Общий объем воды на Земле составляет примерно 1400 млн куб. км, из которых лишь 2,5 %, то есть около 35 млн куб. км, приходится на пресную воду. Большая часть запасов пресной воды сосредоточена в многолетних льдах и снегах Антарктиды и Гренландии, а также в глубоких водоносных горизонтах. Главными источниками воды, потребляемой человеком, являются озера, реки, почвенная влага и сравнительно неглубоко залегающие резервуары подземных вод. Эксплуатационная часть этих ресурсов составляет лишь около 200 тысяч куб. км - менее 1 % всех запасов пресной воды и лишь 0,01 % всей воды на Земле, - и значительная их доля размещена вдали от населенных территорий, что еще более обостряет проблемы водопотребления.
По общему объему ресурсов пресной воды Россия занимает лидирующее положение среди стран Европы. По данным ООН к 2025 г. Россия вместе со Скандинавией, Южной Америкой и Канадой останутся регионами наиболее обеспеченным пресной водой, более 20 тысяч куб. м/год в расчете на душу населения.
По оценке Института мировых ресурсов за последний год, самыми необеспеченными водой странами мира были 13 государств, среди которых 4 республики бывшего СССР - Туркмения, Молдова, Узбекистан и Азербайджан.
Страны, имеющие до 1 тысячи куб. м пресной воды в среднем на душу населения: Египет - 30 куб. м на человека; Израиль - 150; Туркмения - 206; Молдова - 236; Пакистан - 350; Алжир - 440; Венгрия - 594; Узбекистан - 625; Нидерланды - 676; Бангладеш - 761; Марокко - 963; Азербайджан - 972; ЮАР - 982.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
В ХХ в. население земного шара выросло в три раза. За это же период потребление пресной воды увеличилось в семь раз, в том числе на коммунально-питьевые нужды - в 13 раз. При таком росте потребления стало резко не хватать водных ресурсов в целом ряде регионов мира. По данным Всемирной организации здравоохранения более двух миллиардов человек в мире страдают сегодня от нехватки питьевой воды. В ближайшие 20 лет, учитывая современные тенденции роста населения и мирового хозяйства, следует ожидать увеличения потребности в пресной воде не менее чем на 100 км 3 в год.
Проблема дефицита пресной воды становится все актуальней для многих регионов мира. Её обострение связывают с ростом населения, климатическими изменениями и рядом других причин. Однако для многих мест на земном шаре эта проблема не является новой и обусловлена климатическими особенностями, а именно небольшим количеством осадков. К засушливым областям относятся те территории, где выпадает менее 400 мм осадков в год. При таких значениях невозможно ведение сельского хозяйства без дополнительных источников воды. Наиболее засушливые области (экстрааридные), где выпадает менее 100 мм осадков в год, составляют 34% земной поверхности (без учета Антарктиды). На аридные области (100-200 мм осадков в год) приходится 15% поверхности суши. Столько же занимают семиаридные области (200-400 мм осадков в год).
Территории аридных земель в основном приходятся на развивающиеся страны, в которых нормы потребления воды отличаются от индустриальных стран. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в развивающихся странах лишь 25% сельского населения имеют приемлемый доступ (т.е. не требующий значительного времени хождения) к источнику водоснабжения. Территории 36 государств мира включают засушливые области, а территории 11 стран представляют собой на 100% засушливые области (Египет, Саудовская Аравия, Йемен, Джибути и др.). В России к районам, испытывающим дефицит пресной воды, относится Калмыкия, из стран ближнего зарубежья - Крым, Казахстан, Туркмения, Узбекистан.
В настоящее время водный голод ощущается даже в тех местах, где раньше его не было. На 70% всех обрабатываемых земель царит засуха. При этом в нетронутых степях содержание влаги в почве в 1,5 - 3 раза больше, чем в пашне. Причина водного голодания не в недостатке пресной воды, а в нарушении цепи, связывающей воду с почвой.
Все более ощутимо на изменение режима вод суши влияет деятельность человека, в результате которой заметно увеличивается расход вод на испарение в процессе развития орошения и увеличения площади водохранилищ. Сокращение атмосферных осадков и речного стока при увеличении испаряемости внутренних областей суши привело к снижению их общей увлажненности.
С деятельностью человека связано изменение обмена подземных вод, их пополнение за счет создания искусственных водоемов и сокращения в результате интенсивного выкачивания. Ежегодно извлекается до 20 тыс. км 3 подземных вод. В настоящее время под воздействием антропогенной деятельности более 20 % территории континентов коренным образом преобразована (перевыпос скота, вырубка лесов и т.п.), что приводит к изменению водного режима.
Такие экологические нарушения не могли не сказаться на глобальном процессе потребления воды. Из-за снижения прироста сельскохозяйственного водопотребления произошло снижение и общего прироста мирового водопотребления.
Это уже привело к сложностям водоснабжения в ряде регионов Земли. Достаточно сказать, что начиная с середины 1990-х годов река Хуанхе (Китай) из-за того, что разбирается на протяжении всего своего русла на орошение, 260 дней в году не впадает в Желтое море. Аналогичные трудности с водоснабжением наблюдаются в Индии, Пакистане, в Северной Африке и других странах Средиземноморья, на Аравийском полуострове, Мексике и ряде стран Центральной, Южной и Северной Америки, в частности в США, Австралии.
На рост водопотребления серьезно сказалось увеличение масштабов урбанизации. Суточный расход воды на личные нужды жителя современного благоустроенного города 100-400 л. В то же время во многих местах земного шара эта цифра снижается до 20-30 л. Почти миллиард человек на нашей планете не обеспечены безопасной питьевой водой, хотя ее годовое потребление постоянно растет
Естественными источниками водоснабжения являются поверхностные воды рек и озер. Однако во многих районах мира, и не только в развивающихся странах, объем забираемой воды уже достиг или превысил допустимую величину. Например, в юго-западной части США объем потребления воды равен среднегодовому стоку рек.
Другим естественным источником водоснабжения в аридных областях являются подземные воды. Крупные запасы подземных вод имеются в Саудовской Аравии в восточной части пустыни Эль-Хаса, где скважины дают 200-700 л/с с глубины 200-1000 м. Возобновляемые запасы подземных вод имеются в Азии. Однако во многих местах этот источник водоснабжения отсутствует, или же вода является минерализованной. Таким образом, естественные источники пресной воды не могут удовлетворить все возрастающие потребности в ней. Следовательно, для решения этой проблемы необходимо искать другие, более эффективные пути.
Опреснение морской воды или солёной воды из подземных источников. Выработка пресной воды в мире растет непрерывно и высокими темпами. Так, если в 1960 году опреснение составило 0,09 км 3 , то в 1985 году получали 7,5 км 3 . Тогда же был сделан прогноз на 2000 год - 40 км 3 , которому не суждено было сбыться. На самом деле смогли достичь величины в 15,3 км3. Распределение количества получаемой воды по регионам неравномерно. На Средний Восток приходится 60%, Северную Америку - 13%, Европу - 10%, Африку - 7%, на остальной мир - 10%. На страны СНГ приходится всего 0,6% от общего объема выработки опресненной воды в мире. дефицит пресный вода загрязнение
Несмотря на существенные различия данных методов опреснения у них есть ряд общих свойств. Во-первых, для производства пресной воды они используют морскую воду или артезианскую слабо соленую, при этом для дистилляционного метода и обратного осмоса вода требуется в большом количестве, т.к. в первом случае она используется для охлаждения конденсатора, а во втором для создания водного потока вдоль мембран с целью предотвращения их от загрязнения.
Использование морской воды означает необходимость их размещения вблизи водоема, т.к. эксплуатация крупных установок вдали от водоема приводит к повышению себестоимости воды, а эксплуатация установок индивидуального использования практически невозможна. Кроме того, необходимость размещения опреснительных установок вблизи водоема обусловлена тем, что в него сливается при опреснении концентрированный рассол. Следует отметить, что сброс рассола оказывает на экологию неблагоприятное воздействие, поскольку в водоем поступает большое количество вредных веществ в концентрированном виде, например, химические добавки, которые вносятся в воду для уменьшения образования накипи при дистилляции, а также сброс приводит к повышению солености в данном районе.
Особенно негативна для развития опреснения морских вод тенденция удорожания топлива, т.к. на себестоимость производимой воды существенное влияние оказывают энергозатраты, составляющие 60% ее величины.
Один кубометр пресной воды в умеренных широтах обходился в зависимости от места в 15-32 цента, а некоторым приморским промышленным предприятиям примерно 2,2 доллара и дороже, особенно в случае химической очистки водопроводной воды или штрафных санкций на превышение лимитов на воду. В экономически выгодном положении опреснение оказывается по сравнению с подачей пресной воды на расстояние 10-300 км для водоснабжения мелких населенных пунктов и отдельных рекреационных объектов.
В настоящее время основным источником пресной воды продолжают оставаться воды рек, озер, артезианских скважин и опреснение морской воды. В то же время, если во всех речных руслах находится 1,2 тыс. км 3 , то количество воды находящееся в каждый данный момент в атмосфере равно 14 тыс. км 3 . Ежегодно испаряется с поверхности суши и океана 577 тыс. км 3 и столько же потом выпадает в виде осадков. Вода в атмосфере в течение года обновляется 45 раз.
По высоте влага распределена неравномерно, половина всего водяного пара приходится на нижний, полуторакилометровый слой атмосферы, свыше 99% - на всю тропосферу. У земной поверхности абсолютная влажность в среднем по миру составляет 11 г/м 3 . Многие из стран жаркого пояса страдают от отсутствия пресной воды, хотя ее содержание в атмосфере значительно. Например, в Джибути в течение всего года практически не бывает дождей, в то время как абсолютная влажность в приземном слое воздуха колеблется от 18 до 24 г/м 3 . В пустынях Аравийского полуострова и в Сахаре над каждым квадратом поверхности со стороной 10 км в сутки проносится такое же количество воды, какое содержалось бы в озере площадью 1 км 2 и глубиной 50 м. Чтобы взять эту воду, надо только открыть символический «кран»
Ресурс пресной воды в атмосфере постоянно обновляется, качество конденсата для большинства районов нашей планеты очень высокое: в нем на два-три порядка меньше токсичных металлов (по сравнению с требованиями санитарных служб), практически нет микроорганизмов, он хорошо аэрирован. Как показывают экономические оценки, вода из атмосферы может стать самой дешевой из всех, что получаются иными способами.
Для процесса конденсации воды из атмосферного воздуха помимо всего прочего следует учитывать географические условия. Из них наиболее важными являются следующие:
- 1. Глобальная циркуляция воздуха. Для конденсации воды из атмосферного воздуха наиболее приемлемы устойчивые ветра в одном направлении. Такая ситуации возможна там, где воздух циркулирует вокруг области высокого давления, например, в юго-восточной части Тихого океана. Это позволяет существовать здесь на протяжении сухих летних месяцев устойчивым ветрам, как например, на юго-западном берегу северного Чили и вдоль побережья Перу. Аналогичная ситуация имеет место на юго-западном побережье Африки.
- 2. Горные области. Для повышения вероятности конденсации воды из атмосферы необходимо, чтобы горы служили преградой для насыщенного влажного воздуха. В масштабах континентов таковыми являются, например, Анды в Южной Америке. На микроуровне - изолированные холмы, позволяющие накапливаться там влажному воздуху. В случае горного побережья важно, чтобы горы было приблизительно перпендикулярны направлению ветра, приходящего со стороны океана. Это расширяет возможность выбирать приемлемые для конденсации места.
- 3. Высота над уровнем моря. Толщина слоистого или слоисто-кучевого облака с высотой меняется. Наиболее насыщенна верхняя часть облака. Эта область имеет наиболее приемлемое содержание воды. В различных районах мира такая «рабочая» для возможного получения конденсационной воды область располагается на высоте от 400 до 1500 м над уровнем моря.
- 4. Расстояние от побережья. Перемещение потоков перенасыщенного морского воздуха может достигать вглубь суши на расстоянии 5 км, но возможно и до 25 км. По мере того как морской поток воздуха проникает вглубь континента, есть большая вероятность того, что он смешается с воздухом суш и рассеивается. Тем не менее, есть много районов в глубине континентов, где этого не происходит: пустыни Атакама в Южной Америке, Намиб в Южной Африке. Кроме того, для процесса конденсации в прибрежных областях особенно важным является бризовая циркуляция. Во многом поэтому, прибрежные районы являются наиболее подходящим местом для получения конденсационной воды из атмосферного воздуха.
Эксперименты по получению воды данным методом проводятся во многих районах мира. В 47 местах в 22 странах на 5 континентах сбор воды данным методом подтвержден экспериментально. Стоимость производства воды данным методом зависит от многих факторов, в частности от места расположения установки. Подсчитано, что при эксплуатации установки в районе эксперимента стоимость будет составлять 1 доллар за м 3 , при этом сюда включается стоимость изготовления коллекторов. Субсидируемая стоимость доставляемой в данную местность воды составляет 8 долларов за м 3 .
Опыты по конденсации воды из атмосферы проводятся и в нашей стране, в частности, в лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ, где с 1996 г. ведутся научно-изыскательные работы в этой области.
По нашему мнению, принудительная конденсация воды из воздуха в приземном слое могла бы со временем решить проблему водоснабжения во многих регионах, страдающих от нехватки пресной воды. Использование конденсационных установок, например, в развивающихся странах позволит экономить энергию, которая требуется при опреснении морской воды.
ДЕФИЦИТ ПРЕСНОЙ ВОДЫ, КАК ОДНА ИЗ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Адаева Амина Хамидовна
студент 3 курса кафедра экологии и природопользования, Чеченский государственный университет, РФ, г. Грозный
E - mail : aminka 1905@ gmail . com
Банкурова Раиса Умаровна
научный руководитель, старший преподаватель кафедры экологии и природопользования, Чеченский государственный университет, РФ, г. Грозный
На сегодняшний день человечество остро стало ощущать все прошлые и настоящие ошибки, связанные с неправильным обращением с природой. Это связано с тем, что на наш век выпала одна из глобальных экологических проблем - острая недостаточность пресной воды. Пресная вода - вода, в которой в минимальном количестве содержится соль. Из всей массы гидросферы, а это примерно 98 %, на долю пресной приходится всего лишь 2 %. Из этих 2 %, для человека доступно примерно, 0,66 %. Остальное количество пресной воды приходится на долю ледников Арктики и Антарктиды, снежным верхушкам гор .
Пресная вода – источник жизни для человека. С помощью пресной воды орошаются сельскохозяйственные земли. Сельскохозяйственные земли, в свою очередь являются источником питания для человека. А что будет, если не будет пригодной для питья воды? Не будет человека! Ведь без воды человек может прожить всего лишь 3-4 дня (зависит от организма). Человек устроен таким образом, что он на 80-85 % состоит из воды. И поэтому, вода для человека - один из источников жизни. Но есть и позитивная сторона в этой проблеме. Пресная вода будет до тех пор, пока будет существовать наша планета во Вселенной. Почему? А потому что, главным источником пресной воды является Мировой океан. Происходит природное опреснение воды. В процессе круговорота воды на земле, вода с океана испаряется под действием температуры. Вода превращается в пар и поднимается вверх, а соль остается в океане, так как соль тяжелее пара. И после такого круговорота, вода поступает на землю уже опресненной.
Истощение пресной воды, стала глобальной экологической проблемой, так как она затронула весь мир. И стала она ощущаться все сильнее и сильнее с демографическим взрывом. Т. е. численность населения, как говорил Томас Мальтус, растет в геометрической прогрессии. И, соответственно, природа не справляется с таким количеством людей.
Дефицит пресной воды - это одна из основных проблем, с которыми столкнулось человечество в ХХI веке .
Дефициту пресной воды способствуют как природные, так и антропогенные факторы. К природным относится - глобальное изменение климата, что ведет к опустыниванию и снижению водообеспеченности . Основным антропогенным фактором является рост численности населения Земли . Но это еще не вся беда, а беда в том, что люди становятся богаче и их потребности растут, и соответственно, увеличивается спрос на воду, т. к. с ростом промышленного производства увеличивается и воздействие на все природные ресурсы, в том числе и водные.
В настоящее время очень актуальна проблема загрязнения воды. Промышленные выбросы, сточные воды, смыв удобрений и пестицидов с полей, все это существенно снижает запасы пресной воды.
Недостаток пресной воды приводит к различным болезням, голоду и вооруженным конфликтам. Одним словом, не будет мира на земле. Поэтому, чтобы избежать таких плачевных последствий, власти всех стран должны сформулировать и реализовать конкретные планы по реализации политических, экономических и технологических мер для обеспечения населения водой в настоящем и будущем .
Есть много научных версий по поводу истощения пресной воды:
1. орошение сельхозугодий;
2. использование воды на разных предприятиях (черной и цветной металлургии, ЦБК, АЭС, ТЭЦ и др.);
3. коммунально-бытовые расходы воды.
Недостаток пресной воды уже ощущается по всему миру. Однако, есть такие места на Земле, где такая экологическая проблема, как дефицит пресной воды, является не новой. Связано это именно с климатическими особенностями, т. е. с наименьшим выпадением осадков. В категорию засушливых регионов относят те, где годовая сумма осадков менее 400мм.
Если посмотреть на карту «Экологические проблемы мира», то можно увидеть, что дефицит пресной воды является главной проблемой для стран Африки (Египет, Саудовская Аравия, Йемен и др.). Именно в этих странах проблема нехватки пресной воды носит природный характер. Так как, эти районы относятся к очень засушливым областям, т.е. годовая сумма осадков не превышает 100 мм. В России к району, испытывающему дефицит пресной воды, относят Калмыкию. А к странам ближнего зарубежья - Казахстан, Узбекистан, Туркмению.
Человечество с данной проблемой пытается бороться разными способами. В разных странах мира существуют свои подходы и способы решения проблемы, обусловленные в первую очередь водно-ресурсным потенциалом каждой страны. Во-первых, это экспорт воды в нуждающиеся страны, т. е. между определенными странами заключается договоренность. Составляется договор на определенный срок, с целью поставки в эту страну пресной воды за определенную плату. Во-вторых, опресняется морская вода или соленая вода из подземных источников. В-третьих, экономия расхода воды. Например, закон, который принят в 1992 году Американским конгрессом «Об уменьшении на 70 % объема воды на бытовые нужды». В-четвертых, создание искусственных водоемов . В перспективе многие страны задумываются о буксировании ледников к своим территориям с дальнейшим плавлением льда для получения пресной воды.
Рассмотрим проблему по истощению пресной воды на примере нашей страны.
Наша страна является самой обеспеченной водными ресурсами, а основным «резервуаром» пресной воды является озеро Байкал, испытывающее огромный антропогенный прессинг. Озеро Байкал - самое глубокое озеро на планете. Его глубина - 1642 м. Протяженность данного озера - 620 км. Байкал является озером тектонического происхождения. Расположено озеро Байкал в центре Азии, на границе Иркутской области и Республики Бурятия. Основным свойством воды в озере Байкал является то, что в ней мало растворенных и взвешенных минеральных веществ. Много кислорода и очень малое количество органических примесей.
Байкал - уникальный, богатейший запас пресной воды. В нем сосредоточено около 20 % от всей массы пресной воды на планете. Одним словом, Достояние страны и мира в целом. Но, к сожалению, и этот уникальный природный объект подвержен опасности. Неразумное пользование человеком природными богатствами приводит к таким плачевным последствиям. Например, выбросы в атмосферу, сточные воды, размещение на берегу озера разных промышленных предприятий, как Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК), Селенгинский целлюлозно-картонный комбинат, трасса федерального значения, все это негативно сказывается на экосистеме озера Байкал. А ведь это озеро уникально не только тем, что в нем сосредоточено такое количество пресной воды, но и тем, что озеро насыщено уникальной флорой и фауной.
Правительством на сегодняшний день принимаются меры по охране водных ресурсов, но пока человечество не осознает всей серьезности данной проблемы, истощение и загрязнение пресных вод будет продолжаться, оставаясь серьезной глобальной проблемой.
Обязанностью всего человечества является бережное отношение к природной среде. Задачей нынешнего поколения является разработка и внедрение новых способов хозяйствования по отношению к окружающей природной среде. Это заключается в том, чтобы не только не оказывалось негативное влияние на природу, но и, чтобы человек помогал ей. Долг каждого современного человека - быть экологически грамотным. Нужно просто осознать, что «природа - наш дом», и забота о нем - наша прямая обязанность. Хотелось бы, чтобы каждый человек был правильно экологически воспитан. Экологическое образование и воспитание нужно начать еще с малых лет ребенка. Обучать его и проводить практическую работу непосредственно затрагивая такие проблемы, как истощение пресной воды, глобальное изменение климата, опустынивание и т. д. Создать экологическую игровую схему для детей, чтобы усваивали материал с радостью. Также, проводить обучательные тренинги для всего населения. Если каждая страна начнет минимизировать негативное влияние на окружающую природную среду, то будет снижен риск на экологическую катастрофу мира.
Список литературы:
- Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. Обзор (Программа оценки водных ресурсов мира) М., 2003.
- Данилов-Данильян В.И. Глобальная проблема дефицита пресной воды. // Век глобализации , - № 1- 2008. - С. 45-56.
- Интернет-
Нехватка пресной воды с каждым годом становится для нашей цивилизации все более и более горячим вопросом.
В этом материале мы рассмотрим возможные последствия этой глобальной проблемы. Сразу отметим – проблема нехватки чистой питьевой воды относится не только к засушливым регионам нашей планеты, она касается всех стран, в которых осуществляется неэффективное «неразумное» использование водных ресурсов. Нехватку пресной воды люди ощущают на всех континентах без исключения.
Потребление воды человечеством неумолимо растет и в 20 веке достигло 5 000 км 3 в год, при этом необходимо учитывать, что растут и темпы ее загрязнения. Каждый год 2 800 000 000 человек сталкиваются с дефицитом пресной воды в течении 1-го месяца. В настоящее время около 700 000 000 человек проживают в регионах, обеспеченных водными ресурсами ниже минимального уровня. При этом тенденция такова, что к 2025 году эта цифра увеличится до 3 000 000 000 человек. Интересным является тот факт, что за период, когда население выросло в 3 раза, потребление воды выросло приблизительно в 17 раз.
Наиболее проблемными регионами в настоящее время считаются – Ближний Восток и Африка, а в ближайшем будущем эта проблема может стать радикально острой в таких странах как Индия и Китай.
Причины дефицита пресной воды
- Глобальные изменения климата Земли.
- Изменение погоды — как следствие глобального потепления.
- Увеличение количества наводнений и засух — как следствие изменения погоды.
- Агрессивное загрязнение водных ресурсов , в следствии бытовой и хозяйственной деятельности человека.
- Растущий спрос на пресную воду, в следствии роста населения Земли.
- Нерациональное использование воды человеком.
Нехватка пресной воды — возможные последствия
Глобальная нехватка пресной воды, практически со 100% вероятностью, приведет к таким последствиям:
- замедлится или полностью остановится развитие отраслей промышленности, потребляющих большое количество пресной воды;
- снизится качество жизни как таковой;
- очевидно, что нехватка чистой пресной воды нанесет значительный удар по сельскому хозяйству (в настоящее время 3/4 все потребляемой человечеством воды приходится на сельское хозяйство);
- специалисты посчитали, что в странах, которые постоянно ощущают недостаток воды возможно снижение ВВП на 6%;
- нехватка чистой питьевой воды может стать причиной межрегиональных политических и военных конфликтов;
- следствием нехватки чистой питьевой воды неумолимо приведет к росту числа различных заболеваний и эпидемий;
- вследствие нехватки чистой питьевой воды возможно заметное снижение рождаемости и сокращение численности населения;
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
Ученым удалось выяснить, что на земле в настоящее время более 97,5 % всех водных запасов приходится на моря и океаны. Это факт подтверждает дефицит пресной воды, которая составляет только 2,5 % от мировых запасов.
Актуальность проблемы
Больше половины несоленой воды находится в полярных шапках и горных ледниках в «замороженном» виде. Кроме того, порядка 24 % располагается в грунтовых подземных водах. Анализируя данную ситуацию, можно сделать вывод, что на нашей планете существует серьезный дефицит пресной воды.
В качестве доступного и недорогого источника можно рассматривать озера, реки, в которых сосредоточено не больше 0,01 % мировых водных запасов.
Так как она имеет особое значение для жизни живых существ, можно с уверенностью говорить о том, что влага является драгоценным сокровищем Земли.
Круговорот в природе
Вода находится в постоянном движении. После испарения с поверхности водоемов, накапливается в атмосфере. В тот момент, когда концентрация пара станет максимальной, происходит переход в жидкое или твердое состояние, осадки пополняют запасы озер, рек.
Общее количество влаги на нашей планете остается неизменным, она просто переходит из одного агрегатного состояния в другое.
Из общего количества выпадающих осадков только 80 % оказывается непосредственно в океане. Что происходит с 20 оставшимися процентами, которые выпадают на суше? С их помощью человек пополняет источники воды.
Получается, что у той влаги, которая осталась на суше, есть возможность попадать в озера (реки), стекать в водохранилища. Кроме того, она может просачиваться в почву, пополнять запасы грунтовых источников.
Дефицит пресной воды возникает из-за нарушения связи между грунтовыми и Оба источника обладают определенными преимуществами и недостатками.
Поверхностные источники
Проблема дефицита пресной воды связана с геологическими и климатическими факторами. С климатической точки зрения важна частота и количество осадков, а также экологическое состояние в регионе. Выпадающие осадки приносят некоторое количество нерастворимых частиц: пыльцы растений, вулканической пыли, грибковых спор, бактерий, разнообразных микроорганизмов.
Промышленные выбросы
Проблема дефицита пресной воды частично возникает и из-за того, что в океане содержатся разнообразные соли. В морской влаге есть анионы хлора, сульфата, катионы калия, кальция, магния. Свой «вклад» вносят в атмосферу и промышленные выбросы. В них есть и оксиды серы и азота, которые являются главной причиной «кислотных дождей». Негативно воздействуют на ее качество и химикаты, которые активно применяются в настоящее время в сельском хозяйстве.
Геологические факторы
К ним относят структуру русла рек. Если оно сформировано известняковыми породами, в таком случае вода жесткая и прозрачная. Если основой русла является гранит, в таком случае вода является мягкой. Мутность ей придают взвешенные частицы неорганического и органического происхождения.
Грунтовые источники
Решение дефицита пресной воды - серьезная проблема, заслуживающая отдельного изучения и рассмотрения. Например, частично вопрос можно решить за счет грунтовых вод. Образуются они в результате просачивания талой воды в почву. Она растворяет органические вещества почвенного грунта, насыщается молекулярным кислородом. Глубже располагаются глинистые, песчаные, известковые слои. В них происходит фильтрование органических соединений, вода насыщается микроэлементами и неорганическими солями.
На качество грунтовых источников оказывает влияние несколько факторов:
- качество дождевой влаги определяется кислотностью, насыщенностью солями;
- состояние жидкости в подводном резервуаре;
- специфика слоев, сквозь которые она проходит;
- геологическая природа водоносного слоя.
Причины дефицита пресной воды можно объяснить и тем, что в грунтовых водах есть магний, кальций, железо, натрий, а также незначительное количество катионов марганца. Они образуют соли вместе с гидрокарбонатами, карбонатами, хлоридами, сульфатами.
В самых «старых» грунтовых источниках настолько велика концентрация солей, что у них ощущается солоноватый вкус. Дефицит пресной воды на планете заставляет искать технологии очистки грунтовых источников. Живительная влага высокого качества располагается в глубинных известняковых слоях, но это дорогое удовольствие.
Значение воды
Почему человек должен искать пути решения дефицита пресной воды? Причина в том, что эту жидкость по праву называют основой жизни на Земле. Сама по себе она не обладает питательной ценностью, но без нее невозможно существование живых организмов.
В растениях - до 90 % воды, а в организме взрослого человека ее около 65 %. В отдельных органах ее количество существенно отличается:
- в костях до 22 %;
- в мозге - 75 %;
- в крови до 92 %;
- в мускулах 75 %.
Рассуждая о том, как решается проблема дефицита пресной воды, отметим, что она является отличным растворителем для многих химических соединений. Ее можно считать той средой, в которой осуществляются процессы жизнедеятельности.
Основные функции
Она увлажняет воздух в процессе дыхания, способствует регулировке температуры тела. Именно она осуществляет доставку кислорода и питательных компонентов к разным клеткам организма человека, защищает жизненно важные органы, выводит отходы и шлаки из организма.
Для существования живого организма важно постоянное и определенное содержание воды. При изменении ее количества, солевого состава, происходит серьезное нарушение процессов усвоения пищи, кроветворения. Без пресной воды нет регуляции теплообмена с окружающей средой.
Человек серьезно страдает из-за снижения пресной воды, он способен провести без нее всего несколько дней. Уменьшение количества воды в организме на 10-20 % - это серьезная угроза для жизни.
Дефицит пресной воды приводит к необходимости снижения ее потребления в технических нуждах. Результатом может стать вспышка инфекционных заболеваний, поэтому так важно разрабатывать новые способы опреснения морской воды.
С учетом интенсивности работы, внешних факторов, культурных традиций, человек в сутки употребляет от двух до четырех литров воды. По данным Всемирной организации здравоохранения не больше 5 % питьевой воды можно считать приемлемой для употребления людьми.
Проблема мирового масштаба
Запасы пресной воды на нашей планете можно рассматривать в качестве единого ресурса. Для того чтобы рассчитывать на длительное освоение мировых запасов, требуется четкое решение глобальных проблем. Дефицит пресной воды особенно актуален для регионов, в которых нет полноценных и стабильных источников пресной воды. В плачевном состоянии находятся поверхностные и подземные источники.
Основные проблемы, которые негативно влияют на качество водоемов (озер и рек), связаны со следующими факторами:
- недостаточной очисткой бытовых сточных вод;
- слабым контролем промышленных стоков;
- утратой и разрушением водосборных площадей;
- нерациональным размещением промышленных предприятий;
- вырубкой лесов;
- бесхозяйственным земледелием.
Итогом становится нарушение естественного баланса водной экосистемы, появляется угроза для пресноводных живых ресурсов, что вызывает дефицит пресной воды на земле.
Оценка масштаба проблемы
Отражается на состоянии водоемов, наличии пестицидов в воде и возведение плотин, создание водохозяйственных сооружений, ирригационные проекты.
Отрицательное воздействие на экосистемы оказывает и эрозия, обезлесение, заиление, опустынивание земель. Такие проблемы появляются из-за непонимания общественностью серьезности неправильного подхода к водным ресурсам. Хозяйственная деятельность человека, организованная во вред природе, создает дефицит пресной воды: проблемы и способы решения - актуальный вопрос, который заставил человечество пересмотреть свое отношение к водным экосистемам.
Способы решения проблемы
В первую очередь необходима разработка профилактических мер, которые позволят избежать дорогостоящих мероприятий по очистке, восстановлению, освоению пресных водных ресурсов.
Воду, которая поступает из скважины, водопроводной муниципальной сети, необходимо предварительно очищать, чтобы она соответствовала гигиеническим нормативам.
Вымораживание
Одним из способов получения пресной воды можно считать вымораживание морской. Именно этой методикой пользуются в тех регионах, где существует серьезный недостаток пресных водоемов. Каковы основные недостатки подобной технологии? Вымораживание осуществляется при пониженных температурах, что предполагает существенные энергетические затраты. В связи с повышением цен на энергоносители, данный метод получения пресной воды сложно считать экономичным и рациональным.
Важные аспекты проблемы
Для того чтобы решать проблему недостатка пресной воды, ученые предлагают проводить комплексную очистку сточных вод, сооружая полноценные очистные системы. Оценивать качество воды можно только при наличии результатов ее бактериологического и химического анализа.
Каковы основные проблемы с водой, используемой потребителями? В ней могут присутствовать нерастворимые механические частицы, ржавчина, коллоидные вещества. Они не только приводят к быстрому засорению канализационных и водопроводных труб, но и негативно отражаются на здоровье человека, провоцируют множество инфекционных заболеваний.
Неприятный привкус, цветность, запах - все это называют органолептическими показателями, которые могут воздействовать на качество питьевой воды. Источниками подобных проблем могут являться некоторые органические соединения, сероводород, а также остаточный хлор.
Для улучшения качества питьевой пресной воды важно также проводить оценку ее бактериологической загрязненности. Причиной таких процессов являются разные микробы либо бактерии. Часть из них может угрожать здоровью людей, поэтому, несмотря на наличие такой питьевой воды, ее нельзя употреблять.
Часто даже самые безобидные бактерии в процессе своей жизнедеятельности образуют органические продукты. При их взаимодействии с хлором и бромом получаются канцерогенные и ядовитые соединения.
Среди тех факторов, которые приводят к дефициту пресной воды, можно назвать и загрязнение водоемов. Под ним подразумевают снижение их экономического значения, биосферных функций, возникающее при поступлении вредных веществ. Например, электрические станции, промышленные комбинаты сбрасывают в реки и озера подогретую воду. Подобный процесс сопровождается повышением температуры воды, уменьшением количества кислорода, возрастанием токсичности примесей, нарушением биологического равновесия.
Во многих регионах основными источниками пресной воды являются подземные воды, которые ранее считались самыми чистыми. В результате хозяйственной деятельности человека многие из подобных источников загрязнены. К сожалению, степень их загрязненности часто настолько высока, что подземная вода оказывается непригодной для питья.
Заключение
Для различных нужд человечество потребляет огромное количество пресной воды. В качестве основных потребителей выступает сельское хозяйство и промышленные комбинаты. Среди самых водоемких отраслей выделяют сталелитейную, горнодобывающую, химическую, целлюлозно-бумажную, нефтехимическую промышленности. На их нужды уходит более половины всей воды, используемой промышленными предприятиями. Если не будут использоваться качественные очистительные системы, позволяющие многократно применять пресную воду, в таком случае через пару лет дефицит пресной воды станет масштабной катастрофой.
Экологи и химики ведут серьезную научно-исследовательскую работу, направленную на поиск оптимальных способов опреснения морской воды. В настоящее время уже применяются инновационные методы очистки питьевой воды, позволяющие снижать ее потери.
Кроме того, особое внимание уделяется вопросам установки полноценных систем очистки на промышленных предприятиях. Только при комплексном подходе ко всем вопросам, касающимся опреснения и очистки морской воды, можно рассчитывать на снижение дефицита пресной воды.
