Vodni resursi zemlje. Vodni resursi i njihov značaj

VODNI RESURSI ZEMLJIŠTE

Do relativno nedavno, voda se, kao i zrak, smatrala jednim od besplatnih darova prirode, samo je u područjima umjetnog navodnjavanja uvijek imala visoku cijenu. U posljednje vrijeme promijenio se odnos prema kopnenim vodnim resursima. Ovo se objašnjava činjenicom da resursi slatke vode čine samo 2,5% ukupne zapremine hidrosfere. U apsolutnom iznosu, ovo je ogromna vrijednost (30-35 miliona m 3), koja premašuje trenutne potrebe čovječanstva za više od 10 hiljada puta! Međutim, velika većina slatke vode je, takoreći, sačuvana u glečerima Antarktika, Grenlanda, u ledu Arktika, u planinskim glečerima i čini svojevrsnu "rezervu za hitne slučajeve" koja još nije dostupna za upotrebu.

Indikatori:
96,5% - slane vode okeana; 1% - slane podzemne vode; 2,5% - izvori slatke vode.

Slatka voda: 68,7 - glečeri; 30,9% - podzemne vode.

Tabela 11. Distribucija svjetskih resursa slatke vode po glavnim regijama.

Podaci u ovoj tabeli nam omogućavaju da izvučemo zanimljive zaključke. Prije svega, o tome u kojoj se mjeri rangiranje zemalja prema prvom pokazatelju ne poklapa sa njihovim rangiranjem prema drugom. Vidi se da Azija ima najveće resurse slatke vode, a najmanja Australija i Okeanija, dok po specifičnoj snabdijevanju mijenjaju svoja mjesta. Naravno, sve je u populaciji koja je u Aziji već dostigla 3,7 milijardi ljudi, au Australiji jedva prelazi 30 miliona. Ako odbacimo Australiju, onda će Južna Amerika biti region svijeta koji je najsnažniji svježom vodom. I nije slučajno, jer se upravo ovdje nalazi Amazon - najpunovodnija rijeka na svijetu.

Pojedine zemlje se još više razlikuju u pogledu rezervi i dostupnosti slatke vode. Po principu "naj-naj" pokazaćemo koji od njih spadaju u kategoriju najbogatijih i najsiromašnijih slatkom vodom.

Tabela 12. Prvih deset zemalja po resursima slatke vode.

Ni u njemu se rangiranje resursa ne poklapa sa rangiranjem konkretne zadužbine, a u svakom pojedinačnom slučaju takva razlika se može objasniti. Na primjer, u Kini i Indiji - ogromna populacija, dakle - niska sigurnost po glavi stanovnika. Ali postoje i zemlje u svijetu koje su još manje snabdjevene slatkom vodom, gdje po glavi stanovnika ima manje od 1.000 m 3 vode (odnosno količina koju stanovnik velikog evropskog ili američkog grada potroši za oko dva dana). Najupečatljiviji primjeri ove vrste mogu se naći u saharskom dijelu Afrike (Alžir - 520 m 3, Tunis - 440 m 3, Libija - 110 m 3) i u regiji Arapskog poluotoka (Saudijska Arabija - 250 m 3 , Kuvajt - 100 m 3).

Ovi pojedinačni primjeri zanimljivi su po tome što nam omogućavaju da napravimo važnu generalizaciju: na kraju 20. stoljeća. Otprilike 2/5 stanovništva naše planete pati od hroničnog nedostatka slatke vode. U ovom slučaju govorimo uglavnom o onim zemljama u razvoju koje se nalaze u sušnom pojasu Zemlje. Ne može se zanemariti činjenica da je čak i dostupna slatka voda u ovim zemljama toliko zagađena da je glavni uzrok većine bolesti.

Glavni potrošač slatke vode je poljoprivreda, gdje je nepovratna potrošnja vode veoma velika, posebno za navodnjavanje. Industrijsko-energetska i komunalna potrošnja vode također stalno raste. U ekonomski razvijenim zemljama stanovnik grada dnevno koristi 300-400 litara vode. Ovakvo povećanje potrošnje sa stalnim resursima riječnog oticanja stvara stvarnu prijetnju nestašice svježe vode.

U ovom slučaju potrebno je voditi računa ne samo o količini, već io kvaliteti vode. U zemljama u razvoju svaki treći stanovnik pati od nedostatka vode za piće. Potrošnja zagađene vode je izvor 3/4 svih bolesti i 1/3 svih smrtnih slučajeva. Više od milijardu ljudi u Aziji nema pristup čistoj vodi, 350 miliona u podsaharskoj Africi i 100 miliona u Latinskoj Americi.

Ali, pored toga, rezerve slatke vode na Zemlji su raspoređene izuzetno neravnomjerno. U ekvatorijalnoj zoni i u sjevernom dijelu umjerenog pojasa ima ga u izobilju, pa čak i u višku. Ovdje se nalaze zemlje s najvećom količinom vode, gdje se godišnje troši više od 25 hiljada m 3 po glavi stanovnika. U aridnom pojasu Zemlje, koji pokriva oko 1/3 kopnene površine, nedostatak vode se posebno osjeća. Ovdje se nalaze zemlje s najmanje vode po glavi stanovnika, gdje je po stanovniku manje od 5 hiljada m 3 godišnje, a poljoprivreda je moguća samo uz vještačko navodnjavanje.

Postoji nekoliko načina da se riješi problem vode čovječanstva. Glavni je smanjenje vodnog intenziteta proizvodnih procesa i smanjenje nepovratnih gubitaka vode. Prije svega, to se odnosi na tehnološke procese kao što su proizvodnja čelika, sintetičkih vlakana, celuloze i papira, za hlađenje energetskih jedinica, za navodnjavanje rižinih i pamučnih polja. Od velikog značaja za rješavanje vodnog problema je izgradnja akumulacija koje regulišu tok rijeke. U proteklih pedeset godina, broj akumulacija na planeti se povećao za oko 5 puta. Ukupno je u svijetu stvoreno više od 60 hiljada rezervoara, čija je ukupna zapremina (6,5 hiljada km 3) 3,5 puta veća od jednokratne zapremine vode u svim rijekama svijeta. Zajedno, oni zauzimaju površinu od 400 hiljada km 2, što je 10 puta više od površine Azovskog mora. Tako velike rijeke kao što su Volga, Angara u Rusiji, Dnjepar u Ukrajini, Tennessee, Missouri, Columbia u SAD-u i mnoge druge, zapravo su se pretvorile u kaskade rezervoara. Posebno važnu ulogu u transformaciji riječnog oticaja imaju velike i najveće akumulacije. Problem je u tome što je glavni izvor zadovoljavanja potreba čovječanstva u slatkoj vodi bila i ostala riječna (kanalska) voda, koja određuje "vodni obrok" ​​planete - 40 hiljada km 3. To nije toliko značajno, pogotovo ako se uzme u obzir da se oko 1/2 ove količine zaista može iskoristiti.

Po broju velikih rezervoara ističu se Sjedinjene Države, Kanada, Rusija, neke zemlje Afrike i Latinske Amerike.

Tabela 13. Najveće akumulacije na svijetu prema zapremini vode (zemlje)

U SAD, Kanadi, Australiji, Indiji, Meksiku, Kini, Egiptu i nizu zemalja ZND realizovani su ili se planiraju brojni projekti teritorijalne preraspodjele riječnog toka uz pomoć njegovog transfera. Međutim, većina velikih projekata prijenosa između slivova nedavno je otkazana iz ekonomskih i ekoloških razloga. U zemljama Perzijskog zaljeva, Mediterana, u Turkmenistanu, na Kaspijskom moru, na jugu SAD-a, u Japanu, na karipskim ostrvima, koristi se desalinizacija morske vode; najveći svjetski proizvođač takve vode je Kuvajt. Slatka voda je već postala roba svjetske trgovine: transportuje se u morskim tankerima, duž daljinskih vodovodnih cjevovoda. Razvijaju se projekti za izvlačenje santi leda sa Antarktika, koje svakog polarnog ljeta šalju 1200 miliona tona svježe vode sačuvane u njima u zemlje sušne zone.

Znate da se riječno otjecanje također naširoko koristi za proizvodnju hidroenergije. Svijet hidroenergetski potencijal, pogodan za upotrebu, procjenjuje se na skoro 10 triliona kWh. moguća proizvodnja električne energije. Otprilike 1/2 ovog potencijala otpada na samo 6 zemalja: Kina, Rusija, SAD, Kongo (bivši Zair), Kanada, Brazil.

Tabela 14 . Svjetski ekonomski hidropotencijal i njegovo korištenje

Najvažnija komponenta ruskih vodnih resursa je rijeke. Centar državne teritorije Rusije određen je gornjim tokovima rijeka, područjem teritorije. - po njihovim ušćima, preseljenje - prema smjeru riječnih slivova. Rijeke su na mnogo načina utjecale na našu historiju. Na reci je Rus oživeo. Prilikom preseljenja rijeka mu je pokazala put. Tokom značajnog dijela godine hranila se. Za trgovca je to letnji i zimski put.

Dnjepar i Volhov, Kljazma, Oka, Volga, Neva i mnoge druge rijeke ušle su u istoriju Rusije kao mjesta najvažnijih događaja u životu zemlje. Nije slučajno da rijeke zauzimaju istaknuto mjesto u ruskom epu.

Na geografskoj karti Rusije pažnju privlači široka riječna mreža.
U Rusiji postoji 120.000 rijeka dužine preko 10 km, uključujući više od 3.000 srednjih (200-500 km) i velikih (više od 500 km) rijeka. Godišnji riječni otjecanje iznosi 4270 km3 (uključujući 630 km3 u slivu Jeniseja, 532 u Leni, 404 u Obi, 344 u Amuru i 254 u rijeci Volgi). Generički riječni oticaj uzima se kao početna vrijednost prilikom procjene vodosnabdijevanja zemlje.

Akumulacije su stvorene na mnogim rijekama, od kojih su neke veće od velikih jezera.

Ogromni hidroenergetski resursi Rusije (320 miliona kW) takođe su neravnomjerno raspoređeni. Više od 80% hidroenergetskog potencijala nalazi se u azijskom dijelu zemlje.

Osim funkcije akumulacije vode za rad hidroelektrana, akumulacije se koriste za navodnjavanje zemljišta, vodosnabdijevanje stanovništva i industrijskih preduzeća, pomorstvo, splavarenje drvetom, kontrolu poplava i rekreaciju. Velike akumulacije mijenjaju prirodne uslove: regulišu tokove rijeka, utiču na klimu, uslove za mrijest ribe itd.

Ruska jezera, kojih ima više od 2 miliona, sadrže više od polovine slatke vode u zemlji. Istovremeno, oko 95% jezerske vode u Rusiji nalazi se u Bajkalu. U zemlji postoji relativno malo velikih jezera, samo 9 od njih (bez Kaspijskog) imaju površinu veću od 1.000 km2 - Bajkal, Ladoga, Onega, Tajmir, Khanka, Čudsko-Pskovskoe, Čani, Ilmen, Beloe. Plovidba je uspostavljena na velikim jezerima, njihova voda se koristi za vodosnabdijevanje i navodnjavanje. Neka od jezera su bogata ribom, imaju rezerve soli, ljekovitog blata i koriste se za rekreaciju.

Močvare su česte na ravnicama u zonama prekomjerne vlage i permafrosta. U zoni tundre, na primjer, močvarnost teritorije doseže 50%. Ozbiljno zalijevanje karakteristično je za tajgu. Močvare šumske zone bogate su tresetom. Najkvalitetniji treset - niskopepelni i visokokalorični - daju uzdignute močvare koje se nalaze na slivovima. Močvare su izvor hrane za mnoge rijeke i jezera. Najmočvarnije područje svijeta je Zapadni Sibir. Ovdje močvare zauzimaju skoro 3 miliona km2, sadrže više od 1/4 svjetskih rezervi treseta.

Podzemne vode su od velikog ekonomskog značaja. Važan je izvor hrane za rijeke, jezera i močvare. Podzemne vode prvog vodonosnika s površine nazivaju se podzemne vode. Procesi formiranja tla i prateći razvoj vegetacijskog pokrivača ovise o dubini pojave, obilju i kvaliteti podzemnih voda. Prilikom kretanja sa sjevera na jug, dubina podzemnih voda se povećava, njihova temperatura raste, a mineralizacija se povećava.

Podzemne vode- izvor čiste vode. One su mnogo bolje zaštićene od zagađenja nego površinske vode. Povećanje sadržaja niza hemijskih elemenata i jedinjenja u podzemnim vodama dovodi do stvaranja mineralnih voda. U Rusiji je poznato oko 300 izvora, od kojih se 3/4 nalazi u evropskom delu zemlje (Mineralne Vode, Soči, Severna Osetija, Pskovska oblast, Udmurtija itd.).

Skoro 1/4 ruskih rezervi slatke vode nalazi se u glečerima koji zauzimaju oko 60 hiljada km2. To su uglavnom pokrivači glečera arktičkih ostrva (55,5 hiljada km2, rezerve vode 16,3 hiljade km3).

Velike površine u našoj zemlji zauzimaju permafrost – slojevi stijena koji sadrže led koji se dugo ne otapa – oko 11 miliona km2. To su teritorije istočno od Jeniseja, severno od Istočnoevropske nizije i Zapadnosibirske nizije. Maksimalna debljina permafrosta na sjeveru Centralnog Sibira i u nizinama slivova rijeka Yana, Indigirka i Kolyma. Permafrost ima značajan uticaj na ekonomski život. Plitka pojava smrznutog sloja otežava formiranje korijenskog sistema biljaka, smanjuje produktivnost livada i šuma. Postavljanje puteva, izgradnja objekata mijenjaju termički režim permafrosta i mogu dovesti do slijeganja, potonuća, bubrenja tla, izobličenja građevina itd.

Teritoriju Rusije opere vode 12 mora: 3 mora sliva Atlantskog okeana, 6 mora Arktičkog okeana, 3 mora Tihog okeana.

Atlantski okean se približava teritoriji Rusije sa svojim unutrašnjim morima - Baltičkim, Crnim i Azovskim. Veoma su desalinizirani i prilično topli. Ovo su važni transportni putevi iz Rusije u zapadnu Evropu i druge dijelove svijeta. Značajan dio obale ovih mora je rekreacijska zona. Ribolovna vrijednost je mala.

Mora Arktičkog okeana, takoreći, "naslanjaju" se na arktičku obalu Rusije na ogromnom području - 10 hiljada km. Oni su plitki i prekriveni ledom veći dio godine (osim jugozapadnog dijela Barencovog mora). Glavni transportni pravci prolaze kroz Bijelo i Barencovo more. Sjeverni morski put je od velikog značaja.

Naftna i gasna polja na moru obećavaju. Barencovo more je od najvećeg komercijalnog značaja.

More Tihog okeana- najveći i najdublji od onih koji peru Rusiju. Najjužniji od njih, Japan, najbogatiji je biološkim resursima i naširoko se koristi za međunarodni transport.

Voda je najzastupljenija supstanca na našoj planeti: iako u različitim količinama, dostupna je posvuda i igra vitalnu ulogu za životnu sredinu i žive organizme. Slatka voda je od najveće važnosti, bez koje je ljudska egzistencija nemoguća i ne može se ničim zamijeniti. Ljudi su oduvijek konzumirali svježu vodu i koristili je u razne svrhe, uključujući kućnu, poljoprivrednu, industrijsku i rekreativnu upotrebu.

Rezerve vode na Zemlji

Voda postoji u tri agregatna stanja: tečnom, čvrstom i gasovitom. Formira okeane, mora, jezera, rijeke i podzemne vode smještene u gornjem sloju kore i zemljišnog pokrivača. U čvrstom stanju postoji u obliku snijega i leda u polarnim i planinskim područjima. Određena količina vode sadržana je u zraku u obliku vodene pare. Ogromne količine vode nalaze se u raznim mineralima u zemljinoj kori.

Odrediti tačnu količinu vode u svijetu je prilično teško, jer je voda dinamična i u stalnom je kretanju, mijenjajući svoje stanje iz tekućeg u čvrsto u plinovito, i obrnuto. Po pravilu, ukupna količina vodnih resursa svijeta procjenjuje se kao ukupnost svih voda hidrosfere. To je sva slobodna voda koja postoji u sva tri agregatna stanja u atmosferi, na površini Zemlje i u zemljinoj kori do dubine od 2000 metara.

Trenutne procjene su pokazale da naša planeta sadrži ogromnu količinu vode - oko 1386 000 000 kubnih kilometara (1,386 milijardi km³). Međutim, 97,5% ove zapremine je slana voda, a samo 2,5% slatka voda. Većina slatke vode (68,7%) je u obliku leda i trajnog snježnog pokrivača na Antarktiku, Arktiku i planinskim regijama. Nadalje, 29,9% postoji u obliku podzemnih voda, a samo 0,26% ukupne slatke vode na Zemlji je koncentrisano u jezerima, rezervoarima i riječnim sistemima, gdje je najlakše dostupna za naše ekonomske potrebe.

Ovi pokazatelji su izračunati kroz duži vremenski period, međutim, ako se uzmu u obzir kraći periodi (jedna godina, nekoliko godišnjih doba ili mjeseci), količina vode u hidrosferi može se promijeniti. Ima veze sa razmjenom vode između okeana, kopna i atmosfere. Ova razmjena se općenito naziva globalnim hidrološkim ciklusom.

Resursi slatke vode

Slatka voda sadrži minimalnu količinu soli (ne više od 0,1%) i pogodna je za ljudske potrebe. Međutim, nisu svi resursi dostupni ljudima, pa čak ni oni koji su dostupni nisu uvijek upotrebljivi. Razmotrite izvore slatke vode:

• Glečeri i snježni pokrivači zauzimaju oko 1/10 svjetskog kopna i sadrže oko 70% slatke vode. Nažalost, većina ovih resursa se nalazi daleko od naselja, pa im je stoga teško pristupiti.
• Podzemne vode su daleko najčešći i najpristupačniji izvor slatke vode.
• Slatkovodna jezera se uglavnom nalaze na velikim nadmorskim visinama. Kanada sadrži oko 50% svjetskih slatkovodnih jezera. Mnoga jezera, posebno ona koja se nalaze u sušnim krajevima, postaju slana zbog isparavanja. Kaspijsko more, Mrtvo more i Veliko slano jezero su među najvećim slanim jezerima na svetu.
• Rijeke formiraju hidrološki mozaik. Na Zemlji postoje 263 međunarodna riječna sliva, koji pokrivaju više od 45% kopna naše planete (izuzetak je Antarktik).

Objekti vodnih resursa

Glavni objekti vodnih resursa su:

• okeani i mora;
• jezera, bare i rezervoari;
• močvare;
• rijeke, kanali i potoci;
• vlažnost tla;
• podzemne vode (zemljište, podzemne, interstratalne, arteške, mineralne);
• ledene kape i glečeri;
• atmosferske padavine (kiša, snijeg, rosa, grad, itd.).

Problemi u korišćenju vodnih resursa

Dugi niz stotina godina ljudski utjecaj na vodne resurse bio je neznatan i bio je isključivo lokalne prirode. Odlična svojstva vode - njeno obnavljanje zahvaljujući cirkulaciji i sposobnost prečišćavanja - čine slatku vodu relativno pročišćenom i sa kvantitativnim i kvalitativnim karakteristikama koje će ostati nepromijenjene dugo vremena.

Međutim, ova svojstva vode izazvala su iluziju nepromjenjivosti i neiscrpnosti ovih resursa. Iz ovih predrasuda nastala je tradicija nepažljivog korišćenja vitalnih vodnih resursa.

Situacija se dosta promijenila posljednjih decenija. U mnogim dijelovima svijeta otkriveni su rezultati dugotrajnog i pogrešnog postupanja prema tako vrijednom resursu. Ovo se odnosi i na direktnu i indirektnu upotrebu vode.

U cijelom svijetu, već 25-30 godina, došlo je do velike antropogene promjene u hidrološkom ciklusu rijeka i jezera, što je uticalo na kvalitet vode i njihov potencijal kao prirodnog resursa.

Obim vodnih resursa, njihova prostorna i vremenska distribucija, određuju ne samo prirodne klimatske fluktuacije, kao ranije, već i vrste ekonomskih aktivnosti ljudi. Mnogi dijelovi svjetskih vodnih resursa postaju toliko iscrpljeni i jako zagađeni da više ne mogu zadovoljiti sve veće potrebe. Može
postati glavni faktor koji koči ekonomski razvoj i rast stanovništva.

Zagađenje vode

Glavni uzroci zagađenja vode su:

• Otpadne vode;

Domaće, industrijske i poljoprivredne otpadne vode zagađuju mnoge rijeke i jezera.

• Odlaganje otpada u morima i oceanima;

Odlaganje smeća u mora i okeane može izazvati ogromne probleme, jer negativno utiče na žive organizme koji žive u vodama.

• Industrija;

Industrija je ogroman izvor zagađenja vode, koji proizvodi tvari koje su štetne za ljude i okoliš.

• radioaktivne supstance;

Radioaktivno zagađenje, u kojem postoji visoka koncentracija radijacije u vodi, najopasnije je zagađenje i može se proširiti u okeanske vode.

• Izlivanje nafte;

Izlijevanje nafte predstavlja prijetnju ne samo vodnim resursima, već i ljudskim naseljima koja se nalaze u blizini kontaminiranog izvora, kao i svim biološkim resursima kojima je voda stanište ili vitalna potreba.

• Curenje nafte i naftnih derivata iz podzemnih skladišta;

Velika količina nafte i naftnih derivata uskladištena je u čeličnim rezervoarima koji vremenom korodiraju, što za posljedicu stvara curenje štetnih tvari u okolno tlo i podzemne vode.

• Padavine;

Padavine, kao što su kisele padavine, nastaju kada je zrak zagađen i mijenja kiselost vode.

• Globalno zagrijavanje;

Povećanje temperature vode uzrokuje smrt mnogih živih organizama i uništava veliki broj staništa.

• Eutrofikacija.

Eutrofikacija je proces smanjenja kvalitetnih karakteristika vode povezan s prekomjernim obogaćivanjem nutrijentima.

Racionalno korištenje i zaštita vodnih resursa

Vodni resursi obezbjeđuju racionalno korištenje i zaštitu, od pojedinaca do preduzeća i države. Postoji mnogo načina na koje možemo smanjiti svoj utjecaj na vodeni okoliš. Evo nekih od njih:

Ušteda vode

Faktori kao što su klimatske promjene, rast stanovništva i sve veća aridnost povećavaju pritisak na naše vodne resurse. Najbolji način za uštedu vode je smanjenje potrošnje i izbjegavanje porasta otpadnih voda.

Na nivou domaćinstva postoji mnogo načina za uštedu vode, kao što su: kraći tuš, ugradnja aparata za uštedu vode i mašina za pranje veša sa malim protokom. Drugi pristup je sadnja vrtova koji ne zahtijevaju mnogo vode.

Vodni resursi Zemlje sastoje se od podzemnih i površinskih voda planete. Koriste ih ne samo ljudi i životinje, već su potrebni i za razne prirodne procese. Voda (H2O) može biti u tečnom, čvrstom ili gasovitom stanju. Ukupnost svih izvora vode čini hidrosferu, odnosno vodenu školjku, koja čini 79,8% Zemljine površine. Sastoji se od:

• oceani;
• mora;
• jezera;
• močvare;
• umjetni rezervoari;
• podzemne vode;
• atmosferske pare;
• vlažnost tla;
• snježni pokrivači;
• glečeri.

Da bi održali život, ljudi moraju piti vodu svaki dan. Za to je pogodna samo slatka voda, ali na našoj planeti je manje od 3%, ali je sada dostupno samo 0,3%. Rusija, Brazil i Kanada imaju najveće rezerve vode za piće.

Korištenje vodnih resursa

Voda se pojavila na Zemlji prije otprilike 3,5 milijardi godina i ne može se vidjeti ni na jednom drugom izvoru. Hidrosfera se smatra jednim od neiscrpnih bogatstava svijeta, osim toga, naučnici su izmislili način da slanu vodu naprave svježom kako bi se mogla koristiti za piće.

Vodni resursi su neophodni ne samo za održavanje života ljudi, flore i faune, već i za opskrbu kisikom u procesu fotosinteze. Voda također igra ključnu ulogu u formiranju klime. Ljudi koriste ovaj najvredniji resurs u svakodnevnom životu, u poljoprivredi i industriji. Stručnjaci procjenjuju da u velikim gradovima čovjek dnevno potroši oko 360 litara vode, a to uključuje korištenje vodovoda, kanalizacije, kuhanje i piće, čišćenje kuće, pranje, zalijevanje biljaka, pranje vozila, gašenje požara itd.

Problem zagađenja hidrosfere

Jedan od globalnih problema je zagađenje vode. Izvori zagađenja vode:

• kućne i industrijske otpadne vode;
• naftni proizvodi;
• zakopavanje hemijskih i radioaktivnih supstanci u vodnim tijelima;
• otprema;
• komunalni čvrsti otpad.

U prirodi postoji takav fenomen kao što je samopročišćavanje vodnih tijela, ali antropogeni faktor toliko utječe na biosferu da je s vremenom rijeke, jezera i mora sve teže oporaviti. Voda se zagađuje, postaje neprikladna ne samo za piće i kućnu upotrebu, već i za život morskih, riječnih, okeanskih vrsta flore i faune. Da bi se poboljšalo stanje životne sredine, a posebno hidrosfere, potrebno je racionalno koristiti vodne resurse, čuvati ih i provoditi mjere zaštite vodnih tijela.

UPOTREBA I ZAŠTITA VODNIH TIJELA.

Vodni resursi su veoma važan dio prirodnih resursa koje čovjek koristi, a koji također uključuju zemljišne resurse, mineralne resurse (uključujući gorivo i energiju i druge minerale), biljne (na primjer, šume), resurse životinjskog svijeta, sunčevu energiju, energiju vjetra , kućna - zemljana toplota itd.

Vodni resursi u širem smislu su sve prirodne vode Zemlje, predstavljene vodama rijeka, jezera, rezervoara, močvara, glečera, vodonosnika, okeana i mora. Vodni resursi u užem smislu su prirodne vode koje čovjek trenutno koristi i koje se mogu koristiti u dogledno vrijeme (definicija S. L. Vendrov). Slična formulacija data je u Vodnom zakoniku Ruske Federacije: "vodni resursi - rezerve površinskih i podzemnih voda koje se nalaze u vodnim tijelima koje se koriste ili se mogu koristiti." U ovom tumačenju, vodni resursi nisu samo prirodna, već i društveno-istorijska kategorija.

Najvredniji vodni resursi su rezerve slatke vode (ovo je najuži pojam vodnih resursa). Slatkovodne resurse čine takozvane statičke (ili svjetovne) rezerve vode i kontinuirano obnovljivi vodni resursi, odnosno riječni tok.

Statičke (sekularne) rezerve slatke vode predstavljaju dio vodnih zapremina jezera, glečera i podzemnih voda koji nije podložan značajnijim godišnjim promjenama. Ove rezerve se mjere u jedinicama zapremine (m 3 ili km 3).

Obnovljivi vodni resursi su one vode koje se godišnje obnavljaju u procesu kruženja vode na planeti. Ova vrsta vodnih resursa mjeri se u jedinicama protoka (m 3 / s, m 3 / god., km 3 / god.)

Obnovljivi vodni resursi se često procjenjuju korištenjem jednadžbe vodnog bilansa. Dakle, općenito, za kopno, padavine, kontinentalno otjecanje i isparavanje iznose 119, 47 i 72 hiljade km 3 vode godišnje, respektivno. Tako se u prosjeku za cijelo kopno, od ukupne količine padavina, 61% troši na isparavanje, a 39% ulazi u Svjetski okean. Kontinentalno otjecanje je svjetski obnovljivi vodni resurs. Češće se, međutim, samo dio kontinentalnog oticaja, predstavljen riječnim otjecanjem, smatra obnovljivim vodnim resursima (41,7 km 3 vode godišnje, ili 35% atmosferskih padavina na planeti). Riječni oticaj je zaista godišnje obnovljiv prirodni resurs koji se (naravno do određenih granica) može povući za ekonomsku upotrebu. Nasuprot tome, statične (sekularne) rezerve vode u jezerima, glečerima i akviferima ne mogu se povući za ekonomske potrebe bez nanošenja štete bilo vodnom tijelu u pitanju ili rijekama koje su s njim povezane. Koje su glavne karakteristike vodnih resursa koje ih razlikuju od ostalih prirodnih resursa?

Prvo. Voda kao tvar ima jedinstvena svojstva i po pravilu se ne može ničim zamijeniti. Mnogi drugi prirodni resursi su zamjenjivi, a razvojem civilizacije i tehničkih mogućnosti ljudskog društva takva se zamjena sve više koristi.

U antičko doba kao građevinski materijal najčešće se koristilo samo drvo. U Rusiji, na primjer, nisu se gradile samo kolibe od drveta, već i hramovi, mostovi i brane. Kasnije je drvo kao građevinski materijal prvo zamijenjeno ciglom, a potom betonom, čelikom, staklom i plastikom. Drvo je također korišteno kao gorivo. Tada su počeli da ga zamenjuju ugljem, pa naftom i gasom. Nema sumnje da će u budućnosti, kako zalihe ovih minerala budu iscrpljene, glavni izvori energije biti nuklearna, termonuklearna i solarna energija, energija plime i oseke i morskih valova. Trenutno se pokušavaju stvoriti umjetno tlo za uzgoj biljaka, a neke namirnice - zamijeniti ih sintetičkim.

Sa vodom je situacija mnogo gora. Gotovo ništa ne može zamijeniti vodu za piće - i za ljude i za životinje. Nemoguće je zamijeniti vodu ničim pri navodnjavanju zemljišta, za ishranu biljaka (uostalom, kapilare biljaka po samoj prirodi su "dizajnirane" samo za vodu), kao rashladno sredstvo za masu, u mnogim industrijama itd.

Sekunda. Voda je neuništiv resurs. Za razliku od prethodne karakteristike, ova se ispostavila prilično povoljnom. U procesu korištenja minerala, na primjer, pri sagorijevanju drva, uglja, nafte, plina, ove tvari, pretvarajući se u toplinu i dajući pepeo ili plinoviti otpad, nestaju. Voda, međutim, ne nestaje tokom upotrebe, već samo prelazi iz jednog stanja u drugo (tečna voda se pretvara u vodenu paru) ili se kreće u prostoru - s jednog mjesta na drugo. Kada se zagrije, pa čak i pri ključanju, voda se ne razlaže na vodonik i kisik. Jedini slučaj stvarnog nestanka vode kao supstance je vezivanje vode sa ugljičnim dioksidom (ugljičnim dioksidom) u procesu fotosinteze i formiranja organske tvari. Međutim, količine vode koje se koriste za sintezu organske materije su vrlo male, kao i mali gubici vode koja napušta Zemlju u svemir. Također se vjeruje da se ovi gubici u potpunosti nadoknađuju stvaranjem vode prilikom otplinjavanja Zemljinog omotača (oko 1 km 3 vode godišnje) i kada voda uđe iz svemira zajedno sa ledenim meteoritima.

Termin „nepovratna potrošnja vode“ koji se koristi u industriji vode treba shvatiti na sljedeći način: za određeni dio rijeke (možda čak i za cijeli riječni sliv), jezero ili akumulaciju, zahvat vode za potrebe domaćinstva (navodnjavanje, vodosnabdijevanje, itd.) zaista može postati nepovratna. Povučena voda djelimično isparava kasnije sa površine navodnjavanog zemljišta ili tokom industrijske proizvodnje. Međutim, prema zakonu održanja materije, ista količina vode mora pasti u obliku padavina u drugim dijelovima planete. Na primjer, značajno povlačenje vode u slivovima rijeka Amudarya i Syrdarya, što je dovelo do iscrpljivanja toka ovih rijeka i plitkanja Aralskog mora, neizbježno je praćeno povećanjem padavina u ogromnim planinskim prostranstvima Centralnog Azija. Samo posljedice prvog procesa - smanjenje protoka pomenutih rijeka - svi dobro vide, a povećanje protoka rijeka na ogromnoj teritoriji gotovo je nemoguće uočiti. Dakle, "nenadoknadivi" gubici vode odnose se samo na ograničeno područje, ali općenito za kontinent, a još više za cijelu planetu, ne može biti nepovratnog rasipanja vode. Kada bi voda u procesu upotrebe nestala bez traga (kao ugalj ili nafta kada se izgori), onda ne bi moglo biti govora o bilo kakvom razvoju čovječanstva na kugli zemaljskoj.

Treće. Slatka voda je obnovljivi prirodni resurs. Ova obnova vodnih resursa odvija se u procesu kontinuiranog ciklusa vode na planeti.

Obnavljanje vodnih resursa u procesu kruženja vode, kako u vremenu tako iu prostoru, je neravnomjerno. Ovo je određeno kako promjenom meteoroloških uslova (padavine, isparavanje) tokom vremena, na primjer, godišnjim dobima, tako i prostornom heterogenošću klimatskih uslova, posebno geografskom širinom i visinskom zonalnošću, pa su vodni resursi podložna velikoj prostornoj i vremenskoj varijabilnosti na planeti. Ova karakteristika često stvara nedostatak vodnih resursa u nekim područjima svijeta (na primjer, u sušnim regijama, na mjestima sa visokom ekonomskom potrošnjom vode), posebno tokom sušnog perioda godine. Sve to prisiljava ljude da vještački preraspodijele vodne resurse u vremenu, regulišući tok rijeke, a u prostoru, prenoseći vodu iz jednog područja u drugo.

Četvrto. Voda je višenamjenski resurs. Vodni resursi se koriste za zadovoljavanje različitih ljudskih ekonomskih potreba. Često vodu iz istog vodnog tijela koriste različiti sektori privrede.

Peto. Voda se kreće. Ova razlika između vodnih resursa i drugih prirodnih resursa ima niz značajnih implikacija.

Prvo, voda se prirodno može kretati u svemiru - duž površine zemlje i u debljini tla, kao iu atmosferi. U tom slučaju voda može promijeniti svoje agregatno stanje, prelazeći, na primjer, iz tekućeg u plinovito (vodena para) i obrnuto. Kretanje vode na Zemlji stvara kruženje vode u prirodi.

Drugo, voda se može transportovati (kroz kanale, cjevovode) iz jednog regiona u drugi.

Treće, vodni resursi "ne priznaju" administrativne, uključujući i državne, granice. To može čak stvoriti složene međudržavne probleme. Mogu nastati pri korištenju vodnih resursa pograničnih rijeka i rijeka koje teku kroz više država (uz tzv. prekogranični prijenos voda).

Četvrto, budući da je mobilna i da učestvuje u globalnom ciklusu, voda nosi sediment, rastvorene supstance, uključujući zagađivače, i toplotu. I iako ne postoji potpuna cirkulacija sedimenata, soli i topline (prevladava jednostrani prijenos sa kopna na ocean), uloga rijeka u prijenosu materije i energije je vrlo velika.

Postavlja se prirodno pitanje: da li je kretanje zagađivača zajedno sa vodom dobro ili loše za prirodu? S jedne strane, zagađivači koji su ušli u vodu, poput nafte kao rezultat nesavršene tehnologije proizvodnje, proboja naftovoda ili nesreće tankera, mogu se transportovati na velike udaljenosti zajedno s vodom (riječne, morske struje). To nesumnjivo doprinosi širenju zagađivača u prostoru, zagađenju susjednih voda i obala. No, s druge strane, tekuća voda uklanja štetne tvari iz područja zagađenja, čisti ga i doprinosi raspršivanju i razgradnji štetnih nečistoća. Osim toga, tekuće vode karakterizira sposobnost "samopročišćavanja".

Vodni resursi dijelova svijeta.

Rezerve slatke vode svih kontinenata, sa izuzetkom Antarktika, iznose oko 15 miliona kubnih metara. km 2. Oni su koncentrisani prvenstveno u gornjem sloju zemljine kore, u velikim jezerima i glečerima. Neravnomjerno raspoređeni vodni resursi između kontinenata. Najveće statičke (sekularne) slatkovodne resurse imaju Sjeverna Amerika i Azija, au manjoj mjeri Južna Amerika i Afrika. Evropa i Australija sa Okeanijom najmanje su bogate ovakvim resursima.

Obnovljivi vodni resursi – riječni oticaj – također su neravnomjerno raspoređeni širom svijeta. Najveći oticaj imaju Azija (32% svih rijeka planete) i Južna Amerika (26%), a najmanja Evropa (7%) i Australija sa Okeanijom (5%). Vodosnabdijevanje teritorije na 1 km 2 najveće je u Južnoj Americi, a najniže u Africi. U najvećoj meri rečnom vodom (po stanovniku) je obezbeđeno stanovništvo u Južnoj Americi i na ostrvima Okeanije, u najmanjoj meri stanovništvo Evrope i Azije (77% svetske populacije i samo 37% svetske populacije). ovdje su koncentrisane rezerve godišnje obnovljive slatke vode) (tabela 12 )

Tabela 12. Vodni resursi dijelova svijeta"

Vodosnabdijevanje teritorije i stanovništva značajno varira unutar pojedinih kontinenata, u zavisnosti od klimatskih uslova i rasporeda stanovništva. Na primjer, u Aziji postoje regije kako dobro snabdjevene vodom (Istočni Sibir, Daleki istok, Jugoistočna Azija) tako i one koje osjećaju njen nedostatak (Centralna Azija, Kazahstan, pustinja Gobi, itd.).

Od zemalja svijeta, Brazil je najsnažniji riječnim vodnim resursima - 9230, Rusija -4348, SAD -2850, Kina -2600 km 3 vode godišnje.

Prema procjenama Međuvladinog panela za klimatske promjene, u XXI vijeku. očekuju se promjene u raspodjeli vodnih resursa na planeti. Vodni resursi će se povećati na visokim geografskim širinama sjeverne hemisfere, u jugoistočnoj Aziji, a smanjiti u centralnoj Aziji, južnoj Africi i Australiji. Glavni zaključak IPCC izvještaja (2001) je sljedeći: klimatske promjene će uvesti u XXI vijek. do značajnog smanjenja raspoloživih vodnih resursa u onim područjima planete gdje ih već nedostaje. Problem nestašice vode će se pogoršati u mnogim područjima sa oskudnim vodnim resursima. Potražnja za vodom će se povećavati kako stanovništvo raste i zemlje se ekonomski razvijaju.

Vodni resursi Rusije.

Ruska Federacija po ukupnim rezervama slatke vode zauzima prvo mjesto među zemljama svijeta, a druga je nakon Brazila po obnovljivim vodnim resursima - riječnom oticanju.

Obnovljivi vodni resursi. Prosječna dugoročna vrijednost obnovljivih vodnih resursa u Rusiji (tj. riječnog oticaja) je 4348 km 3 /god. Od ove vrijednosti, na teritoriji Rusije godišnje se formira oticaj zapremine 4113 km 3; dodatnih 235 km 3 /godišnje dolazi izvan zemlje (ovo je, na primjer, za Irtiš, neke pritoke Amura, Selenge i drugih rijeka koje teku iz susjednih zemalja) (tabela 13).

Brojni naučnici objašnjavaju povećanje protoka rijeka i obnovljivih vodnih resursa u Rusiji u posljednjih 20 godina intenziviranjem atmosferske cirkulacije, miješanjem putanje ciklona prema jugu i povećanjem učestalosti ciklona Atlantika. porijekla sa visokim sadržajem vlage, povećanje količine padavina (uglavnom zimske), što je, u konačnici, posljedica globalnog zagrijavanja.

Specifično vodosnabdijevanje u Rusiji trenutno u prosjeku iznosi 255 hiljada m 3 /godišnje po 1 km 2 teritorije. Na 1 stanovnika Rusije dolazi oko 30 hiljada m 3 /godišnje (približno isto kao 1980. godine).

Uprkos generalno povoljnom stanju ruskih obnovljivih vodnih resursa, u nizu regiona postoje ozbiljni problemi sa vodosnabdevanjem stanovništva i privrede. Ovi problemi se odnose na izuzetno neravnomjernu i neadekvatnu raspodjelu vodnih resursa.

Tabela 13. Vodni resursi ruskih regija

Sibirski i dalekoistočni federalni okrugi su dobro snabdjeveni vodom, u manjoj mjeri - Ural i sjeverozapad, najgore - Volga, Centralna i Južna.

Statički (sekularni) vodni resursi Rusije. Prema RosNIIVKh (2000), oni su predstavljeni rezervama vode u slatkim jezerima (26,5 hiljada km 3 , od kojih 23 hiljade km 3 ili 87% otpada na Bajkal); u glečerima (15,1 hiljada km 3); močvare (3 hiljade km 3); slatke podzemne vode (28 hiljada km 3); podzemni led (15,8 hiljada km 3). Ukupna i korisna zapremina velikih rezervoara u Rusiji, prema SGI, 80-ih godina XX veka. iznosio je 810 i 364 km3, respektivno.

Dakle, ukupne statičke (sekularne) rezerve slatke vode u Rusiji iznose oko 90 hiljada km3.

Potencijalni hidroenergetski resursi rijeke su određene njenim pojedinačnim dionicama e i = aQi, gdje Q i je prosječan protok vode u području, je pad rijeke u tom području, a– faktor dimenzija. Za cijelu rijeku, potencijalni energetski resursi uh = ∑e i.

U korištenju vode razlikuje se potrošnja vode i korištenje vode. Potrošnja vode- povlačenje vode iz prirodnih vodnih tijela sa njenim daljnjim djelimičnim vraćanjem nakon upotrebe. Nevraćeni dio - nepovratna potrošnja vode.

Upotreba vode– korištenje vode bez povlačenja iz vodnih tijela.

Vodoprivredni bilans- odnos između različitih izvora vodnih resursa i vrsta potrošnje vode za određenu teritoriju, kao i za pojedinačna preduzeća ili privredne komplekse.

Deficit vodnog bilansa- nedostatak vodnih resursa koji bi obezbijedili razvoj privrede i potrebe domaćinstava stanovništva, vodeći računa o obezbjeđenju dobrobiti životne sredine uopšte za godinu ili u pojedinim periodima godine. Načini za njegovo prevazilaženje su regulacija protoka, prijenos vode iz drugih područja, ušteda vodnih resursa promjenom ekonomske tehnologije (racionalne metode navodnjavanja, uvođenje zatvorenih industrijskih sistema vodosnabdijevanja, itd.).

Najvažniji faktor ekološko stanje vodena tijela - kvaliteta vode u njima. Za njegovu procjenu koriste se hidrobiološki, hidrohemijski, sanitarno-higijenski, medicinski pokazatelji.

Najčešći hidrobiološki pokazatelji uključuju procjenu udjela organizama otpornih na zagađenje vode („indikatorski organizmi“, na primjer, oligohete) u biološkoj zajednici, kao i raznolikost vrsta biološke zajednice.

Procjena kvaliteta vode hidrohemijskim pokazateljima vrši se poređenjem koncentracije zagađujućih materija u vodnom tijelu sa njihovim maksimalno dopuštenim koncentracijama (MPC). Zagađivači su tvari koje štetno djeluju na ljude i vodene organizme ili ograničavaju mogućnost korištenja vode za potrebe domaćinstva. Često je mala količina istih supstanci neophodna za normalan razvoj vodenih organizama. Za različite vrste upotrebe, postavljaju se vlastiti MPC.

Glavni sanitarni indikator je if-indeks, tj. broj Escherichia coli u 1 cm 3 vode.

Medicinski pokazatelji se zasnivaju na statističkim podacima o narušavanju zdravlja stanovništva koje koristi vodu određenog vodnog tijela.

Izvori zagađenja prirodnih voda:

- otpadne vode iz stambeno-komunalnih i industrijskih preduzeća, stočnih farmi;

– ispiranje topljenim i kišnim vodama zagađenja sa teritorije industrijskih zona i stambenih objekata, sa poljoprivrednih površina, sa teritorije stočarskih farmi;

– brodarstvo i splavarenje drvetom;

– rekreacijsko korištenje rijeka i akumulacija;

– uzgoj ribe;

– slučajno zagađenje uzrokovano pucanjem cjevovoda, branama taložnika otpadnih voda, uništavanjem postrojenja za prečišćavanje i sl.;

– zagađivanje domaćinstava – bacanje smeća u rijeku, pranje automobila itd.

Mjere za poboljšanje kvaliteta vode:

• stvaranje novih i unapređenje rada postojećih postrojenja za prečišćavanje voda;
• prelazak na opskrbu cirkulirajućom industrijskom vodom;
• uvođenje novih manje intenzivnih tehnologija u industrijskoj proizvodnji;
• uvođenje najracionalnijih metoda navodnjavanja;
• unapređenje tehnike primene đubriva, pesticida, herbicida; zamjena postojećih lijekova sa manje štetnim za ljude.