні якості прісних вод, є клімат і геологічні особливості місцевості. До головних кліматичних факторів відносяться частота опадів і їх кількість. У наші дні з’явився ще один важливий кліматичний фактор – це стан екології в тому чи іншому районі. Вирішальну роль в якості річкових вод відіграє такий геологічний фактор, як будова річкового русла. При переважанні вапнякових порід – вода жорстка і прозора. У випадку, коли структура річки складається з більш твердих мінералів, наприклад граніту, через наявність нерозчинних частинок, вода буде відрізнятися м’якістю і мутністю.

Річкова вода має одну дуже важливу особливість – вона самоочищається. Шляхом природних біохімічних реакцій і процесів, які безперервно протікають у водах річок, регулюється концентрація забруднюючих речовин та зменшується їх кількість. Водні ресурси, доступні для людини, визначаються швидкістю їх самовідновлення. Полярні льоди проходять весь цикл відновлення за 8 тисяч років, в океанах же цей процес протікає з набагато більшою швидкістю. У континентальних водоймах, таких як моря, озера і т.п., самовідновлення води триває в 500 разів швидше від того ж процесу для океану. Найбільш швидко відновлюваними водоймами вважаються річки: цикл їх поновлення знаходиться в межах 10-12 діб.

Споконвіку річки використовувалися людиною в якості джерела прісної води. Сьогодні ж ці водні артерії перетворилися на магістралі, якими переносяться «досягнення» трудової діяльності людини. Саме річками відходи змиваються в моря й океани. На сьогоднішній день зростання потреби людства в чистій воді багаторазово перевищує темпи будівництва очисних споруд. Може здатися, що, вирішивши цю проблему, ми знайдемо вихід із ситуації, що склалася. Але це далеко не так. Причиною цьому є той факт, що, незважаючи на використання найсучасніших очисних систем, які включають в себе методи біологічного очищення, неорганічні речовини, розчинені у воді і близько 10-ти відсотків органічних речовин, проходячи через очисні споруди, все ж залишаються у складі води.

Загальний обсяг річок землі варіюється у значенні 1,2 тис. км³. Сумарна ж кількість світових стоків в 30 разів перевищує цей показник і наближається до цифри, яка жахає своєю величиною – 36 тис. км³. Бачачи, наскільки швидким став ріст населення землі, вчені припускають можливість того, що недостатня кількість води, належної якості, може відразу стати стримуючим чинником у подальшому розвитку людського суспільства. Саме ця небезпека і повинна послужити приводом для більш раціонального використання резерву нашої планети.

Усі наявні на Землі запаси прісної води складають лише невелику частку загальної кількості води. Вони виникають в результаті випаровування води з океанів та з поверхні суші, a також з листя рослин. Пара, що накопичується в атмосфері, переноситься внаслідок глобальної циркуляції атмосфери в інші географічні широти, де випадає у вигляді опадів - дощу або снігу. Вода, яка випадає у вигляді опадів, стікає в річки або збирається в озера і підземні резервуари. Зрештою вона випаровується або несеться річками назад в океани.

Приблизно 10% прісної води витрачається на домашні потреби, решту йде на потреби сільського господарства і промисловості. Для отримання одного фунту цукру потрібно близько 200 л води, для вирощування одного фунту зерна (з урахуванням опадів) 700 л води, a для отримання одного фунту синтетичної гуми 1200 л води.

Збільшення витрати води на домашні потреби обганяє зростання населення, оскільки зростає використання таких побутових приладів, як автоматичні посудомийки, пральні машини і пристрої для видалення сміття. Для автоматичної посудомийки потрібно 40 л води на одне завантаження, що приблизно вдвічі більше, ніж при митті посуду вручну. Середній американець щодня витрачає приблизно 200 л води, не рахуючи води, що витрачається на поливання газонів і садів.

Вода для домашніх потреб, сільського господарства або промислових підприємств поступає з озер, річок і підземних джерел або зі штучних резервуарів. Більша частина води, що потрапляє в систему водопостачання, була попередньо «використана»; вона вже пройшла через одну або кілька каналізаційних систем або промислових підприємств. Тому її зазвичай доводиться попередньо обробляти, перш ніж вона потрапить в наші водопровідні крани.

Після використання воду знову необхідно обробляти, щоб вона не забруднювала озера і річки, куди її повертають. Важливість обробки каналізаційних і стічних вод після їх промислового використання становиться все більш очевидною, так як велика кількість води використовується багатократно, перш ніж вона потрапляє в моря і океани.

Дата добавления: 2014-12-25