Доклад: Водные ресурсы.

Сообщение на тему

Водные ресурсы Земли

студентки

Ι курса группа 251(б)

Сазоновой Дарьи

Казань 2006 год.

1. Общая характеристика водных ресурсов

2. Водный баланс Земли

3. Гидросфера как природная система

4. Мировой океан

5. Воды суши

6. Управление водными ресурсами

7. Источники загрязнения водных ресурсов

8. Меры по охране и экономному расходованию водных ресурсов

9. Международное десятилетие: « Вода для жизни».

1. Общая характеристика водных ресурсов.

Водная оболочка земного шара-океаны, моря, реки, озера- называется гидросферой. Она покрывает 70,8% земной поверхности. Объем гидросферы достигает 1370,3 млн. км3, что составляет 1/800 общего объема планеты 96,5% гидросферы сосредоточено в океанах и морях, 1,74% -в полярных и горных ледниках и лишь 0,45% -в пресных водах-реках, болотах и озерах.

Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержанием 1 млрд. 338 млн. км3 - около 98% всей воды на Земле. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. км2. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши территории, занимающей 149 млн. км2. Вода в океане соленая, причем большая ее часть (более 1 млрд. км3) сохраняет постоянную соленость около 3,5% и температуру, примерно равную 3,7 ° С. Заметные различия в солености и температуре наблюдаются почти исключительно в поверхностном слое воды, а также в окраинных и особенно в средиземных морях. Содержание растворенного кислорода в воде существенно уменьшается на глубине 50-60 метров.

Подземные воды бывают солеными, солоноватыми (меньшей солености) и пресными; существующие геотермальные воды имеют повышенную температуру (более 30 ° С.). Для производственной деятельности человечества и его хозяйственно-бытовых нужд требуется пресная вода, количество которой составляет всего лишь 2,7% общего объема воды на Земле, причем очень малая ее доля (всего 0,36%) имеется в легкодоступных для добычи местах. Большая часть пресной воды содержится в снегах и пресноводных айсбергах , находящихся в районах в основном Южного полярного круга. Годовой мировой речной сток пресной воды составляет 37,3 тыс. км3. томе того, может использоваться часть подземных вод, равная 13 тыс. км3. К сожалению, большая часть речного стока в России, составляющая около 5000 км3, приходится на малоплодородные и малозаселенные северные территории. При отсутствии пресной воды используют соленую поверхностную или подземную воду, производя ее опреснение или гиперфильтрацию: пропускают под большим перепадом давлений через полимерные мембраны с микроскопическими отверстиями, задерживающими молекулы соли. Оба эти процесса весьма энергоемки, поэтому представляет интерес предложение, состоящее в использовании в качестве источника пресной воды пресноводных айсбергов (или их части), которые с этой целью буксируют по воде к берегам, не имеющим пресной воды, где организуют их таяние. По предварительным расчетам разработчиков этого предложения, получение пресной воды будет примерно вдвое менее энергоемки по сравнению с опреснением и гиперфильтрацией. Важным обстоятельством, присущим водной среде, является то, что через нее в основном передаются инфекционные заболевания (примерно 80% всех заболеваний). Впрочем, некоторые из них, например, коклюш, ветрянка, туберкулез, передаются через воздушную среду. С целью борьбы с распространением заболеваний через водную среду Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила текущее десятилетие десятилетием питьевой воды.

2. Водный баланс земли.

Чтобы представить, сколько воды участвует в круговороте, охарактеризуем различные части гидросферы. Более 94% ее составляет Мировой океан. Другая часть (4%) – подземные воды. При этом следует учесть, что большая их часть относится к глубинным рассолам, а пресные воды составляют 1/15 долю. Значителен также объем льда полярных ледников: с пересчетом на воду он достигает 24 млн. км., или 1,6% объема гидросферы. Озерной воды в 100 раз меньше – 230 тыс. км., а в руслах рек содержится всего лишь 1200 м. Воды, или 0,0001% всей гидросферы. Однако, несмотря на малый объем воды, реки играют очень большую роль: они, как и подземные воды, удовлетворяют значительную часть потребностей населения, промышленности и орошаемого земледелия. Воды на Земле довольно много. Гидросфера составляет около 1/4180 части массы нашей планеты. Однако на долю пресных вод, исключая воду, скованную в полярных ледниках, приходится немногим более 2 млн. км., или только 0,15% всего объема гидросферы.

3. Гидросфера как природная система

Гидросфера – это прерывистая водная оболочка Земли, совокупность морей, океанов, континентальных вод (включая подземные) и ледяных покровов. Моря и океаны занимают около 71% земной поверхности, в них сосредоточено около 96,5% всего объема гидросферы. Суммарная площадь всех внутренних водоемов суши составляет менее 3% ее площади. На долю ледников приходится 1,6% запасов воды в гидросферы, а их площадь составляет около 10% площади континентов.

Важнейшее свойство гидросферы – единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод), которое осуществляется в процессе круговорота воды в природе. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающие перемещение и возобновление природных вод всех видов.

Под воздействием солнечного тепла вода в природе совершает непрерывный круговорот. Водяной пар, который легче воздуха, поднимается в верхний слой атмосферы, конденсируется в мельчайшие капельки, образующие облака из них вода возвращается на поверхность земли в виде осадков-дождя, снега. Выпадающая на поверхность земного шара вода частично поступает

непосредственно в природные водоемы, частично собирается в верхнем слое

почвы, образуя поверхностные и грунтовые воды.

Испарение с поверхности Мирового океана и с поверхности суши является начальным звеном круговорота воды в природе, обеспечивающим не только возобновление наиболее ценного его компонента – пресных воды суши, но и их высокое качество. Показателем активности водообмена природных вод служит высокая скорость их возобновления, хотя различные природные воды возобновляются (замещаются) с неодинаковой скоростью. Наиболее мобильный агент гидросферы – речные воды, период возобновления которых составляет 10-14 суток.

Преобладающая часть гидросферных вод сосредоточена в Мировом океане. Мировой океан – основное замыкающее звено круговорота воды в природе. Он отдает большую часть испаряющейся влаги в атмосферу. Водные организмы, населяющие поверхностный слой Мирового океана, обеспечивают возврат в атмосферу значительной части свободного кислорода планеты.

Огромный объем Мирового океана свидетельствует о неисчерпаемости природных ресурсов планеты. Кроме того, Мировой океан является коллектором речных вод суши, ежегодно принимая около 39 тыс. м3 воды. Наметившееся в отдельных районах загрязнение Мирового океана грозит нарушить естественный процесс влагооборота в его наиболее ответственном звене – испарении с поверхности океана.

4. Мировой океан.

Средняя глубина Мирового океана 3700 м., наибольшая – 11022 м. (Марианский желоб). Объем вод Мирового океана, как было сказано выше, куб. км.

В морской воде растворены почти все известные на Земле вещества, но в разных количествах. Большинство их из-за малого содержания трудно обнаружить. Основная часть растворенных в морской воде солей – хлориды (89%) и сульфаты (почти 11 %), значительно меньше карбонатов(0,5%). Поваренная соль (NaCl ) придает воде соленый вкус, соли магния (MqCl ) – горький. Общее количество всех солей, растворенных в воде, называется соленостью. Она измеряется в тысячных долях – промилле (%о).

Средняя соленость Мирового океана около 35 %о.

Соленость воды в океане зависит прежде всего от соотношения количества атмосферных осадков и испарения. Понижают соленость речные воды и воды тающих льдов. В открытом океане распределение солености в поверхностных слоях воды (до 1500 м.) имеет зональный характер. В экваториальном поясе, где выпадает много осадков, она пониженная, в тропических широтах – повышенная.

Заметно различаются по солености внутренние моря. Соленость воды в Балтийском море до 11 %о, в Черном – до 19%о, а в Красном – до 42%о. Объясняется это разным соотношением прихода (атмосферные осадки, речной сток) и расхода (испарение) пресной воды, т. е. климатическими условиями. Океан - регулятор тепла

Самая высокая температура у поверхности воды в Тихом океане - 19,4 °С; Индийский океан имеет 17,3 °С; Атлантический - 16,5 °С. При таких средних температурах вода в Персидском заливе регулярно нагревается до 35 °С. С глубиной температура воды, как правило, падает. Хотя бывают исключения, обусловленные поднятием глубинных теплых вод. Примером может служить западная часть Ледовитого океана, куда вторгается Гольфстрим. На глубине 2 км на всей акватории Мирового океана обычно температура не превышает 2-3 °С; в Северном Ледовитом океане она еще ниже.

Мировой океан - мощный накопитель тепла и регулятор теплового режима Земли. Если бы океана не было, средняя температура поверхности Земли составила бы - 21 °С, то есть была бы на 36° ниже той, которая имеется в действительности.

Течения Мирового океана

Воды океана находятся в постоянном движении под воздействием различных сил: космических, атмосферных, тектонических и др. Наиболее выражены поверхностные морские течения, преимущественно ветрового происхождения. Но весьма распространены 3 течения, возникающие из-за разной плотности масс. Течения в Мировом океане подразделяются по преобладающему в них направлению на зональные (идущие на запад и восток) и меридиональные (несущие воды на север и юг). Течения, идущие навстречу соседним, более мощным течениям, называются противотечениями. Специально выделяют экваториальные течения (вдоль экватора). Течения, изменяющие свою силу от сезона к сезону, в зависимости от направления прибрежных муссонов, называются муссонными.

Самое мощное во всем Мировом океане - Циркумполярное, или Антарктическое, круговое течение, обусловленное сильными и устойчивыми западными ветрами. Оно охватывает зону в 2500 км по ширине и километровые толщи по глубине, пронося каждую секунду около 200 млн. т воды. Для сравнения - крупнейшая река мира Амазонка несет лишь около 220 тыс. т воды в секунду.

В Тихом океане наиболее сильно Южное пассатное течение, направляющееся с востока на запад, со скоростью 80-100 миль в сутки. К северу от него находится противотечение, а еще северней - Северное пассатное течение с востока на запад. Зная направление течений, местные жители издавна использовали их для своих передвижений. Вслед за ними воспользовался этим знанием и Т. Хейердал для своего знаменитого путешествия на «Кон-Тики». Аналоги пассатных (буквально «благоприятствующих переезду») течений и противотечений имеются в Индийском и в Атлантическом океанах.

Из меридиональных течений наиболее известны Гольфстрим и Куросио, которые переносят соответственно 75 и 65 млн. т воды в секунду.

Для многих районов Мирового океана (западные берега Северной и Южной Америки , Азии, Африки, Австралии) характерен апвеллинг, который может быть вызван ветровым сгоном поверхностных вод от берега. Поднимающиеся глубинные воды нередко содержат большое количество питательных веществ, и места апвеллинга связаны с зоной высокой биологической продуктивности.

Роль океана в жизни людей

Трудно переоценить роль Мирового океана в жизни человечества. Он во многом определяет лик планеты в целом, в т. ч. ее климат, круговорот воды на Земле. В океане пролегли жизненно важные водные пути, соединяющие материки и острова. Колоссальны его биологические ресурсы. В Мировом океане обитает более 160 тыс. видов животных и около 10 тыс. видов водорослей . Ежегодно воспроизводимое количество промысловых рыб оценивается в 200 млн. т, из них примерно 1/3 вылавливается. Более 90% мирового улова приходится на прибрежный шельф особенно в умеренных и высоких широтах Северного полушария. Доля Тихого океана в мировом улове - около 60%, Атлантического - около 35%.

Шельф Мирового океана располагает огромными запасами нефти и газа, крупными запасами железо-марганцевых руд и других полезных ископаемых . Человечество еще только приступает к использованию энергетических ресурсов Мирового океана, в т. ч. энергии приливов. На Мировой океан приходится 94% объема гидросферы. С опреснением морских вод связывают решение многих водных проблем будущего.

К сожалению, человечество не всегда разумно пользуется природными ресурсами Мирового океана. Во многих районах истощены его биологические ресурсы. Значительная часть акватории загрязнена отходами антропогенной деятельности, в первую очередь, нефтепродуктами.

Воды суши.

К водам суши относятся воды, реки, озера, болота, ледники. Они содержат 3,5% общего количества вод гидросферы. Из них лишь 2,5% - пресные воды.

Подземные воды находятся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии. Основная их масса образуется вследствие просачивания с поверхности дождевых, талых и речных вод.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на:

1) почвенные, находящиеся в самом верхнем, почвенном слое;

2) грунтовые, залегающие на первом от поверхности постоянном водоупорном слое;

3) межпластовые, находящиеся между двумя водоупорными пластами;

Последние часто бывают напорными и тогда носят название артезианских.

Грунтовые воды питают реки и озера.

Реки – постоянные водные потоки, протекающие в разработанных ими же углублениях – руслах.

Важнейшей характеристикой рек является их питание. Выделяются четыре источника питания: снеговое, дождевое, ледниковое и подземное.

От питания рек в значительной мере зависит режим рек, т. е. изменение величины расхода воды по сезонам года, колебание уровня, изменение температуры воды. Водный режим реки характеризуется расходом воды и стоком. Расход– это количество воды, проходящее через поперечное сечение потока в одну секунду. Расход воды за длительное время – месяц, сезон, год – называется стоком. Объем воды, который несут реки в среднем за год, называется их водоносностью. Самая многоводная река в мире – Амазонка, в ее устье средний годовой расход воды равен 220000 куб. м./с. На втором месте – Конго (46000 куб. м./с.), затем Янцзы. В нашей стране самая многоводная река – Енисей (19800 куб. м./с.). Реки характеризуются весьма неравномерным распределением стока во времени. Большинство рек России проносят 60-70% объема воды за сравнительно короткий период весеннего половодья. В это время талая вода стекает по промерзшей и хорошо увлажненной поверхности водосборов с наименьшими потерями на фильтрацию и испарение.

Именно в период половодья реки чаще всего выходят из берегов и затапливают прилегающие территории. Летом и зимой обычно наблюдается маловодье - межень, когда реки питаются подземными водами, ресурсы которых тоже в значительной мере пополняются в весенний период. Летом большая часть осадков расходуется на испарение, до уровня грунтовых вод и тем более до рек доходит лишь небольшая часть атмосферных осадков. Зимой выпавшие осадки аккумулируются в виде снега. Лишь осенью на российских реках бывают небольшие паводки.

Реки Дальнего Востока и Кавказа отличаются от равнинных рек России по гидрологическому режиму. Первые разливаются осенью - во время муссонных дождей; на кавказских реках максимальные расходы воды наблюдаются летом, когда тают высокогорные ледники и снежники.

Сток рек меняется от года к году. Нередко случаются маловодные и многоводные периоды, когда река характеризуется пониженной или, напротив, повышенной водностью. Например, в 1970-х на Волге наблюдалось маловодье, в связи, с чем быстро падал уровень бессточного Каспийского моря, для которого Волга - основной поставщик воды. С 1978 наступила фаза повышенной увлажненности в бассейне Волги, сток ее ежегодно стал превышать средний многолетний, и уровень Каспийского моря стал повышаться, в результате чего затапливались прибрежные территории. Большая часть рек России ежегодно покрывается льдом. Продолжительность ледостава на севере России составляет 7-8 месяцев (с октября по май). Вскрытие рек ото льда - ледоход - одно из самых впечатляющих зрелищ, часто сопровождается наводнением.

Реки сыграли выдающуюся роль в истории человечества, с ними связано становление и развитие человеческого общества. С исторических времен реки использовались как пути сообщения, для рыболовства и рыбоводства, сплава леса, орошения полей и водоснабжения . Люди издавна селились по берегам рек - это подтверждает и фольклор, в котором Волгу называют «матушкой», а Амур - «батюшкой». Река - основной источник гидроэнергии и важнейший транспортный путь. Реки имеют большое эстетическое и рекреационное значение как неотъемлемый элемент окружающей среды. Широкое вовлечение рек в хозяйственный оборот привело к полному преобразованию многих из них. Сток таких рек, как Волга, Днепр, Ангара, в значительной мере зарегулирован водохранилищами . Многие из них, особенно протекающие в южных районах, где велика потребность в орошении, разбираются на нужды ирригации. По этой причине Амударья и Сырдарья уже практически не впадают в Аральское море, и оно стремительно высыхает.

Один из самых негативных результатов антропогенного воздействия на реки - их массовое загрязнение сточными водами и другими отходами хозяйственной деятельности. Угрозы качественного истощения речных водных ресурсов можно избежать, если осуществлять комплекс водохозяйственных мероприятий, включающий не только традиционную очистку сточных вод , но и такие кардинальные меры, как изменение технологии производства с целью многократного уменьшения расходования воды и образования отходов.

Озера - это природные водоемы в углублениях суши (котловинах), заполненные в пределах озерной чаши (озерного ложа) разнородными водными массами и не имеющие одностороннего уклона. Для озер характерно отсутствие непосредственной связи с Мировым океаном. Озера занимают около 2,1 млн. км2или почти 1,4% площади суши. Это примерно в 7 раз больше поверхности Каспийского моря - крупнейшего озера мира.

Болото – это участок суши с избыточным застойным увлажнением грунта, заросший влаголюбивой растительностью. Для болот характерен процесс накопления неразложившихся растительных остатков и образования торфа. Болота распространены главным образом в Северном полушарии, особенно в равнинных районах, где развиты многолетнемерзлые грунты, и занимают площадь около 350 млн. га

Ледники – это движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности; образуются в тех районах, где твердых атмосферных осадков отлагается больше, чем стаивает и испаряется. В пределах ледников выделяют области питания и абляции. Ледники делятся на наземные ледниковые покровы, шельфовые и горные. Общая площадь современных ледников ок. 16,3 млн. км2 (10,9% площадь суши), общий объем льдов ок. 30 млн. км3.

6. Управление водными ресурсами.

Одним из направлений решения водных проблем является привлечение на цели водоснабжения малоиспользуемых в настоящее время водных ресурсов опресненных вод Мирового океана, подземных вод и вод ледников. В настоящее время доля опресненных вод в общем, объеме водоснабжения мира невелика-0,05%, что объясняется высокой стоимостью и значительной энергоемкостью технологических процессов опреснения. Даже в США, где число опреснительных установок увеличилось с 1955 г в 30 раз, опресненные воды составляют лишь 7% водопотребления.

В Казахстане в 1963 г вступил в строи первый опытно-промышленный опреснитель в г. Актау (Шевченко). Из-за высокой стоимости опреснение используются лишь там, где совершенно отсутствуют или чрезвычайно труднодоступны ресурсы поверхностных или подземных пресных вод, а их транспортировка оказывается дороже по сравнению с опреснением воды

повышенной минерализации непосредственно на месте. В перспективе опреснение воды будет осуществляться в едином техническом комплексе с извлечением из нее полезных компонент: хлористого натрия, магния, калия, серы, бора, брома, йода, стронция, цветных и редких металлов, что повысит экономическую эффективность опреснительных установок.

Важный резерв водоснабжения-подземные воды. Наибольшую ценность для общества представляют пресные подземные воды, составляющие 24% от объема пресной части гидросферы. Резервом в обеспечении водой могут служить также солоноватые и соленые подземные воды при использовании их в смеси с пресными или после их искусственного опреснения. К факторам, лимитирующим подземный водозабор, относятся:

1) неравномерность их распределения по территории земли;

2) трудности в переработке солёных подземных вод;

3) быстро снижающиеся темпы естественного возобновления с

увеличением глубины залегания водоносных пластов.

Утилизация воды, находящейся в твердой фазе (льды, ледниковые покровы) , предполагается, во-первых, путем увеличения водоотдачи горных ледников, во-вторых, с помощью транспортировки льда из полярных районов. Однако оба эти способа практически труднореализуемы и еще не изучены экологические последствия их осуществления.

Таким образом, на современном этапе развития возможности привлечения дополнительных объемов водных ресурсов ограничены. Следует указать и на неравномерность распределения водных ресурсов по территории земного шара. Наиболее высокая обеспеченность ресурсами речного и подземного стоков приходится на экваториальный пояс Южной Америки и Африки. В Европе и Азии,

где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод. Крупнейшими реками мира являются Амазонка (годовой сток 3780 км3) , Конго (1200 км3) , Миссисипи (600 км3) , Замбери (599 км3) , Янцзы (639 км3) , Иравади (410 км3) , Меконг (379 км3) , Брахмапутра (252 км3) . В Западной Европе среднегодовой поверхностный сток составляет 400 км3, в том числе около 200 км3 в Дунае, 79 км3 на Рейне, 57 км3 на Роне. Крупнейшими озерами мира являются Великие американские озёра (общая площадь - 245 тыс. км3) , Виктория (68 тыс. км3) , Танганьика (34 тыс. км3) , Ньяса (30,8 тыс. км3) .

В Великих американских озерах содержится 23 тыс. км3 воды, столько же, сколько в Байкале. Для характеристики размещения гидроресурсов рассчитывается объем полного речного стока на единицу территории (1 км3) и населения. На 1 млн. жителей СССР приходится 5,2 км3 суммарного устойчивого стока (включая зарегулированный водохранилищами) против 4 км3 для всего

земного шара; 19 км3 полного речного стока против 13 км3; 4,1 устойчивого подземного стока против 3,3 км3. Средняя водообеспеченность на 1 км2 составляет в СНГ 212 тыс. м3, а на земном шаре-278 тыс. м3. Основными способами управления водными ресурсами являются создание водохранилищ и территориальная переброска стока.

7. Источники загрязнения водных ресурсов.

Гидросфера Земли имеет большое значение в процессах обмена с атмосферой кислородом и углекислым газом. Океаны и моря оказывают смягчающее, регулирующее воздействие па температуру воздуха, накапливая тепло летом и отдавая его атмосфере зимой. В океане происходят циркуляция и перемешивание теплых и холодных вод. Биомасса растительности океанов и морей во много раз

меньше, чем суши, но биомасса животных, по крайней мере, на порядок больше. Океаны и моря поглощают углекислый газ. Гидросфера является важным источником продовольствия для людей и других обитателей суши. Улов рыбы, составлявший в начале нынешнего века 3 млн. тонн в год, в настоящее время доходит до 80 млн. т. Этот рост связан с прогрессом техники, широким применением специальных судов-траулеров, сейнеров с гидроакустическими приборами для обнаружения скоплений рыб, аппаратурой для воздействия на нее

светом, электрическим током.

Появились рыбонасосы, нейлоновые сети, траловый лов, замораживание и консервирование рыбы на борту. В результате усиленного улова состав его ухудшился, снизился удельный вес сельди,

Сардин, лососевых, трески, камбалы, палтуса и повысилась доля тунцов, макрели, морских окуней и лещей. При значительных вложениях реально можно довести уловы морепродуктов до 100- 130 млн. т. В эти цифры входит, например, криль-мелкие рачки, запасы которых огромны в южных морях. В криле содержится белок, этих рачков можно использовать и для продовольствия и для иных целей. Большое количество вылавливаемой рыбы идет. Не в пищу, а на корм

скоту или перерабатывается в удобрения. За ряд лет, особенно послевоенных, истреблена значительная часть китов, а некоторые их виды находятся на грани полного уничтожения. По международной договоренности дальнейший вылов китов ограничен. Уничтожение обитателей океанов и морей вследствие неразумного их вылова ставит вопрос о целесообразности перехода от экстенсивного рыбного промысла к искусственному разведению рыбы. В этом отношении можно напомнить переход от охоты и сбора плодов и кореньев на более ранних стадиях развития общества к разведению животных и растений.

8. Меры по охране и экономному расходованию водных ресурсов.

Серьезные меры предпринимаются для предотвращения растущего загрязнения водных объектов сточными водами. Сточные воды - это воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека. По своей природе загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериологические и биологические. Критерием вредности сточных вод считаются характер и степень ограничения водопользования. Качество природных вод в Казахстане нормируется в местах водопользования. Разработанные нормативные показатели – предельно допустимые концентрации содержания вредных веществ в воде водных объектов различного назначения - относятся к составу воды в водоемах, а не к составу сточных вод.

В соответствии с Положением о государственном учете вод и их

использовании (1975 г) первичный учет сбрасываемых в водные объекты сточных вод ведут сами водопользователи. Этот контроль осуществляется большинством водопользователей неудовлетворительно. Об этом свидетельствует тот факт, что только 20% сбрасываемых сточных вод контролируется гидротехническим

оборудованием, а остальное количество - косвенными методами. В настоящее время осуществляется переход на систему нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ). Значения ПДВ определяются для каждого конкретного источника выбросов с таким расчетом, чтобы совокупные выбросы от всех источников в регионе не превышали норматива ПДК. Использование нормативов ПДВ облегчит планирование и контроль природоохранной деятельности, повысит

ответственность предприятии за соблюдение природоохранных требований, устранит конфликтные ситуации. Из общего количества сточных вод 69% является, условна чистыми, 18%-загрязненными и 13%-нормативно-очищенными. Строгие критерии для деления промышленных сточных вод на нормативно-очищенные, загрязненные и условно-чистые отсутствуют. Неочищенные сточные воды нуждаются в многократном разбавлении их чистой

водой. Особенно загрязняющими являются производства нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и химической промышленности . Нормативно-очищенные воды

Основным рыночным, методом регулирования природоохранной деятельности является плата за загрязнение. Выделяются два вида платы за единицу выбросов и плата за пользование общественными очистными сооружениями. Уровень платы в первом случае определяется желаемым качеством среды. Механизм подобной платы автоматически обеспечивает оптимальное распределение ресурсов. Плата за использование очистных сооружений включает

основную плату за сброс нормативных сточных вод, дополнительную плату за сверхнормативный сброс, плату за транспортировку воды и плату за обслуживание водной инспекцией. Для оценки загрязнения речных вод используется показатель условного загрязнения. Размер платы зависит от возраста очистных сооружений, способности водоемов к самоочищению, а также состава стоков. Механизм плат наиболее эффективен в условиях чистой конкуренции, когда каждая фирма стремится минимизировать затраты на единицу

выпуска. В условиях монополий фирмы могут не ставить себе такой цели, поэтому в монополизированных отраслях получают преимущества методы прямого административного регулирования.

10. Международное десятилетие « Вода для жизни»

4000 детей умирают ежедневно из-за болезней, вызванных непригодной для питья водой; у 400 млн. детей нет даже самого минимума безопасной воды, необходимого для жизни; целых 2,6 млрд. людей живут в отсутствии санитарных условий – все это бросает вызов борьбе ООН за чистую воду.

Детский фонд ООН (ЮНИСЕФ) подчеркнул тот факт, что нехватка чистой воды ежегодно является причиной как минимум 1,6 млн. из 11 млн. детский смертей, которых можно было бы избежать. Почти три ребенка умирают каждую минуту из-за болезней, вызванных непригодной для питья водой, таких, как диарея и брюшной тиф. В африканских странах, расположенных к югу от Сахары, где один из пяти детей не доживает до пяти лет, 43% детей пьют небезопасную воду, с каждым глотком рискуя заболеть и умереть.

Управление Верховного комиссара ООН по делам беженцев (УВКБ) рассказало о ситуации в Жегрийяд - «Долине смерти» в Сомали. Она получила свое название из-за того, что ежегодно здесь умирают от жажды люди, прежде всего водители, чьи грузовики или автомобили ломаются на пути к Джибути.

Это лишь малая часть проблемы, стоящей перед УВКБ - организацией, которая старается помогать 17 млн. человек в более чем 116 странах. В Тиндуфе (Алжир) в данный момент реализуется проект по улучшению водоснабжения лагеря Смара в центре пустыни Сахара, где живут десятки тысяч беженцев из Западной Сахары.

В другом лагере, расположенном на востоке Чада, где свыше 200000 беженцев спасаются от конфликта в суданском Дарфуре, УВКБ продолжает работу по водообеспечению беженцев: доставляет воду, бурит скважины, выкапывает колодцы и с помощью высоких технологий ведет поиск дополнительных источников воды.

22 марта 2005 года ООН отметила Всемирный день водных ресурсов, провозгласив гг. Международным десятилетием «Вода для жизни». Данные о масштабах проблемы и истории конкретных людей – вот что, помимо выступлений руководителей организаций системы ООН, заставляет осознать, насколько трудно миру будет выполнить одну из целей в области развития, сформулированных в Декларации тысячелетия: к 2015 г. вдвое сократить число людей, испытывающих недостаток чистой питьевой воды и минимальных санитарных условий.

Список использованной литературы:

1. География. Полный курс подготовки к экзаменам. Москва. АСТ-пресс; 2004 г.

2. , «Охрана окружающей среды»

3. Б. Небел «Наука об окружающей среде» Москва. «Наука» 2002 г.

4. Большая Советская Энциклопедия. Москва. «Советская энциклопедия» , 1972 г.

Водные ресурсы - это запасы поверхностных и подземных вод, находящихся в водных объектах, которые используются или могут быть использованы.
Вода занимает 71 % поверхности Земли. 97 % водных ресурсов относятся к соленым и только 3 % - к пресным водам. Вода содержится также в почве и в горных породах, в растениях и животных. Большое количество воды постоянно находится в атмосфере.
Вода - один из самых ценных природных ресурсов. Одно из главных свойств воды - ее незаменимость. Сама по себе питательной ценности она не имеет, но ей принадлежит исключительная роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизнедеятельности всего живого на Земле, определяющих его продуктивность.
Суточная потребность человека в воде в нормальных условиях составляет около 2,5 л.
Вода отличается большой теплоемкостью. Поглощая огромное количество тепловой космической и внутриземной энергии и медленно ее отдавая, вода служит регулятором и стабилизатором климатических процессов, смягчая сильные температурные колебания. Испаряясь с водных поверхностей, она переходит в газообразное состояние и переносится воздушными течениями в различные регионы планеты, где выпадает в виде осадков. Особое место в кругообороте воды принадлежит ледникам, так как они сохраняют влагу в твердом состоянии очень длительное время (тысячелетиями). Ученые пришли к выводу, что водный баланс на Земле практически постоянен.
Многие миллионы лет вода активизирует процессы образования почвы. Она в значительной степени очищает окружающую среду, растворяя и удаляя загрязнения.
Недостаток воды может затормозить хозяйственную деятельность, снизить эффективность производства. В современном мире вода приобрела самостоятельное значение как промышленное сырье, нередко дефицитное и весьма дорогое. Вода является обязательным компонентом практически всех технологических процессов. Особой чистоты вода необходима в медицине, при производстве продуктов питания, в ядерной технике, производстве полупроводников и т.д. Огромные количества воды расходуются на бытовые нужды людей, особенно в больших городах.
Преобладающая часть земных вод сосредоточена в Мировом океане. Это богатейшая кладовая минерального сырья. На каждый 1 кг океанской воды приходится 35 г солей. В морской воде содержится более 80 элементов Периодической системы Д.И. Менделеева, наиболее важными из которых для хозяйственных целей являются вольфрам, висмут, золото, кобальт, литий, магний, медь, молибден, никель, олово, свинец,серебро, уран.
Мировой океан - основное звено круговорота воды в природе. Он отдает большую часть испаряющейся влаги в атмосферу. Поглощая огромное количество тепловой энергии и медленно ее отдавая, воды океана служат регулятором климатических процессов глобального масштаба. Тепло океанов и морей расходуется на поддержание жизнедеятельности морских организмов, которые обеспечивают продуктами питания, кислородом, медикаментами, удобрениями, предметами роскоши значительную часть населения планеты.
Водные организмы, населяющие поверхностный слой Мирового океана, обеспечивают возврат в атмосферу значительной части свободного кислорода планеты. Это крайне важно, так как автотранспорт и кислородоемкие металлургические и химические производства часто расходуют кислорода больше, чем может компенсировать природа отдельных регионов.
К пресным водам суши относятся ледниковые, подземные, речные, озерные, болотные воды. Возобновимым ресурсом стратегического значения в последние годы становится питьевая вода хорошего качества. Дефицит ее объясняется значительным ухудшением общей экологической ситуации вокруг источников данного ресурса, а также ужесточением во всем мире требований к качеству потребляемой воды как для питья, так и для высокотехнологичных производств.
Основная часть запасов пресных вод суши сконцентрирована в ледниковых покровах Антарктиды и Арктики. Они представляют собой огромное хранилище пресных вод планеты (68 % всех пресных вод). Эти запасы сохраняются многие тысячелетия.
По химическому составу подземные воды очень различны: от пресных до вод с большой концентрацией минеральных веществ.
Пресные поверхностные воды обладают значительной способностью к самоочищению, которое обеспечивают Солнце, воздух, мик-

роорганизмы и растворенный в воде кислород. Тем не менее, пресная вода становится основным дефицитом на планете.
В болотах воды содержится в 4 раза больше, чем в реках мира; 95% болотной воды располагается в слоях торфа.
В атмосфере вода содержится главным образом в виде водяного пара. Основная ее масса (90 %) сосредоточена в нижних слоях атмосферы, до высоты 10 км.
Пресная вода распределена по Земле неравномерно. Проблема снабжения населения питьевой водой стоит очень остро и в последние годы все сильнее обостряется. Около 60 % поверхности Земли составляют зоны, где пресная вода или отсутствует, или остро ощущается ее недостаток, или она отличается низким качеством. Примерно половина человечества ощущает дефицит питьевой воды.
Пресные поверхностные воды (реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды) подвергаются наиболее сильному загрязнению. Чаще всего источниками загрязнения являются недостаточно очищенные или совсем не очищенные сбросы производственных объектов (в том числе опасных), сбросы больших городов, стоки со свалок.
Загрязнение окружающей среды в бассейне Волги в 3-5 раз выше, чем в среднем по стране. Ни один город на Волге не обеспечен
качественной питьевой водой. В бассейне много экологически опасных производств и предприятий без очистных сооружений.
Эксплуатационные запасы разведанных месторождений подземных вод России оцениваются примерно в 30 км /год. Степень освоения этих запасов в настоящее время в среднем составляет чуть более 30 %.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водные ресурсы и их значение

вода природный хозяйственный

Если смотреть на нашу планету из космоса, то Земля кажется голубым шаром, сплошь покрытым водой. Вода покрывает ѕ земной поверхности, образуя Мировой океан и бескрайние ледяные пустыни полярных областей. Водную оболочку нашей планеты называют гидросферой.

Под водными ресурсами понимается все многообразие воды, пригодной для хозяйственного использования. Среди природных богатств водные ресурсы занимают одно из важнейших мест.

Главное назначение воды как природного ресурса - поддержание жизнедеятельности всего живого - растений, животных и человека.

Не малую роль играют водные источники в видоизменении нашей планеты. Люди испокон веков селились возле водоемов и источников воды. Также вода является создателем природных ландшафтов и служит одним из важных средств сообщения.

Вода - важнейший фактор климатообразования.

Особая роль принадлежит внутриконтинентальным водоёмам и водотокам, которые являются транспортными артериями, источниками пищевых ресурсов.

Виды водных ресурсов

Водные ресурсы нашей планеты - это запасы всей воды. Вода является одним из самых распространенных и самых уникальных соединений на Земле, так как присутствует сразу в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Исходя из этого можно выделить основные виды водных ресурсов.

Существуют еще потенциальные водные ресурсы, такие как:

* Ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и высокогорья).

* Пары атмосферы.

Но пока эти ресурсы человек не научился использовать.

Использование воды.

Говоря о водных ресурсах Земли, мы обычно подразумеваем обеспеченность планеты пресными водами.

Вода - важнейший компонент жизнедеятельности человека. Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление для нужд населения.

По данным статистики больше всего водные ресурсы задействованы в сельском хозяйстве (около 66% всех запасов пресной воды).

Не стоит забывать и про рыбные хозяйства. Разведение морских и пресноводных рыб играет немаловажную роль в экономике многих стран.

А еще водные объекты служат излюбленным местом отдыха людей. Кто из нас не любит отдохнуть у моря, пожарить шашлычков на берегу реки или искупаться в озере? В мире около 90% всех объектов для отдыха расположены вблизи водоемов.

Исходя из всего этого возникает вопрос: Сколько же воды в современной биосфере? Является ли запас пресной воды неисчерпаемым?

Оказывается, весь объем гидросферы составляет примерно 1,4 миллиардов кубометров. Из них 94% приходится на солёные воды морей и океанов. А оставшиеся 6% распределены между подземными водами, реками, озерами, ручьями, ледниками.

В настоящее время обеспеченность водой, в расчете на одного человека в сутки, в различных странах мира самая разная.

Для того, чтобы узнать, как каждый из нас может помочь в сбережении воды, я рассмотрела водопотребление на хозяйственно-бытовые нужды, на примере жителей России, и вот что узнали.

Водопотребление жителей России на санитарно-бытовые нужды

Таким образом, чем выше степень благоустройства жилья, тем больше расход воды.

Рост городов и населения, развитие производства и сельского хозяйства - эти факторы обусловили нехватку пресной воды для человечества. В ряде стран с развитой экономикой назревает угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет достаточно быстро. С каждым годом растет и доля загрязненных водных ресурсов.

В последние годы экологи всех стран бьют тревогу. Из-за небрежного отношения человека к водным ресурсам на Земле происходят большие изменения, которые вредны для здоровья человека, приводят к гибели животных и растений.

Я провела наблюдение за потреблением воды в нашей школе, у себя дома и у соседей. И вот что выяснилось: в повседневной жизни вода используется не экономно. Огромное количество воды выбрасывается напрасно. Например: протекающий умывальник (или кран), протекающие трубы отопительной системы, не допитая вода в стакане…. и тому подобное.

Мы совсем не задумываемся о том, что может возникнуть дефицит пресной воды.

В результате своего исследования я пришла к выводу, что каждый из нас находясь в своем доме, на рабочем месте или на учебе, может хотя бы немного помочь сохранению запасов пресной воды на нашей планете.

Таким образом, моя гипотеза оказалась верна. Для достижения своей цели - воспитания бережного отношения к воде, я по результатам своей работы составила памятку, которая поможет сэкономить воду.

Вода - это чудесный дар природы. Мы привыкли, что она вокруг нас - в дождевых каплях, сугробах снега, в реках и озёрах, в болотах, ледниках, бьет холодными ключами из склонов или на дне реки. Вода нужна для всего живого, а также в неживой природе.

И как оказывается запасы пресной воды не бесконечны.

Ошибочно считается, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Это глубокое заблуждение.

Проблема недостатка пресной воды возникла по следующим основным причинам:

· интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов.

· потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек.

· загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Эколого-экономическое значение водных ресурсов. Основные направления использования водных ресурсов. Загрязнение водоемов в связи с их использованием. Оценка состояния и нормирование качества воды. Основные направления охраны.

контрольная работа , добавлен 19.01.2004


Значение и функции воды. Водные ресурсы суши, их распределение на планете. Водообеспечение стран мира, решение данной проблемы, структура водопотребления. Минеральные, энергетические, биологические ресурсы Мирового океана. Причины недостатка пресной воды.

реферат , добавлен 25.08.2010


Водные ресурсы: понятие и значение. Водные ресурсы Алтайского края. Водные экологические проблемы города Барнаула и пути их решения. Подземные воды как источник питьевого водоснабжения. О методах очистки воды. Вода и ее уникальные термические свойства.

реферат , добавлен 04.08.2010


Общая характеристика водных ресурсов в Республике Молдова и Кагульском районе. Озера и пруды, реки и ручьи, подземные воды, минеральные воды. Экологические проблемы, связанные с состоянием водных ресурсов, проблемы водоснабжения Кагульского района.

курсовая работа , добавлен 01.09.2010


Водные ресурсы и их роль в жизни общества. Использование водных ресурсов в народном хозяйстве. Охрана вод от загрязнения. Проблемы рационального использования водных ресурсов и пути их решения. Качество природных вод в России.

реферат , добавлен 05.03.2003


Круговорот воды в природе, поверхностные и грунтовые воды. Проблемы водоснабжения, загрязнение водных ресурсов. Методические разработки: "Водные ресурсы планеты", "Исследование качества воды", "Определение качества воды методами химического анализа".

дипломная работа , добавлен 06.10.2009


Водные ресурсы и их использование. Водные ресурсы России. Источники загрязнения. Меры по борьбе с загрязнением водных ресурсов. Естественная очистка водоемов. Методы очистки сточных вод. Бессточные производства. Мониторинг водных объектов.

реферат , добавлен 03.12.2002


Исследование целей и задач проведения всемирного дня воды и водных ресурсов. Привлечение внимания всего человечества к вопросам освоения и сбережения водных ресурсов. Физические свойства и интересные факты о воде. Проблема дефицита пресной воды в мире.

презентация , добавлен 07.04.2014


Водообеспеченность планеты и основные водные проблемы мира. Изъятие речного стока. Малые реки, их значение и основные особенности. Загрязнение и изменение качества природных вод. Оценка и анализ последствий влияния изменений климата на водные ресурсы.

реферат , добавлен 20.11.2010


Характеристика водных ресурсов мира. Определение расходов воды на коммунально-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные нужды. Изучение проблем высыхания Арала и сокращения естественного стока в него воды. Анализ экологических последствий усыхания моря.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, в ó ды в жидком, твердом и газообразном состоянии и их распределение на Земле. Они находятся в естественных водоемах на поверхности (в океанах, реках, озерах и болотах); в недрах (подземные воды); во всех растениях и животных; а также в искусственных водоемах (водохранилищах, каналах и пр.).

Вода – единственное вещество, которое в природе присутствует в жидком, твердом и газообразном состояниях. Значение жидкой воды существенно меняется в зависимости от местонахождения и возможностей применения. Пресная вода шире используется, чем соленая. Свыше 97% всей воды сосредоточено в океанах и внутренних морях. Еще ок. 2% приходится на долю пресных вод, заключенных в покровных и горных ледниках, и лишь менее 1% – на долю пресных вод озер и рек, подземных и грунтовых.

Вода, самое распространенное соединение на Земле, обладает уникальными химическими и физическими свойствами. Поскольку она легко растворяет минеральные соли, живые организмы вместе с ней поглощают питательные вещества без каких-либо существенных изменений собственного химического состава. Таким образом, вода необходима для нормальной жизнедеятельности всех живых организмов. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Ее молекулярный вес всего 18, а точка кипения достигает 100

° C при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. На б ó льших высотах, где давление ниже, чем на уровне моря, вода закипает при более низких температурах. Когда вода замерзает, ее объем увеличивается более чем на 11%, и расширяющийся лед может разрывать водопроводные трубы и мостовые и разрушать скальные породы, превращая их в рыхлый грунт. По плотности лед уступает жидкой воде, что и объясняет его плавучесть.

Вода также обладает уникальными термическими свойствами. Когда ее температура понижается до

0 ° C и она замерзает, то из каждого грамма воды высвобождается 79 кал. При ночных заморозках фермеры иногда опрыскивают сады водой для защиты бутонов от повреждения морозом. При конденсации водяного пара каждый его грамм отдает 540 кал. Эта теплота может быть использована в отопительных системах. Благодаря высокой теплоемкости вода поглощает большое количество теплоты без изменения температуры.

Молекулы воды сцепляются посредством «водородных (или межмолекулярных) связей», когда кислород одной молекулы воды соединяется с водородом другой молекулы. Вода также притягивается к другим водород- и кислородсодержащим соединениям (т.н. молекулярное притяжение). Уникальные свойства воды определяются прочностью водородных связей. Силы сцепления и молекулярного притяжения позволяют ей преодолевать силу тяжести и вследствие капиллярности подниматься вверх по мелким порам (например, в сухой почве).

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОДЫ В ПРИРОДЕ

При изменении температуры воды изменяются и водородные связи между ее молекулами, что в свою очередь приводит к изменению ее состояния – от жидкого до твердого и газообразного. См. также ВОДА, ЛЕД И ПАР.

Поскольку жидкая вода является прекрасным растворителем, она редко бывает абсолютно чистой и содержит минеральные вещества в растворенном или взвешенном состоянии. Лишь 2,8% из 1,36 млрд. км

3 всей имеющейся на Земле воды приходится на долю пресной, причем б ó льшая ее часть (ок. 2,2%) находится в твердом состоянии в горных и покровных ледниках (преимущественно в Антарктиде) и только 0,6% – в жидком. Примерно 98% жидкой пресной воды сосредоточено под землей. Соленые воды океанов и внутренних морей, занимающих более 70% земной поверхности, составляют 97,2% всех вод Земли. См. также ОКЕАН. Круговорот воды в природе. Хотя общие запасы воды в мире неизменны, постоянно происходит ее перераспределение, и, таким образом, она является возобновимым ресурсом. Круговорот воды происходит под влиянием солнечной радиации, которая стимулирует испарение воды. При этом осаждаются растворенные в ней минеральные вещества. Водяной пар поднимается в атмосферу, где конденсируется, и благодаря силе тяжести вода возвращается на землю в виде осадков – дождя или снега (см. также ДОЖДЬ) . Б ó льшая часть осадков выпадает над океаном и лишь менее 25% – над сушей. Около 2/3 этих осадков в результате испарения и транспирации поступает в атмосферу и лишь 1/3 стекает в реки и просачивается в грунт. См. также ГИДРОЛОГИЯ.

Сила тяжести способствует перераспределению жидкой влаги с более высоких участков на более низкие как на земной поверхности, так и под ней. Вода, первоначально приведенная в движение солнечной энергией, в морях и океанах перемещается в виде океанических течений, а в воздухе – в облаках.

Географическое распределение осадков. Объем естественного возобновления водных запасов за счет атмосферных осадков различается в зависимости от географического положения и размеров частей света. Например, Южная Америка ежегодно получает почти втрое больше осадков, чем Австралия, и почти вдвое больше, чем Северная Америка, Африка, Азия и Европа (перечислены в порядке уменьшения годового количества осадков). Часть этой влаги возвращается в атмосферу в результате испарения и транспирации растениями: в Австралии эта величина достигает 87%, а в Европе и Северной Америке – лишь 60%. Остальная часть осадков стекает по земной поверхности и в конце концов с речным стоком достигает океана.

В пределах материков количество осадков также в значительной степени варьирует от места к месту. Например, в Африке, на территории Сьерра-Леоне, Гвинеи и Кот д

" Ивуара ежегодно выпадает более 2000 мм осадков, на большей части центральной Африки – от 1000 до 2000 мм, но при этом в некоторых северных районах (пустыня Сахара и Сахель) количество осадков составляет лишь 500–1000 мм, а в южных – Ботсване (включая пустыню Калахари) и Намибии – менее 500 мм.

Восточная Индия, Бирма и часть Юго-Восточной Азии получают более 2000 мм осадков в год, а б

ó льшая часть остальной Индии и Китая – от 1000 до 2000 мм, при этом северный Китай – лишь 500–1000 мм. На территории северо-западной Индии (включая пустыню Тар), Монголии (включая пустыню Гоби), Пакистана, Афганистана и б ó льшей части Среднего Востока ежегодно выпадает менее 500 мм осадков.

В Южной Америке годовое количество осадков в Венесуэле, Гайане и Бразилии превышает 2000 мм, б

ó льшая часть восточных районов этого материка получает 1000–2000 мм, но Перу и некоторые районы Боливии и Аргентины – лишь 500–1000 мм, а Чили – менее 500 мм. В расположенных севернее некоторых областях Центральной Америки выпадает свыше 2000 мм осадков в год, в юго-восточных районах США – от 1000 до 2000 мм, а в ряде районов Мексики, на северо-востоке и Среднем Западе США, в восточной Канаде – 500–1000 мм, тогда как в центральной Канаде и на западе США – менее 500 мм.

На крайнем севере Австралии годовое количество осадков составляет 1000–2000 мм, в некоторых других северных районах оно колеблется от 500 до 1000 мм, но б

ó льшая часть материка и особенно его центральные районы получают менее 500 мм. ó льшей части бывшего СССР также выпадает менее 500 мм осадков в год. Временные циклы доступности воды. В любой точке земного шара речной сток испытывает суточные и сезонные колебания, а также меняется с периодичностью в несколько лет. Эти вариации часто повторяются в определенной последовательности, т.е. являются цикличными. Например, расходы воды в реках, берега которых покрыты густым растительным покровом, обычно выше ночью. Это объясняется тем, что с рассвета до заката растительность использует грунтовые воды для транспирации, вследствие чего происходит постепенное сокращение речного стока, но его объем снова увеличивается ночью, когда транспирация прекращается.

Сезонные циклы водообеспеченности зависят от особенностей распределения осадков в течение года. Например, на Западе США дружное таяние снега происходит весной. В Индии зимой выпадает незначительное количество осадков, а в разгар лета начинаются обильные муссонные дожди. Хотя среднегодовой речной сток почти постоянен на протяжении ряда лет, экстремально высоким или экстремально низким он бывает раз в 11–13 лет. Возможно, это связано с цикличностью солнечной активности. Сведения о цикличности хода осадков и речного стока используются при прогнозе водообеспеченности и повторяемости засух, а также при планировании водоохранной деятельности.

ИСТОЧНИКИ ВОДЫ

Основным источником пресной воды являются атмосферные осадки, но для потребительских нужд могут также использоваться и два других источника: подземные и поверхностные воды. Подземные источники. Примерно 37,5 млн. км 3 , или 98% всей пресной воды в жидком состоянии приходится на подземные воды, причем ок. 50% из них залегает на глубинах не более 800 м. Однако объем доступных подземных вод определяется свойствами водоносных горизонтов и мощностью откачивающих воду насосов. Запасы подземных вод в Сахаре оцениваются примерно в 625 тыс. км 3 . В современных условиях они не пополняются за счет поверхностных пресных вод, а при откачке истощаются. Некоторые наиболее глубоко залегающие подземные воды вообще никогда не включаются в общий круговорот воды, и только в районах активного вулканизма такие воды извергаются в форме пара. Однако значительная масса подземных вод все же проникает на земную поверхность: под действием силы тяжести эти воды, двигаясь вдоль водонепроницаемых наклоннозалегающих пластов горных пород, выходят у подножий склонов в виде источников и ручьев. Кроме того, они откачиваются насосами, а также извлекаются корнями растений и затем в процессе транспирации поступают в атмосферу.

Зеркало грунтовых вод представляет собой верхний предел доступных подземных вод. При наличии уклонов зеркало грунтовых вод пересекается с земной поверхностью, и образуется источник. Если подземные воды находятся под большим гидростатическим давлением, то в местах их выхода на поверхность формируются артезианские источники. С появлением мощных насосов и развитием современной буровой техники извлечение подземных вод облегчилось. Для обеспечения подачи воды в мелкие колодцы, установленные на водоносных горизонтах, применяются насосы. Однако в скважинах, пробуренных на б

ó льшую глубину, до уровня напорных артезианских вод, последние поднимаются и насыщают вышележащие грунтовые воды, а иногда выходят на поверхность. Подземные воды перемещаются медленно, со скоростью нескольких метров за сутки или даже за год. Ими обычно насыщены пористые галечные или песчаные горизонты или относительно водонепроницаемые пласты глинистых сланцев, и лишь изредка они сосредоточены в подземных полостях или в подземных потоках. Для правильного выбора места бурения колодца обычно требуются сведения о геологическом строении территории.

В некоторых частях земного шара растущее потребление подземных вод имеет серьезные последствия. Откачка большого объема подземных вод, несопоставимо превышающего их естественное пополнение, приводит к нехватке влаги, а понижение уровня этих вод требует б

ó льших затрат на дорогостоящую электроэнергию, используемую для их извлечения. В местах истощения водоносного горизонта земная поверхность начинает проседать, и там осложняется восстановление водных ресурсов естественным путем.

В прибрежных районах чрезмерный забор подземных вод приводит к замещению пресной воды в водоносном горизонте морской, соленой, и таким образом происходит деградация местных источников пресной воды.

Постепенное ухудшение качества подземных вод в результате накопления солей может иметь еще более опасные последствия. Источники солей бывают как природными (например, растворение и вынос минералов из грунтов), так и антропогенными (внесение удобрений или чрезмерный полив водой с высоким содержанием солей). Реки, питающиеся от горных ледников, обычно содержат менее 1 г/л растворенных солей, но минерализация воды в иных реках достигает 9 г/л вследствие того, что они на большом протяжении дренируют территории, сложенные соленосными породами.

В результате беспорядочного сброса или захоронения токсичных химических веществ происходит их просачивание в водоносные горизонты, являющиеся источниками питьевой или ирригационной воды. В ряде случаев достаточно всего нескольких лет или десятилетий, чтобы вредные химические вещества попали в подземные воды и накопились там в ощутимых количествах. Однако, если водоносный горизонт был однажды загрязнен, для его естественного самоочищения потребуется от 200 до 10 000 лет.

Поверхностные источники. Лишь 0,01% от общего объема пресной воды в жидком состоянии сосредоточена в реках и ручьях и 1,47% – в озерах. Для накопления воды и постоянного обеспечения ею потребителей, а также для предотвращения нежелательных паводков и производства электроэнергии на многих реках сооружены плотины. Наибольшие средние расходы воды, а следовательно, и наибольший энергетический потенциал имеют Амазонка в Южной Америке, Конго (Заир) в Африке, Ганг с Брахмапутрой в южной Азии, Янцзы в Китае, Енисей в России и Миссисипи с Миссури в США. См. также РЕКА. Потребление воды разными культурами. Для получения высоких урожаев требуется много воды: так, например, на выращивание 1 кг вишни расходуется 3000 л воды, риса – 2400 л, кукурузы в початках и пшеницы – 1000 л, зеленых бобов – 800 л, винограда – 590 л, шпината – 510 л, картофеля – 200 л и лука – 130 л. Примерное количество воды, затрачиваемое только на выращивание (а не на переработку или приготовление) пищевых культур, потребляемых ежедневно одним человеком в западных странах, – на завтрак ок. 760 л, на обед (ланч) 5300 л и на ужин – 10 600 л, что в целом за сутки составляет 16 600 л.

В сельском хозяйстве вода идет не только на полив посевов, но также на пополнение запасов подземных вод (чтобы предупредить слишком быстрое опускание уровня грунтовых вод); на вымывание (или выщелачивание) солей, накопившихся в почве, на глубину ниже корнеобитаемой зоны возделываемых культур; для опрыскивания против вредителей и болезней; защиты от заморозков; внесения удобрений; снижения температуры воздуха и почвы летом; для ухода за домашним скотом; эвакуации обработанных сточных вод, используемых для орошения (преимущественно зерновых культур); и переработки собранного урожая.

Пищевая промышленность. Для переработки разных пищевых культур требуется неодинаковое количество воды в зависимости от продукта, технологии изготовления и доступности воды соответствующего качества в достаточном объеме. В США на производство 1 т хлеба расходуется от 2000 до 4000 л воды, а в Европе – лишь 1000 л и всего 600 л в некоторых других странах. Для консервирования фруктов и овощей требуется от 10 000 до 50 000 л воды на 1 т в Канаде, а в Израиле, где вода представляет собой большой дефицит, – только 4000–1500. «Чемпионом» по затратам воды является лимская фасоль, на консервирование 1 т которой в США расходуется 70 000 л воды. На переработку 1 т сахарной свеклы затрачивается 1800 л воды в Израиле, 11 000 л во Франции и 15 000 л в Великобритании. На переработку 1 т молока требуется от 2000 до 5000 л воды, а на производство 1000 л пива в Великобритании – 6000 л, а в Канаде – 20 000 л. Промышленное водопотребление. Целлюлозно-бумажная промышленность – одна из самых водоемких вследствие огромного объема перерабатываемого сырья. На производство каждой тонны целлюлозы и бумаги в среднем затрачивается 150 000 л воды во Франции и 236 000 л в США. В процессе производства газетной бумаги на Тайване и в Канаде расходуется ок. 190 000 л воды на 1 т продукции, производство же тонны высококачественной бумаги в Швеции требует 1 млн. л воды. Топливная промышленность. Для производства 1000 л высококачественного авиационного бензина необходимо 25 000 л воды, а автомобильного бензина – на две трети меньше. Текстильная промышленность требует много воды для замачивания сырья, его очистки и промывки, отбеливания, крашения и отделки тканей и для других технологических процессов. Для производства каждой тонны хлопчатобумажной ткани необходимо от 10 000 до 250 000 л воды, шерстяной – до 400 000 л. Изготовление синтетических тканей требует значительно больше воды – до 2 млн. л на 1 т продукции. Металлургическая промышленность. В ЮАР при добыче 1 т золотой руды расходуется 1000 л воды, в США при добыче 1 т железной руды 4000 л и 1 т бокситов – 12 000 л. Для производства железа и стали в США требуется примерно 86 000 л воды на каждую тонну продукции, но до 4000 л из них составляют безвозвратные потери (главным образом, на испарение), и, следовательно, примерно 82 000 л воды может быть использовано повторно. Водопотребление в черной металлургии значительно варьирует по странам. На производство 1 т чугуна в чушках в Канаде тратится 130 000 л воды, на выплавку 1 т чугуна в доменной печи в США – 103 000 л, стали в электропечах во Франции – 40 000 л, а в Германии – 8000–12 000 л. Электроэнергетика. Для производства электроэнергии на ГЭС используется энергия падающей воды, приводящая в движение гидравлические турбины. В США на ГЭС ежедневно расходуется 10 600 млрд. л воды (см. также ГИДРОЭНЕРГЕТИКА) . Сточные воды. Вода необходима для эвакуации бытовых, промышленных и сельскохозяйственных стоков. Хотя около половины населения, например США, обслуживается канализационными системами, стоки из многих домов все еще просто сбрасываются в отстойники. Но все б ó льшая осведомленность о том, к каким последствиями приводит загрязнение воды через подобные устаревшие канализационные системы, стимулировала прокладку новых систем и сооружение водоочистных станций для предотвращения инфильтрации загрязняющих веществ в подземные воды и поступления неочищенных стоков в реки, озера и моря (см. также ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ) . ДЕФИЦИТ ВОДЫ

Когда водопотребление превышает поступление воды, разница обычно компенсируется ее запасами в водохранилищах, так как обычно и спрос и поступление воды варьируют по сезонам. Отрицательный водный баланс формируется в условиях, когда испарение превышает количество осадков, поэтому умеренное снижение запасов воды – обычное явление. Острый дефицит наступает, когда приток воды оказывается недостаточным из-за продолжительной засухи или когда вследствие неудовлетворительного планирования потребление воды постоянно растет более быстрыми темпами, чем это ожидалось. На протяжении всей своей истории человечество время от времени страдало из-за нехватки воды. Чтобы не испытывать недостатка в воде даже во время засух, во многих городах и районах стараются ее запасать в водохранилищах и подземных коллекторах, но временами необходимы дополнительные водосберегающие мероприятия, а также ее нормированный расход. ПРЕОДОЛЕНИЕ ДЕФИЦИТА ВОДЫ

Перераспределение стока направлено на обеспечение водой тех районов, где ее не хватает, а охрана водных ресурсов – на уменьшение невосполнимых потерь воды и сокращение потребности в ней на местах. Перераспределение стока. Хотя традиционно многие крупные поселения возникали близ постоянных водных источников, в настоящее время некоторые населенные пункты создают также в районах, которые получают воду издалека. Даже в тех случаях, когда источник дополнительного водоснабжения находится в пределах того же штата или страны, что и пункт назначения, возникают технические, экологические или экономические проблемы, но если импортируемая вода пересекает государственные границы, то число потенциальных осложнений возрастает. Например, распыление йодистого серебра в облаках приводит к увеличению количества осадков в одном районе, но это может повлиять на уменьшение осадков в других районах.

Один из масштабных проектов переброски стока, предложенный в Северной Америке, предусматривает отведение 20% избыточной воды из северо-западных районов в аридные области. При этом ежегодно перераспределялось бы до 310 млн.м

3 воды, сквозная система водохранилищ, каналов и рек способствовала бы развитию навигации во внутренних районах, Великие озера ежегодно получали бы дополнительно 50 млн.м 3 воды (что компенсировало бы понижение их уровня), и вырабатывалось бы до 150 млн. кВт электроэнергии. Другой грандиозный план переброски стока связан с сооружением Большого Канадского канала, по которому вода направлялась бы из северо-восточных районов Канады в западные, а оттуда – в США и Мексику.

Большое внимание привлекает проект буксировки айсбергов из Антарктики в аридные районы, например на Аравийский п-ов, что позволит ежегодно обеспечивать пресной водой от 4 до 6 млрд. человек или орошать ок. 80 млн. га земель.

Одним из альтернативных методов водоснабжения является опреснение соленой воды, главным образом океанической, и транспортировка ее к местам потребления, что технически осуществимо благодаря применению электродиализа, вымораживания и различных систем дистилляции. Чем крупнее опреснительная установка, тем дешевле обходится получение пресной воды. Но с увеличением стоимости электроэнергии опреснение становится экономически невыгодным. Его используют лишь в тех случаях, когда энергия легкодоступна и другие способы получения пресной воды нецелесообразны. Коммерческие опреснительные установки действуют на островах Кюрасао и Аруба (в Карибском море), в Кувейте, Бахрейне, Израиле, Гибралтаре, на о.Гернси и в США. В других странах были построены многочисленные демонстрационные установки меньшей мощности.

Охрана водных ресурсов. Существует два широко распространенных способа сбережения водных ресурсов: сохранение существующих запасов пригодной к употреблению воды и приумножение ее запасов путем сооружения боле совершенных коллекторов. Накопление воды в водохранилищах предотвращает ее сток в океан, откуда она может быть вновь извлечена лишь в процессе круговорота воды в природе или путем опреснения. Водохранилища тоже облегчают водопользование в нужное время. Вода может храниться в подземных полостях. При этом не происходит потерь влаги на испарение, и сберегаются ценные земли. Сохранению существующих запасов воды способствуют каналы, не допускающие просачивание воды в грунт и обеспечивающие ее эффективную транспортировку; применение более эффективных методов орошения с использованием сточных вод; сокращение объема воды, стекающей с полей или фильтрующейся ниже корнеобитаемой зоны посевных культур; бережное использование воды на бытовые нужды.

Однако каждый из этих способов сбережения водных ресурсов оказывает то или иное воздействие на окружающую среду. Например, плотины портят естественную красоту незарегулированных рек и препятствуют аккумуляции на поймах плодородных илистых наносов. Предотвращение потерь воды в результате фильтрации в каналах может нарушить водообеспечение болот и тем самым неблагоприятно отразиться на состоянии их экосистем. Это может также препятствовать пополнению запасов грунтовых вод, влияя таким образом на водоснабжение других потребителей. А для уменьшения объема испарения и транспирации сельскохозяйственными культурами необходимо сокращать посевные площади. Последняя мера оправдана в районах, страдающих от нехватки воды, где при этом проводится режим экономии за счет сокращения расходов на ирригацию из-за высокой стоимости энергии, необходимой для подачи воды.

ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Сами источники водоснабжения и водохранилища имеют значение лишь когда вода доставляется в достаточном объеме к потребителям – в жилые дома и учреждения, к пожарным гидрантам (устройствам для отбора воды на пожарные нужды) и другим объектам коммунального хозяйства, на промышленные и сельскохозяйственные объекты.

Современные системы фильтрации, очистки и распределения воды не только удобны, но и способствуют предотвращению распространения таких передающихся через воду болезней, как тиф и дизентерия. Типичная городская система водоснабжения включает забор воды из реки, пропуск ее через грубый фильтр для устранения основной массы загрязнителей, а затем через измерительный пост, где фиксируются ее объем и скорость течения. После этого вода поступает в водонапорную башню, откуда пропускается через аэрационную установку (где происходит окисление примесей), микрофильтр для удаления ила и глины и песчаный фильтр для удаления оставшихся примесей. Хлор, убивающий микроорганизмы, добавляется в воду в магистральной трубе перед поступлением в смеситель. В конечном итоге перед отправкой в распределительную сеть потребителям очищенная вода закачивается в накопительный резервуар.

Трубы на центральной водопроводной станции обычно чугунные, большого диаметра, который постепенно, по мере разветвления распределительной сети, уменьшается. От уличных водопроводных магистралей с трубами диаметром 10–25 см вода подается к отдельным домам по оцинкованным медным или пластиковым трубам.

Орошение в сельском хозяйстве. Поскольку орошение требует огромных расходов воды, системы водоснабжения сельскохозяйственных районов должны иметь большую пропускную способность, особенно в аридных условиях. Вода из водохранилища направляется в облицованный, а чаще необлицованный магистральный канал и затем по ответвлениям в распределительные ирригационные каналы разного порядка на фермы. На поля вода выпускается разливом или по оросительным бороздам. Поскольку многие водохранилища расположены выше орошаемых земель, вода в основном течет под действием силы тяжести. Фермеры, которые сами запасают воду, откачивают ее из скважин прямо в арыки или накопительные водоемы.

Для полива дождеванием или капельного орошения, практикующегося в последнее время, используют насосы небольшой мощности. Кроме того, существуют гигантские центрально-стержневые ирригационные установки, откачивающие воду из скважин прямо посреди поля непосредственно в трубу, снабженную дождевальными приспособлениями и вращающуюся по кругу. Орошаемые таким образом поля с воздуха кажутся гигантскими зелеными кругами, некоторые из них достигают в диаметре 1,5 км. Такие установки обычны для Среднего Запада США. Они также используются в ливийской части Сахары, где из глубокого нубийского водоносного пласта откачивается более 3785 л воды в минуту.

… ледники, подземные воды …

Большую часть мировых запасов воды составляют соленые воды мирового океана, запасы технически доступной для человека пресной воды составляют всего лишь 0,3% от всех водных ресурсов Земли.

Водные ресурсы мира — общая картина

С водными ресурсами Земли, общая картина такова:

• общий объем водных ресурсов составляет 1 390 000 000 куб. км;
• менее 3% водных ресурсов земли составляют пресные воды;
• 0,3% доступные пресные воды, это воды рек, озер … грунтовые и подземные.

Части гидросферы

Стационарные водные ресурсы мира по М. И. Львовичу:

• Мировой океан:
  • Объем воды, тыс км 3 — 1 370 000;
  • Активность водообмена, число лет — 3 000.
• Подземные воды :
  • Объем воды, тыс км 3 — ~ 60 000;
• Подземные воды … в том числе зоны активного обмена:
  • Объем воды, тыс км 3 — ~ 4 000;
  • Активность водообмена, число лет — ~ 330.
• Ледники:
  • Объем воды, тыс км 3 — 24 000;
  • Активность водообмена, число лет — 8 600.
• Озера:
  • Объем воды, тыс км 3 — 230;
  • Активность водообмена, число лет — 10.
• Почвенная влага:
  • Объем воды, тыс км 3 — 82;
  • Активность водообмена, число лет — 1.
• Речные (русловые) воды:
  • Объем воды, тыс км 3 — 1,2;
  • Активность водообмена, число лет — 0,032.
• Пары атмосферы:
  • Объем воды, тыс км 3 — 14;
  • Активность водообмена, число лет — 0,027.

Вода существует в естественных природных условиях в трех базовых состояниях – лед, жидкость и пар , благодаря чему происходит постоянная циркуляция и перераспределение водных ресурсов – круговорот воды в природе (непрерывное движение воды в гидросфере, атмосфере, литосфере). Под воздействием тепла жидкая вода испаряется, пар в свою очередь поднимается в атмосферу, где конденсируется и возвращается на землю в виде осадков – дождя, снега, росы … часть воды аккумулируется в ледниках, которые в свою очередь часть воды возвращают опять же в жидкое состояние.

Необходимо отметить, что 98% всей пресной жидкой воды приходится на подземные воды.

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.

И в заключение еще немного справочной информации.

Речной сток по частям света

• Европа:
  • Объем годового стока, км 3 — 2 950;
  • Слой стока, мм — 300.
• Азия:
  • Объем годового стока, км 3 — 12 860;
  • Слой стока, мм — 286.
• Африка:
  • Объем годового стока, км 3 — 4 220;
  • Слой стока, мм — 139.
• Северная и Центральная Америка:
  • Объем годового стока, км 3 — 5 400;
  • Слой стока, мм — 265.
• Южная Америка:
  • Объем годового стока, км 3 — 8 000;
  • Слой стока, мм — 445.
• Австралия, включая Тасманию, Н. Гвинею и Н. Зеландию:
  • Объем годового стока, км 3 — 1 920;
  • Слой стока, мм — 218.
• Антарктида и Гренландия :
  • Объем годового стока, км 3 — 2 800;
  • Слой стока, мм — 2 800.
• Вся суша:
  • Объем годового стока, км 3 — 38 150;
  • Слой стока, мм — 252.

Балансовая оценка водных ресурсов. Источники Водных ресурсов

• Полный речной сток:
  • Вся суша, км 3 — 38 150;
  • Вся суша, мм — 260.
• Подземный сток:
  • Вся суша, км 3 — 12 000*;
  • Вся суша, мм — 81.
• Испарение:
  • Вся суша, км 3 — 72 400;
  • Вся суша, мм — 470.
• Атмосферные осадки:
  • Вся суша, км 3 — 109 400;
  • Вся суша, мм — 730.
• • Вся суша, км 3 — 26 150;
  • Вся суша, мм — 179.
• Поверхностный (паводочный) сток:
  • Вся суша, км 3 — 82 250;
  • Вся суша, мм — 551.