Посмотрев на нашу планету из высоты космических просторов, сразу напрашивается сопоставление с голубым шаром, который всплошную покрыт водой. Континенты же в это время кажутся маленькими островками в этом бескрайнем океане. Это вполне естественно, ведь вода занимает 79,8% всей поверхности, а на сушу припадает — 29,2%. Водная оболочка Земли носит название гидросфера, ее объем составляет 1,4 млрд м³.

О водных ресурсах также чиатйте на ANSWR

Водные ресурсы и их назначение

Водные ресурсы — это пригожие для использования в хозяйстве воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов. Сюда же входят подземные воды, почвенная влага, болота, ледники, а также водяные пары атмосферы.

Вода возникла на планете около 3,5 млрд лет тому назад и изначально она имела вид паров, которые выделялись в процессе дегазации мантии. На сегодняшний день вода является наиболее важным элементом в биосфере Земли, ведь ее заменить ничем не возможно. Однако с недавних пор водные ресурсы перестали считаться ограниченными, ведь ученым удалось опреснить соленую воду.

Назначение водных ресурсов — поддержать жизнедеятельность всего живого на Земле (человека, растений и животных). Вода является основой всего живого и основный поставщик кислорода в процессе фотосинтеза. Вода принимает участие и в климатообразовании — вбирая тепло из атмосферы, чтоб впредь отдать его, тем самым регулирует климатические процессы.

Следовало бы и вспомнить, что водные источники играют почетную роль в видоизменении нашей планеты. Люди всегда селились неподалеку водоемов или источников воды. Таким образом, вода способствует сообщению. Среди ученых существует гипотеза, что если бы на Земле не было воды, то открытие Америки перенеслось бы на несколько столетий. А Австралия и на сегодняшний день была бы неизведанной.

 ООН назначила отмечать день водных ресурсов 22 марта.

 

Виды водных ресурсов

Как уже было сказано водные ресурсы — это все запасы воды на планете. Но с иной стороны, вода является самым распространенным и наиболее специфическим соединением на Земли, ведь только она может пребывать в трех состояниях (жидком, газообразном и твердом).

 

Водные ресурсы Земли состоят из:

• вод поверхностного типа (океаны, моря, озера, реки, болота) — самый ценный источник пресной воды, но все дело в том, что данные объекты распределены по поверхности Земли достаточно неравномерно. Так, в экваториальном поясе, а также в северной части умеренного пояса вода находиться в переизбытке (25 тыс. м³ в год на одного человека). А тропические континенты, что состоят из 1/3 суши, очень остро ощущают дефицит водных запасов. Исходя из такой ситуации, сельское хозяйство у них развивается только при условии искусственного орошения;
• подземных вод;
• водоемов созданых искусственно человеком;
• ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и снежные вершины гор). Здесь содержится самая большая часть пресной воды. Однако эти запасы практически недоступны для использования. Если все ледники распределить по Земле, то этот лед укроет землю шаром высотой у 53 см, а растопив его — мы тем самым поднимаем уровень Мирового океана на 64 метра;
• влага, что содержится в растениях и животных;
• парообразное состояние атмосферы.

 

Потребление водных ресурсов

Общий объем гидросферы поражает своим количеством, однако, только 2% от этой цифры составляет пресная вода, более того, доступны для использования всего 0,3%. Учеными были подсчитаны ресурсы пресной воды, которые необходимы всему человечеству, животным и растениям. Оказывается, что запас водных ресурсов на планете — это только 2,5% воды нужного объема.

Во всем мире ежегодно потребляется около 5 тыс. м³, при этом больше половины потребляемой воды уходит безвозвратно. В процентном соотношении потребление водных ресурсов будет иметь следующею характерность:

• сельское хозяйство — 63%;

•  промышленное водопотребление — 27% от общего количества;

• коммунально-бытовые потребности забирают 6%;
• водохранилища потребляют 4%.

Мало кто знает, что для того, чтобы вырастить 1 тонну хлопка требуется 10 тысяч тонн воды, на 1 тонну пшеницы — уходит 1500 тонн воды, производство 1 тонны стали необходимо 250 тонн воды, а 1 тонна бумаги требует не менее 236 тысяч тонн воды.

Человек в день должен потреблять минимум 2,5 литра воды, но в среднем этот, же человек тратит в крупном городе не менее чем 360 литров сутки, поскольку в эту цифру входит всевозможное использование воды, включая полив улиц, мытье транспорта и даже пожаротушение.

Но на этом потребление водных ресурсов не заканчивается. Свидетельствует об этом, например, водный транспорт или процесс разведения как морских, так и пресных рыб. Причем для разведения рыб понадобиться исключительно чистая вода, насыщена кислородом и без содержания вредоносных примесей.

Огромным примером использования водных ресурсов являються рекреационные зоны. Нет такого человека, которому бы не нравилось отдыхать у водоема, расслабиться, искупаться. В мире почти 90% рекреационных зон находятся недалеко от водоемов.

В мире возрастает не только количество потребляемой воды, но и ее дефицит. При этом он может возникнуть как в засушливых территориях, так и в обеспеченных водными ресурсами странах. Причина кроется с увеличением расходов и с повышающимся загрязнением водных ресурсов. Ведь важно учитывать не только количество, но и качество воды. Множество африканцов используют для питья воду, которая стает средой размножения паразитов. Восемдисят процентов заболеваний в данном регионе связывают с потребление воды, которая учитывая санитарные нормы не подходит, для питья. Согласно статистическим данным только третья часть планеты пользуется качественной водой.

 

 Потребность охраны водных ресурсов

 

Учитывая сложившеюся ситуацию, можно сделать вывод, что вода требует берегущего отношения к себе. В настоящее время сохранить запас водных ресурсов можно двумя способами:

 

• сократить потребление пресной воды;
• создание современных коллекторов высокого качества.

Сохранение воды в водохранилищах ограничивают ее сток в мировой океан. Хранение же воды под землей способствуют предотвратить ее испарение. Сооружение каналов легко сможет решить вопрос доставки воды без проникновения ее в грунт. Думает человечество и о новейших способах орошения сельскохозяйственных угодий, позволяющие увлажнять территорию, используя сточные воды.

Но каждый из вышеперечисленных способов на самом деле влияет на биосферу. Система водохранилищ, к примеру, не позволяет формированию плодородных илистых отложений, каналы мешают пополнению грунтовых вод. Поэтому сегодня один из наиболее эффективных способов сохранить водные ресурсы — это очистка сточных вод. Наука не стоит на месте в этом плане, и различные методы позволяют обезвредить или удалить до 96% вредных веществ.

Проблема загрязнения водных ресурсов

Прирост населения, подъем производства и сельского хозяйства… Данные факторы поспособствовали нехватке пресной воды. Дополнительно ко всему растет и доля загрязненных водных ресурсов.

 

Основные источники загрязнения:

• промышленные стоки;
• сточные воды коммунальных трасс;
• сливы с полей (имеется ввиду, когда они перенасыщены химикатами и удобрениями;
• захоронение радиоактивных веществ у водоемы;
• стоки, поступающие от животноводческих комплексов (вода характеризуется избытком биогенной органики);
• судоходство.

Природа предусматривает самоочищение водоемов. Происходит это за счет пребывания в воде планктона, попадания в воду ультрафиолетовых лучей, оседания нерастворимых частиц. Но к сожалению загрязнения намного больше и природа самостоятельно не в силах справиться с такой массой вредных веществ, которую предоставляет водным ресурсам человек и его деятельность.

 

Неординарные источники питьевой воды

Последним временем человечество задумалось над тем как использовать нетрадиционные источники водных ресурсов. Вот основные из них:

• буксировать айсберги из Арктики или Антарктиды;
• проводить опреснения морских вод (активно используется на данный момент);
• конденсировать воду атмосферы.

С целью добывания пресной воды путем опреснения соленой на морских судах устанавливают опреснительные станции. В целом мире уже насчитывается порядка сотни таких агрегатов. Наиболее крупным в мире производителем такой воды является Кувейт.

Пресная вода последним временем приобрела статус мирового товара, ее перемещают в танкерах используя дальние водопроводы. Такая схема успешно действует в следующих направлениях:

• в Нидерланды вода поступает из Норвегии;
• Саудовская Аравия получает ресурс из Филиппин;
• Сингапур импортирует из Малазии;
• перекачка воды осуществляется из Гренландии и Антарктиды в Европу;
• Амазонка транспортирует питьевую воду в Африку.

Одним из последних достижений являются установки с помощью которых тепло атомных реакторов применяется одновременно для опреснения морской воды и производства электроэнергии. При этом цена одного литра воды стоит немного, поскольку производительность таких установок достаточно большая. Воду, прошедшую через такой путь рекомендуют использовать для полива.

Водохранилища также могут помочь преодолеть дефицит пресной воды, регулируя речной сток. Всего в мире сооружено более 30 тысяч водохранилищ. В большинстве странах функционируют проекты перераспределения речного стока посредством его переброски. Но, самые большие такие программы были отвергнуты из-за природоохранных рассуждений.

Водные ресурсы РФ

Наша страна владеет уникальным водно-ресурсным потенциалом. Однако главный их недостаток — чрезвычайное их неравномерное распределение. Так, если сравнить Южный и Дальневосточный федеральные округи России, то по величине местных водных ресурсов они отличаются друг от друга в 30 раз, а по водообеспечении — в 100 раз.

Реки России

Размышляя о водных ресурсах России, в первую очередь, следует отметить реки. Их объем составляет 4 270 км³. На территории России выделяют 4 водных бассейна:

• моря Северного и Ледовитого океана, а также впадающие в них большие реки (Северная Двина, Печора, Обь, Енисей, Лена, Колыма);
• моря Тихого океана (Амур и Анадырь);
• моря Атлантического океана (Дон, Кубань, Нева);
• внутренний бассейн Каспийского моря и впадающие Волга и Урал.

 

Поскольку в центральных районах густота населения больше чем, например, в Сибири это приводит к исчезновению малых рек и загрязнению воды в общем.

Озера и болота России

Половина всей пресной воды в стране припадает на озера. Их количество на территории страны приблизительно  2 млн. Из них крупные:

• Байкал;
• Ладожское;
• Онежское;
• Таймыр;
• Ханка;
• Чаны;
• Ильмень;
• Белое.

Особую должность следует отдать озеру Байкалу, ведь в нем сосредоточенно 90% наших запасов пресной воды. Помимо того, что это озера самое глубокое на земле, оно еще и характеризуется уникальной экосистемой. Также Байкал зачислен в список природного наследия ЮНЕСКО.

Озера РФ используют для ирригации и в качестве источников для водоснабжения. Некоторые из перечисленных озер имеют приличный запас лечебных грязей и поэтому их применяют в целях рекреации. Также, как и для рек, для озер характерно неравномерное их распределение. Главным образом они сосредоточенны в Северо-Западной части странны (Кольский полуостров и Республика Карелия), Уральском регион, Сибирь и Забайкалье.

Болота России также играют немаловажную роль, хотя множество людей к ним относятся неуважительно, осушая их. Такие действия приводят к загибели целых огромных экосистем, а в следствии этого реки не имеют возможности самоочищатся естественным путем. Еще болота питают реки, выступают их контролируемым объектом во время паводков и половодье. И конечно же, болота являются источником торфяных запасов.

 

Распространены данные элементы водных ресурсов на Северо-Западе и Северо-Центральной части Сибири, общая площадь болот на территории России составляет 1,4 млн км².

Как видим, Россия владеет большим водоресурсным потенциалом, но не стоит забывать о сбалансированном использовании данного ресурса, относиться к нему бережно, ведь антропогенные факторы, огромное потребление приводит к загрязнению и истощению водных ресурсов.

Источник: utmagazine.ru

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.

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. км³ всей имеющейся на Земле воды приходится на долю пресной, причем бóльшая 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). Бóльшая 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 бóльшая 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 бóльшей части Среднего Востока ежегодно выпадает менее 500 мм осадков.

В Южной Америке годовое количество осадков в Венесуэле, Гайане и Бразилии превышает 2000 мм, бóльшая 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 бóльшая часть материка и особенно его центральные районы получают менее 500 мм.

На бóльшей 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. км³, 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. км³. 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 бóльшую 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 бóльших 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.

Естественные пресноводные озера, вмещающие ок. 125 тыс. км³ воды, наряду с реками и искусственными водохранилищами являются важным источником питьевой воды для людей и животных. Они также используются и для орошения сельскохозяйственных земель, навигации, рекреации, рыболовства и, к сожалению, для сброса бытовых и промышленных стоков. Иногда вследствие постепенного заполнения наносами или засоления озера пересыхают, однако в процессе эволюции гидросферы в некоторых местах образуются новые озера.

Уровень воды даже в «здоровых» озерах может понижаться в течение года в результате стока воды через вытекающие из них реки и ручьи, из-за просачивания воды в грунт и ее испарения. Восстановление их уровня обычно происходит за счет осадков и притока пресной воды впадающих в них рек и ручьев, а также из родников. Однако в результате испарения накапливаются соли, поступающие с речным стоком. Поэтому спустя тысячелетия некоторые озера могут стать очень солеными и непригодными для обитания многих живых организмов. См. также ОЗЕРО.

Потребление воды.

Водопотребление повсюду быстро растет, однако не только из-за увеличения численности населения, а также вследствие урбанизации, индустриализации и в особенности развития сельскохозяйственного производства, в частности орошаемого земледелия. К 2000 суточное мировое потребление воды достигло 26 540 млрд. л, или 4280 л на человека. 72% от этого объема расходуется на орошение, а 17,5% – на промышленные нужды. Около 69% ирригационных вод утрачено безвозвратно.

Качество воды,

используемой для разных целей, определяется в зависимости от количественного и качественного содержания растворенных солей (т.е. ее минерализации), а также органических веществ; твердых взвесей (ил, песок); токсичных химических веществ и патогенных микроорганизмов (бактерий и вирусов); запаха и температуры. Обычно пресная вода содержит растворенных солей менее 1 г/л, солоноватая 1–10, а соленая 10–100 г/л. Вода с большим содержанием солей называется рассолом, или рапóй.

Очевидно, что для навигационных целей качество воды (соленость морской воды достигает 35 г/л, или 35‰) не имеет существенного значения. Многие виды рыб приспособились к жизни в соленой воде, однако другие обитают только в пресной. Некоторые мигрирующие рыбы (например, лосось) начинают и заканчивают жизненный цикл во внутренних пресных водах, но бóльшую часть жизни проводят в океане. Одним рыбам (например, форели) жизненно необходима холодная вода, а другие (подобно окуню) предпочитают теплую.

В большинстве отраслей промышленности используется пресная вода. Но если такая вода является дефицитом, то некоторые технологические процессы, например охлаждение, могут протекать на основе использования низкокачественной воды. Вода для бытовых целей должна быть высокого качества, но не абсолютно чистой, так как такую воду слишком дорого производить, а отсутствие растворенных солей делает ее безвкусной. В некоторых районах земного шара люди еще вынуждены для повседневных потребностей использовать низкокачественную мутную воду открытых водоемов и родников. Однако в промышленных странах сейчас все города снабжаются водопроводной, отфильтрованной и прошедшей специальную обработку водой, которая соответствует хотя бы минимальным потребительским стандартам, особенно в отношении пригодности для питья.

Важной характеристикой качества воды являются ее жесткость или мягкость. Вода считается жесткой, если содержание карбонатов кальция и магния превышает 12 мг/л. Эти соли связываются некоторыми компонентами моющих средств, и таким образом ухудшается пенообразование, на выстиранных изделиях остается нерастворимый осадок, придающий им матовый серый оттенок. Карбонат кальция жесткой воды образует в чайниках и котлах накипь (известковую корку), которая сокращает срок их службы и теплопроводность стенок. Воду смягчают добавлением солей натрия, замещающих кальций и магний. В мягкой воде (содержащей менее 6 мг/л карбонатов кальция и магния) мыло хорошо пенится, она больше подходит для стирки и мытья. Такая вода не должна использоваться для орошения, так как избыток натрия вреден для многих растений и может нарушать рыхлую комковатую структуру почв.

Хотя повышенные концентрации микроэлементов вредны и даже ядовиты, их небольшое содержание может благотворно влиять на здоровье людей. Примером служит фторирование воды с целью профилактики кариеса.

Повторное использование воды.

Использованная вода не всегда утрачивается полностью, часть ее или даже вся она может быть возвращена в круговорот и вновь использована. Например, вода из ванны или душа по канализационным трубам попадает в городские очистные сооружения, где проходит обработку и затем используется повторно. Как правило, более 70% городских стоков возвращается в реки или подземные водоносные горизонты. К сожалению, во многих больших приморских городах муниципальные и промышленные сточные воды просто сбрасываются в океан и не утилизируются. Хотя такой способ избавляет от затрат на их очистку и возвращение в оборот, происходит потеря потенциально пригодной к употреблению воды и загрязнение морских акваторий.

При орошаемом земледелии посевы потребляют огромное количество воды, высасывая ее корнями и безвозвратно теряя до 99% в процессе транспирации. Однако при орошении фермеры обычно расходуют больше воды, чем необходимо для посевов. Часть ее стекает к периферии поля и возвращается в оросительную сеть, а остальная – просачивается в почву, пополняя запасы грунтовых вод, которые можно откачивать с помощью насосов.

Использование воды в сельском хозяйстве.

Земледелие – самый крупный потребитель воды. В Египте, где почти не бывает дождей, все земледелие основано на орошении, тогда как в Великобритании практически все сельскохозяйственные культуры обеспечиваются влагой за счет атмосферных осадков. В США орошается 10% сельскохозяйственных земель, в основном на западе страны. Значительная часть сельскохозяйственных угодий искусственно орошается в следующих азиатских странах: Китае (68%), Японии (57%), Ираке (53%), Иране (45%), Саудовской Аравии (43%), Пакистане (42%), Израиле (38%), Индии и Индонезии (по 27%), Таиланде (25%), Сирии (16%), Филиппинах (12%) и Вьетнаме (10%). В Африке, кроме Египта, существенна доля орошаемых земель в Судане (22%), Свазиленде (20%) и Сомали (17%), а в Америке – в Гайане (62%), Чили (46%), Мексике (22%) и на Кубе (18%). В Европе орошаемое земледелие развито в Греции (15%), Франции (12%), Испании и Италии (по 11%). В Австралии орошается ок. 9% сельскохозяйственных угодий и ок. 5% – в бывшем СССР.

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 бóльшая 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.м³ воды, сквозная система водохранилищ, каналов и рек способствовала бы развитию навигации во внутренних районах, Великие озера ежегодно получали бы дополнительно 50 млн.м³ 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.

Источник: www.krugosvet.ru

 

Современное использование водных ресурсов осуществляется по ряду довольно четко определившихся направлений:

1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ населенных мест и предприятий промышленности, тран­спорта, сельского хозяйства, тепловых и атомных электростанций и т.д.

2. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МЕЛИОРАЦИЯ — использование воды для орошения и обводнения и отвод избыточных вод с территории/осушение/,

3. ГИДРОЭНЕРГЕТИКА — использование воды энергии воды.

4. ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ — использование воды для судоходства и лесосплава.

5. РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО — разведение и лов рыбы.

6. БОРЬБА С НАВОДНЕНИЯМИ — Помимо пользы, вода, как стихия, может на­носить вред населению и народному хозяйству. Борьба с вредным и раз­рушительным действием воды — одно из основных направлений,

7. САНИТАРНЫЕ ЦЕЛИ: борьба с очагами малярии, для благоустройства на­селенных мест и т.п.

Понятие «водные ресурсы» используется чрезвычайно широко не только в научной, учебной, производственной, но и научно-популярной литературе, Однако различные авторы вкладывают в него разный смысл, Даже специалисты в области гидрологии, экологии, природоведения трактуют этот термин по-разному, Так, например, в гидрологическом словаре А,И,Чеботарева утверждается:

«Водные ресурсы – запасы поверхностных и подземных вод какой-либо территории», и далее «имея в виду относительно небольшой объем используемой подземной и заключенной в озерах воды, под водными ресурсами крупных территорий и государств понимают лишь величину годового стока рек».

Другой известный гидролог Спенглер в своей книге «Слово о воде» писал:

«Под водными ресурсами в широком смысле слова понимаются запасы пресных поверхностных (речных, озерных, болотных, ледниковых) и подземных вод какой-либо территории»

М,И,Львович в монографии «Мировые водные ресурсы и их будущее» так объясняет этот термин:

«под водными ресурсами мы понимаем пригодные для использования воды, практически все воды Земли: речные, озерные, морские, подземные, почвенную влагу, лед горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы, исключая «связанные», входящие в состав минералов и биомассы, К водным ресурсам относятся также водные объекты – моря, реки, озера, а также искусственно созданные каналы, водохранилища, поскольку они широко используются для судоходства, рыболовства, отдыха, туризма и других целей без изъятия из них воды».

Даже анализируя только эти три определения известных гидрологов, можно заметить, что они во многом отличаются друг от друга, Если Спенглер считает, что водные ресурсы – запасы подземных вод, и, к тому же, в разных водных объектах, то А,И,Чеботарев при определении этого термина не говорит о том, что это только пресные воды, но зато «привязывает» это понятие к территории, В итоге он отождествляет водные ресурсы только с годовым стоком рек, Н,И, Львович рассматривает водные ресурсы уже не как просто запасы воды (как это делают два предыдущих автора), а как «пригодные для использования воды», связывая это понятие с хозяйственной деятельностью человека, С другой стороны, М,И, Львович отождествляет понятие «водные ресурсы» и «водные объекты», Можно привести и другие примеры различных трактовок понятия «водные ресурсы» в гидрологической и географической литературе.

Если обратиться к работам в области рационального использования природных ресурсов и экономики природопользования, можно удостовериться в том, что многочисленные монографии и учебники по этой тематике, часто содержащие целые разделы под названием «водные ресурсы» или «использование водных ресурсов», также не дают четкого определения понятия «водные ресурсы», хотя в них и приводится разнообразная информация об их неравномерном распределении, охране от загрязнения, рациональном использовании и т,д,. поэтому представляется весьма важным рассмотрение вопроса о том, какой же все-таки смысл несет в себе понятие «водные ресурсы», Для этого прежде всего нужно выяснить, как трактуется более общее понятие – «природные ресурсы»,

Как ни странно, на в трактовках этого понятия разными авторами существуют отличия, Например, В,И, Каракеян в своей монографии (10) дает следующее определение:

«природными ресурсами являются элементы и силы природы, которые могут быть использованы в производственной и непроизводственной сферах для удовлетворения потребностей людей».

В то же время, согласно учебнику

«под природными ресурсами понимают природные тела, явления и процессы, которые человек использует в производственной деятельности».

Как видим, эти определения имеют два принципиальных различия: в отношении времени использования (могут быть использованы или уже используются) и сфер использования природных элементов (только в производственной сфере или в непроизводственной тоже). Отвлечемся пока от этих различий и подчеркнем главный смысл понятия «природные ресурсы», который отмечается практически всеми ведущими специалистами в области географии, экологии и природопользования – термин «природные ресурсы» отражает непосредственную связь природы с деятельностью человека.

Так, Д,Л, Арманд и И,П, Герасимов под природными ресурсами понимают «элементы природы, используемые в хозяйстве, являющиеся средствами существования человеческого общества: почвенный покров, полезные дикие растения, животные, полезные ископаемые, вода (для водоснабжения, орошения, промышленности, энергетики, транспорта), благоприятные климатические условия (главным образом тепло и влага осадков), энергия ветра». Близкое к этому, но более лаконичное определение содержится в работе, Ее авторы считают, что «природные тела и виды энергии, используемые человеком, называют ресурсами».

Вернемся теперь к тем двум различиям, о которых шла речь выше. Если считать, что к природным ресурсам относятся элементы природы, которые могут быть использованы (например, в ближайшем или отдаленном будущем), то в принципе все запасы того или иного элемента на нашей планете можно рассматривать в качестве ресурса. Рядом авторов в связи с этим введены понятия реальных и потенциальных природных ресурсов. Ко второй категории относятся, например, элементы природы, которые нужны для производства, но по каким-либо причинам (к примеру, вследствие недостаточной технической оснащенности) не могут быть вовлечены в него (3). По мере развития общества возрастают объемы потребления природных ресурсов и степень их общественной значимости. Большое значение при этом имеет уровень технологических возможностей их использования, Потенциальные ресурсы при этом постепенно переходят в категорию реальных, На наш взгляд, такой подход весьма логичен, так как позволяет рассматривать запасы какого-либо элемента природы, не вовлеченного еще в хозяйственную деятельность, в качестве будущего ресурса (например, запасы полезного ископаемого или запасы воды в ледниках, которые могут быть использованы только в перспективе),

Что касается второго разногласия, то более логичным представляется подход тех авторов, которые считают правомерным рассматривать использование природных ресурсов применительно к обоим сферам – производственной и непроизводственной, Действительно, многие элеенты природы активно используются человеком для удовлетворения своих эстетических потребностей или в рекреационных целях (например, лес, водные объекты), Поэтому нет достаточных оснований относить, как это делает, например, А,А, Минц к природным ресурсам только «тела или силы природы, которые на данном уровне развития производительных сил и изученности могут быть использованы в для удовлетворения потребностей человечесокго общества в форме непосредственного участия в материальной деятельности » (16),

Приведенные выше соображения в отношении термина «природные ресурсы» позволяют дать следующее определение понятию «водные ресурсы» — воды Земли, которые используются или могут быть использованы обществом для удовлетворения своих потребностей,

Согласно этому определению практически все воды гидросферы – воды рек, озер, водохранилищ, морей, океанов, подземные воды, воды ледников, воды атмосферы и т,д, можно рассматривать в качестве водных ресурсов широком трактовании этого понятия, Именно так термин «водные ресурсы» понимают М,И, Львович, М,Ф, Стрибный и ряд других ученых. В данном случае речь идет об общих водных ресурсах, которые могут быть подразделены на реальные и потенциальные. Реальные водные ресурсы, это те запасы воды, которые на данном уровне развития производительных сил и изученности используются и могут быть использованы в интересах человека, К потенциальным водным ресурсам следует отнести те запасы воды, которые человек сможет использовать лишь в будущем. Четкой границы между реальными и потенциальными ресурсами водными ресурсами не существует, и оп мере развития производительных сил и социальных потребностей человека потенциальные водные ресурсы переходят в категорию реальных,

Важной особенностью воды является многогранность ее использования. В отличие от других природных ресурсов (например, угля, нефти, леса) вода, за редкими исключениями, не используется непосредственно для создания продукции с преобразованием в другое вещество и изъятием из природного круговорота. В ходе материального использования водные запасы либо вообще количественно не меняются (например, при их использовании в гидроэнергетике, рыбном хозяйстве, для судоходства, лесосплава и др,), либо их часть изымается из источника (на нужды орошения, промышленности и коммунального хозяйства, наполнения водохранилищ и др,), составляя безвозвратные потери для данной территории или водного объекта, но не изменяя при этом общих запасов воды на Земле, Кроме того, человек использует для удовлетворения своих социальных и духовных потребностей, Отдых у воды, купание, водный туризм – все это виды использования воды, где она также выступает в качестве водного ресурса.

В силу указанных причин невозможно надежно оценить масштабы использования воды для сколько-нибудь крупной территории, не говоря уже и территориях государств или континентов. И с этой точки зрения все оценки водных ресурсов крупных регионов следует рассматривать как приближенные. Тем не менее, поскольку рассматриваемое понятие социально-экономическое, то составить представление о водных ресурсах территории или водного объекта можно лишь в результате их оценки. Этот аспект подчеркнут в Международном словаре Юнеско, где водные ресурсы определены как «запасы воды на площади или в данном объеме, выраженные в виде количества доступных для использования вод надлежащего качества».

ИЗМЕНЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

 

Основные особенности многих природных ресурсов:

 

-многоцелевое использование,

-«обогащение» природного тела,

-возможность «превращения^» в ресурс природного тела и его транспортировка

 

Вода — многоцелевой ресурс, но и НЕЗАМЕНИМЫЙ для многих биологических процессов производственных и социальных функций человека и общества.

Улучшение качества воды (ОЧИСТКА, ПОДОГРЕВ, ОПРЕСНЕНИЕ и др.) аналогичен процессам обогащения руд и создания полуфабрикатов (кокс)

Транспортировка — водопроводы сто лет назад единицы, сейчас десятки в несколько сот км, а не десятков км.

Перспективы транспорта можно охарактеризовать с вертикальным перемещением воды отсюда увеличиваются площади потенциально пригодных к орошению земель. А также перспективы строительства каналов и водохранилищ. от 30 до 100 млн га потенциально пригодных для орошения земель в Средней Азии.

Водные ресурсы необходимо оценивать одновременно в нескольких аспектах.

-наличие ресурсов

-потребности и возможности их использования и восполнения

-охрана водных источников как компонента окружающей среды с учетом использования, охраны и восполнения среды в целом.

Такое рассмотрение необходимо так как растут возможности транспор­тировать как из далеких так и из глубоких районов и горизонтов, добывать из морских и минерализованных, а также из очищенных — те есть вода в принципе неисчерпаема.

На перспективу вод.ресурсы это:

— реч. сток, водохранилища, озера, грунтовые верх гориз.

— воды внутренних морей, прибреж. и террит. воды открытых морей, слабоминерализованные воды верхних и пресные воды глубоких горизонтов, ледники

— воды болот и почвенная влага в районах избыточного увлажнения, льды Арк­тики и Антарктиды, воды Мирового океана, атмосфер, влага.

— вода химически связанная в различных природных телах, сверхглубокие и ювенильные воды, воды Космоса.

Использование водрес. связано все более с международными правами, обязательствами и торговлей пресной водой. Поэтому воды делят на:

-национальные

-межгосударственные

-всеобщие

Их использование все более связано с охраной окружающей среды в целом. Пограничные воды, артезианские воды — Араратский арт. бассейн /Армения — Турция для орошения/.

 

В нашей стране ежегодно потребляется около 390км куб. свежей воды в год (на уровне 1980 г.), что составляет 13% мирового водопотребления, а к концу века ожидается возрастание этой цифры до 660 куб.км в год. Динамика роста водопотребление в СССР видна из табл.

Таблица Водопотребление в СССР. км куб в год

Водопотребление			19 Ш
Коммунальное хозяйство	1.6/ 0.6	10/1.8	20/3.0	26/3.5	33/4.5	50/5.2
Промышленность	1.0/0.2	70/4.9	115/9.4	140/12	180/15	220/22
Сельское и рыночное	40/ 26	149/ 90	236/ 139	270/ 162	390/ 180	350/ 210
Водохранилища	8/ 8	14/ 14	18/ 18	20/ 20	22/ 22	25/ 75
Сумма с округлением	43/ 27	243/ 110	390/ 170	460/ 200	540/ 200	650/ 260

 

В числителе полное водопотребление, в знаменателе безвозвратные потери воды, а разность их сточные воды.

Из таблицы видно, что наибольшее количество около половины воды забирает сельское хозяйство, в основном для орошения земель. При этом безвозвратно.

Следующий крупный потребитель — промышленность. На ее долю приходится около 1/3, общего расхода, но безвозвратно она расходует только 10-I2 — потребляемой воды.

На нужды населения тратится только 5-7% воды (безвозвратно около 10-15%).

Вместе с ростом водопотребления возрастает сброс сточных вод. К 2000г. объем только промышленных сточных вод превысит 200 км³/год. Для защиты от загрязнения необходимо по крайней мере десятикратное разбавление даже очищенных сточных вод, на что потребуется 2000 куб.км чистой воды в год.

Сточные и возвратные воды содержат различные химические и бактери­альные загрязнители и тем самым ухудшают качество воды.

Ухудшение качества водных ресурсов, сокращение резного стока и запасов подземных водных ресурсов привели в ряде районов мира к крайне неблагоприятным последствиям.

 

Голландия и ФРГ ввозят воду наряду с другим импортными товарами из Норвегии и Новой Зеландии..

198I-1990гг объявлены ООН Девятилетием питьевой воды. Трудности с обеспечением для 2 млд людей. Поэтому прежде всего надо уточнить наличие. Для него в СССР имеется:

— 5830 станций и постов опорной сети Госккомгвдромета

— 5120 пунктов ведут наблюдения за стоком воды

— 1640 — за наносами

— ЗЗ4О — за качеством воды

Общее число действующих на территории СССР пунктов гидрологических наблюдений на реках, озерах и водохранилищах, включает в себя временную экспедиционную сеть других водоемов, эксплуатационную сеть на водоотводящих каналах ирригационных систем более 20.000. Министерство мелиорации и водного хозяйства организует учет водопотребления в промыш­ленности, сельском и коммунальном хозяйстве.

 

— Сеть метеорологических станций и Гидрометеорологических постов ведет наблюдения за осадками и др. метеоэлементами — 11400

— испарение с водной поверхности — 530,

— испарение с суши -150,

— влажность почвы — 1850,

— уроненный режим подземных вод в 25 000 скважин

 

Исследования по спец. программам на воднобалансовых станциях, репрезентативных и экспериментальных бассейнах — 200 шт.

В период осуществления программы МГД проведен широкий комплекс иссле­дований и работ по освещению данных о ресурсах: поверхностных вод в виде многотомного издания — Водного кадастра СССР, включающего инвентаризацию водных объектов, систематизированные данные наблюдений сети гидрологи­ческих станций и постов, порайонные научно-прикладные монографии и сводную монографию «Водные ресурсы и водный баланс территории СССР».

Обобщенные данные по подземным водам опубликованы в многотомном издании «Гидрогеология СССР", по ледникам — в каталоге ледников СССР,

В настоящее время осуществляется план по значительному увеличению объема работ и развития опорной сети Госкомгидромета до 1990 . Где предусмотрено увеличение пунктов спорной сети до 9000, в том числе стоковых до 7000 и уровенных на озерах и водохранилищах- до 1000.

В основном сеть расширяется в районах Сибири и Дальнего Востока, а такиe в районах строительства крупных гидротехнических сооружений, осуществления мелиоративных мероприятий и проектируемых трасс межбассейновых перебросок стока рек.

В развитие выполненных работ по Водному кадастру издан "Гидрологоводохозяйсвенный атлас СССР" и справочник по водному и водохозяйственному балансам речных бассейнов, административных районов, союзных республик и территории СССР в целом. Б атласе и справочнике освещены все виды природных вод СССР: реки, озера, водохранилища, подземные воды, внутренние моря и устьевые участки рек, приведены сведения о качестве и использовании вод в народном хозяйстве.

 

Оценка влияния хозяйственной деятельность на водные ресурсы за счет:

— агротехнических и агролесомелиоративных мероприятий,

— орошения и осушения,

— регулирования стока,

— урбанизации,

— крупных водозаборови горно-рудных разработок

Крупномасштабныеисследования советских специалистов завершились созданием Атласа мирового водного баланса (50 карт по данным почти70 000 метео- и гидрологических станций) и монографии «Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли»— детальный анализ по всем регионам планеты. Эти работы не имеют аналогов в мировой практике.

По решению ЮНЕСКО оба труда опубликованы на английском и испанском языках . Авторский коллектив удостоен Государственнойпремии СССР за 1981 год.

Основныенаправления решения водной проблемы:

-утилизация бытовых вод(поля орошения) ,

-замкнутые циклы водоснабжения,

-разработай более совершенных технологий.

Составлена Генеральная схема комплексного использования и охраны водных ресурсов. С ней будутсогласовываться программы научно-техничес­кого прогресса на 20 лет /до 2005 г/ — региональные, республиканские, общесоюзная ,

 

 

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, их учет и народнохозяйственное значение

 

Рост численности населения и огромные масштабы развития производительных сил неразрывно связаны с использованием природных ресур­сов в нарастающих количествах.

Из всех видов природных ресурсов в наибольших объемах человечеством используются природные воды. Они представляют такой вид естест­венных ресурсов, без которых невозможна жизнь и деятельность человека, немыслимо развитие человеческого общества. В экономически развитых странах потребление воды на 1 человека достигает 2000 м³ в год. В то же время топлива потребляется в 1000 раз меньше, а металлов еще на один порядок меньше.

К водным ресурсам принято относить все свободные воды гидросферы, объединяющей Мировой океан, реки и озера (а теперь и искусственные водоемы — водохранилища, полярные и горные ледники, подземные воды,

почвенную влагу и пары атмосферы).

Водные ресурсы являются не только ценовой водохозяйственных расчетов, но и объектом регулирования. Поэтому их учету и распределение отводится чрезвычайно важное значение. Общий запас воды в гидросфере составляет млрд км^3, причем на воды суши приходится только 6%.

В этих огромных запасах подавляющая часть /98%/ сильно минерализована и непригодна для непосредственного использования населением и народным хозяйством. Не случайно в жизненных процессах гораздо большее значение имеет "динамический" запас, т.е. речные воды, поскольку они пресные и непрерывно возобновляются. Суммарный средний годовой сток всех рек оценивается округленно в 47000 км³. Речной сток неравномерно распределен по территории суши.

По удельному стоку с единицы поверхности суши /км / на первом местестоит Южная Америка /685 тыс м³/км²/. Самый низкий удельный скок имеет Африка (153 тыс.). Удельный сток с территории СССР почти в 1.5 раза ниже среднего удельного стока.

Еще более пеструю картину представляет распределение удельного стока на душу населения в связи с чрезвычайным разнообразием как распределения ресурсов, так и, в особенности плотности населения.

Если на 1гo жителя Европы приходится 4,4 тыс.м³/год речной воды, то на 1го жителя Южной Америки приходится в 12 раз больше.

Низкая водообеспеченность на душу населения наблюдается в КНР /2,6 тыс.и³/, наиболее высокая /103 тыс.м³/- в Канаде/, Заметный дефи­цит в воде испытывают многие европейские государства. Так, в.Бельгии и Венгрии на одного человека в год приходится не более 1. тыс. м³ речного стока. Значительно больше среднего /18 тыс.м³/ приходится на одного жителя в СССР.

Ресурсы поверхностных вод СССР составляют около 42000 км³ и разде­ляются на возобновляемые и вековые. К возобновляемым относится речной сток, среднегодовой объем которого для рек территории СССР равен 4714 км³, в том числе непосредственно с территории страны 4384 км³.

По объему речного стока СССР занимает второе место после Бразилии затем идет КНР, Канада, Индия, США и т.д.

Для Советского Союза характерна большая неравномерность распределе­ния ресурсов речных вод, отдельные части огромной территорий которого располагаются в существенно различных физико-географических зонах — от зоны избыточного увлажнения до зоны остро засушливой.

В Европейской части СССР, сосредоточено 70% населения, водные ресур­сы рек равны 1038 км³, т.е. 22% их суммарно величины. Наиболее зна­чительные реки СССР — Северная Двина, Печора, Объ, Енисей, Хатанга, Лена, Индигирка, Колыма и Амур протекают в экономически менее развитых и слабообжитых районах.

 

Источник: studopedia.ru