Maa veevarud. Veevarud ja nende tähtsus

VEEVARUD MAA

Veel suhteliselt hiljuti peeti vett, nagu ka õhku, üheks looduse tasuta kingituseks, ainult kunstliku niisutamise piirkondades oli sellel alati kõrge hind. Viimasel ajal on suhtumine maaveevarudesse muutunud. Seda seletatakse asjaoluga, et mageveevarud moodustavad ainult 2,5% hüdrosfääri kogumahust. Absoluutarvudes on tegemist tohutu väärtusega (30-35 miljonit m 3), mis ületab inimkonna praeguseid vajadusi enam kui 10 tuhat korda! Valdav osa mageveest on aga justkui konserveerunud Gröönimaa Antarktika liustikes, Arktika jääs, mägiliustikestes ja moodustab omamoodi "hädavaru", mis pole veel kasutamiseks saadaval.

Näitajad:
96,5% - ookeanide soolased veed; 1% - soolane põhjavesi; 2,5% - mageveevarud.

Mage vesi: 68,7 - liustikud; 30,9% - põhjavesi.

Tabel 11. Maailma mageveevarude jaotus suuremate piirkondade lõikes.

Selle tabeli andmed võimaldavad teha huvitavaid järeldusi. Esiteks sellest, kuivõrd riikide pingerida esimese näitaja järgi ei kattu nende pingereaga teise järgi. On näha, et Aasias on suurimad mageveevarud ja kõige väiksemad - Austraalia ja Okeaania, samas kui oma spetsiifilise varustuse poolest vahetavad nad oma kohta. Loomulikult on asi rahvaarvus, mis Aasias on jõudnud juba 3,7 miljardi inimeseni, Austraalias aga napilt 30 miljoni piirini.Kui Austraalia maha arvata, siis on Lõuna-Ameerika mageveega enim varustatud piirkond maailmas. Ja see pole juhus, sest just siin asub Amazonas – maailma kõige täisvoolulisem jõgi.

Üksikud riigid erinevad veelgi enam varude ja magevee kättesaadavuse poolest. Põhimõttel "kõige-kõige" näitame, millised neist kuuluvad mageveerikkamate ja -vaesemate kategooriasse.

Tabel 12. Esikümme riiki mageveevarude järgi.

Ka selles ei kattu ressursside pingerida konkreetse sihtkapitali pingereaga ning igal üksikul juhul on selline erinevus seletatav. Näiteks Hiinas ja Indias - tohutu rahvaarv, seega - madal turvalisus elaniku kohta. Kuid maailmas on ka veel vähem mageveega varustatud riike, kus elaniku kohta on vett alla 1 tuhande m 3 (ehk kogus, mille Euroopa või Ameerika suurlinna elanik umbes kahe aastaga tarbib. päevad). Kõige silmatorkavamad sellised näited on Aafrika Sahara-taguses osas (Alžeeria - 520 m 3, Tuneesia - 440 m 3, Liibüa - 110 m 3) ja Araabia poolsaare piirkonnas (Saudi Araabia - 250). m 3, Kuveit - 100 m 3).

Need üksiknäited on huvitavad selle poolest, et võimaldavad teha olulise üldistuse: 20. sajandi lõpus. Ligikaudu 2/5 meie planeedi elanikkonnast kogeb kroonilist mageveepuudust. Sel juhul räägime peamiselt nendest arengumaadest, mis asuvad Maa kuivas vööndis. Ei saa mööda vaadata tõsiasjast, et isegi saadaolev magevesi on neis riikides nii saastunud, et on enamiku haiguste peamine põhjus.

Peamine magevee tarbija on põllumajandus, kus pöördumatu veekulu on väga suur, eriti kastmiseks. Kogu aeg kasvab ka tööstus-energia ja olmevee tarbimine. Majanduslikult arenenud riikides kulub linlane 300-400 liitrit vett päevas. Selline tarbimise kasv koos pidevate jõgede äravooluressurssidega tekitab reaalse mageveepuuduse ohu.

Sel juhul on vaja arvestada mitte ainult vee kogust, vaid ka kvaliteeti. Arengumaades kannatab joogiveepuuduse käes iga kolmas elanik. Reostunud vee tarbimine põhjustab 3/4 kõigist haigustest ja 1/3 kõigist surmajuhtumitest. Rohkem kui 1 miljardil inimesel Aasias puudub juurdepääs puhtale veele, 350 miljonil Sahara-taguses Aafrikas ja 100 miljonil Ladina-Ameerikas.

Kuid lisaks on mageveevarud Maal jaotunud äärmiselt ebaühtlaselt. Ekvatoriaalvööndis ja parasvöötme põhjaosas on seda saadaval ohtralt ja isegi ülemäära. Siin asuvad kõige veerohkemad riigid, kus aastas üle 25 tuh m 3 elaniku kohta. Maa kuivas vööndis, mis katab umbes 1/3 maismaast, on veepuudus eriti teravalt tunda. Siin asuvad kõige vähem vett elaniku kohta riigid, kus elaniku kohta on alla 5 tuhande m 3 aastas ja põllumajandus on võimalik ainult kunstliku niisutamisega.

Inimkonna veeprobleemi lahendamiseks on mitu võimalust. Peamine neist on tootmisprotsesside veemahukuse vähendamine ja pöördumatute veekadude vähendamine. Esiteks puudutab see selliseid tehnoloogilisi protsesse nagu terase, sünteetilise kiu, tselluloosi ja paberi tootmine, jõuallikate jahutamine, riisi- ja puuvillapõldude niisutamine. Veeprobleemi lahendamisel on suur tähtsus jõgede voolu reguleerivate veehoidlate rajamisel. Viimase viiekümne aasta jooksul on veehoidlate arv maakeral kasvanud umbes 5 korda. Kokku on maailmas loodud üle 60 tuhande veehoidla, mille kogumaht (6,5 tuhat km 3) on 3,5 korda suurem kui ühekordne veekogus kõigis maakera jõgedes. Kokkuvõttes hõivavad nad 400 tuhat km 2 pindala, mis on 10 korda suurem kui Aasovi mere pindala. Sellised suured jõed nagu Volga, Angara Venemaal, Dnepr Ukrainas, Tennessee, Missouri, Columbia USA-s ja paljud teised, on tegelikult muutunud veehoidlate kaskaadideks. Eriti olulist rolli jõgede äravoolu muutmisel mängivad suured ja suurimad veehoidlad. Probleem seisneb selles, et inimkonna magevee vajaduste rahuldamise peamiseks allikaks on olnud ja jääb jõe (kanali) vesi, mis määrab planeedi "veeratsiooni" - 40 tuhat km 3. See pole nii märkimisväärne, eriti kui arvestada, et umbes 1/2 sellest kogusest saab reaalselt ära kasutada.

Suurte veehoidlate arvu poolest paistavad silma USA, Kanada, Venemaa, mõned Aafrika ja Ladina-Ameerika riigid.

Tabel 13. Maailma suurimad veehoidlad vee mahu järgi (riigid)

USA-s, Kanadas, Austraalias, Indias, Mehhikos, Hiinas, Egiptuses ja mitmetes SRÜ riikides on ellu viidud või kavandamisel arvukalt projekte jõevoolu territoriaalseks ümberjaotamiseks selle ülekandmise abil. Enamik suuremaid vesikondadevahelisi ülekandeprojekte on aga hiljuti majanduslikel ja keskkonnaalastel põhjustel tühistatud. Pärsia lahe maades, Vahemere ääres, Türkmenistanis, Kaspia mere ääres, USA lõunaosas, Jaapanis, Kariibi mere saartel kasutatakse merevee magestamise; maailma suurim sellise vee tootja on Kuveit. Magevesi on juba muutunud maailmakaubanduse kaubaks: seda veetakse meretankeritega mööda kaugveetorustikke. Arendatakse projekte jäämägede pukseerimiseks Antarktikast, mis igal polaarsuvel saadab kuivavööndi riikidesse 1200 miljonit tonni neis säilinud magevett.

Teate, et jõgede äravoolu kasutatakse laialdaselt ka hüdroenergia tootmiseks. Maailm hüdroenergia potentsiaal, kasutamiseks sobiv, on hinnanguliselt peaaegu 10 triljonit kWh. võimalik elektritootmine. Umbes 1/2 sellest potentsiaalist langeb ainult kuuele riigile: Hiina, Venemaa, USA, Kongo (endine Zaire), Kanada ja Brasiilia.

Tabel 14 . Maailma majanduslik hüdropotentsiaal ja selle kasutamine

Venemaa veevarude kõige olulisem komponent on jõed. Venemaa osariigi territooriumi keskpunkti määras jõgede ülemjooks, territooriumi pindala. - nende suudme järgi, ümberasustamine - vesikondade suuna järgi. Jõed on meie ajalugu mitmel viisil mõjutanud. Jõel ärkas vene mees ellu. Ümberasumisel näitas jõgi talle teed. Märkimisväärse osa aastast ta toitis. Kaupmehe jaoks on see suve- ja talvetee.

Dnepri ja Volhovi, Kljazma, Oka, Volga, Neeva ja paljud teised jõed sisenesid Venemaa ajalukku riigi elu kõige olulisemate sündmuste paikadena. Pole juhus, et jõed hõivavad Venemaa eeposes silmapaistva koha.

Venemaa geograafilisel kaardil tõmbab tähelepanu ulatuslik jõgedevõrk.
Venemaal on 120 000 üle 10 km pikkust jõge, sealhulgas üle 3000 keskmise (200-500 km) ja suure (üle 500 km). Aastane jõe äravool on 4270 km3 (sealhulgas 630 km3 Jenissei jõgikonnas, 532 km3 Lenas, 404 Obis, 344 Amuuris ja 254 km3 Volga jões). Riigi veevarustuse hindamisel võetakse algväärtusena üldine jõgede äravool.

Veehoidlad on loodud paljudele jõgedele, millest mõned on suuremad kui suured järved.

Ka Venemaa tohutud hüdroenergia ressursid (320 miljonit kW) on jaotunud ebaühtlaselt. Rohkem kui 80% hüdroenergia potentsiaalist asub riigi Aasia osas.

Lisaks veehoidla funktsioonile hüdroelektrijaamade töös kasutatakse veehoidlaid maa kastmiseks, elanikkonna ja tööstusettevõtete veevarustuseks, laevanduseks, metsa parvetamiseks, üleujutuste tõrjeks ja vaba aja veetmiseks. Suured veehoidlad muudavad looduslikke tingimusi: reguleerivad jõgede voolu, mõjutavad kliimat, kalade kudemise tingimusi jne.

Venemaa järved, mida on üle 2 miljoni, sisaldavad üle poole riigi mageveest. Samal ajal asub umbes 95% Venemaa järveveest Baikalis. Riigis on suhteliselt vähe suuri järvi, neist vaid 9 (v.a Kaspia) pindala on üle 1 tuhande km2 - Baikal, Laadoga, Onega, Taimõr, Khanka, Tšudsko-Pihkskoje, Tšanõ, Ilmen. , Beloe. Navigatsioon on rajatud suurtele järvedele, nende vett kasutatakse veevarustuseks ja niisutamiseks. Mõned järved on kalarikkad, neis on soolavarusid, ravimuda ning neid kasutatakse puhkamiseks.

Rabad on levinud tasandikel liigniiskuse ja igikeltsa piirkondades. Näiteks tundravööndis ulatub territooriumi soolisus 50%-ni. Taigale on iseloomulik tugev vettivus. Metsavööndi sood on turbarikkad. Parima kvaliteediga – tuhavaese ja kaloririkka – turba annavad valgaladel asuvad kõrgsood. Märgalad on paljude jõgede ja järvede toiduallikaks. Maailma kõige soisem piirkond on Lääne-Siber. Siin hõivavad sood ligi 3 miljonit km2, neis on üle 1/4 maailma turbavarudest.

Põhjaveel on suur majanduslik tähtsus. See on jõgede, järvede ja soode jaoks oluline toiduallikas. Maapinnalt esimese põhjaveekihi põhjavett nimetatakse põhjaveeks. Mullatekke protsessid ja sellega kaasnev taimkatte areng sõltuvad põhjavee esinemise sügavusest, rohkusest ja kvaliteedist. Põhjast lõunasse liikudes suureneb põhjavee sügavus, tõuseb nende temperatuur, suureneb mineraliseerumine.

Põhjavesi- puhta vee allikas. Need on reostuse eest palju paremini kaitstud kui pinnaveed. Mitmete keemiliste elementide ja ühendite sisalduse suurenemine põhjavees viib mineraalvete tekkeni. Venemaal on teada umbes 300 allikat, millest 3/4 asub riigi Euroopa osas (Mineralnõje Vodõ, Sotši, Põhja-Osseetia, Pihkva oblast, Udmurtia jm).

Peaaegu 1/4 Venemaa mageveevarudest asub liustikes, mille pindala on umbes 60 tuhat km2. Need on peamiselt Arktika saarte katteliustikud (55,5 tuh km2, veevarud 16,3 tuh km3).

Meie riigis on suured alad hõivatud igikeltsaga - kivimikihid, mis sisaldavad jääd, mis ei sula pikka aega - umbes 11 miljonit km2. Need on alad Jenisseist idas, Ida-Euroopa tasandikust põhjas ja Lääne-Siberi madalikul. Igikeltsa maksimaalne paksus Kesk-Siberi põhjaosas ning Yana, Indigirka ja Kolõma jõgede vesikondade madalikul. Igikelts mõjutab oluliselt majanduselu. Külmunud kihi madal tekkimine halvendab taimede juurestiku teket, vähendab niitude ja metsade produktiivsust. Teede rajamine, hoonete ehitamine muudab igikeltsa soojusrežiimi ja võib põhjustada vajumist, vajumist, pinnase paisumist, hoonete moonutusi jne.

Venemaa territooriumi peseb 12 mere vesi: 3 merd Atlandi ookeani vesikonnast, 6 merd Põhja-Jäämerest, 3 merd Vaiksest ookeanist.

Atlandi ookean läheneb Venemaa territooriumile oma sisemerega - Läänemere, Musta ja Aasoviga. Need on väga magestatud ja üsna soojad. Need on olulised transporditeed Venemaalt Lääne-Euroopasse ja mujale maailma. Märkimisväärne osa nende merede rannikust on puhkeala. Kalanduslik väärtus on väike.

Põhja-Jäämere mered "lahtuvad" Venemaa Arktika rannikule suurel alal - 10 tuhat km. Need on madalad ja suurema osa aastast jääga kaetud (v.a Barentsi mere edelaosa). Peamised transporditeed läbivad Valge ja Barentsi mere. Põhjameretee on suure tähtsusega.

Avamere nafta- ja gaasimaardlad on paljulubavad. Barentsi meri on suurima kaubandusliku tähtsusega.

Vaikse ookeani mered- suurim ja sügavaim Venemaa pesejatest. Neist lõunapoolseim, Jaapan, on bioloogiliste ressursside poolest rikkaim ja seda kasutatakse laialdaselt rahvusvaheliseks laevanduseks.

Vesi on meie planeedil kõige levinum aine: kuigi erinevates kogustes, on see kõikjal kättesaadav ning mängib keskkonna ja elusorganismide jaoks üliolulist rolli. Suurima tähtsusega on magevesi, ilma milleta pole inimese olemasolu võimatu ja seda ei saa millegagi asendada. Inimesed on alati tarbinud magevett ja kasutanud seda erinevatel eesmärkidel, sealhulgas koduseks, põllumajanduslikuks, tööstuslikuks ja vaba aja veetmiseks.

Veevarud Maal

Vesi eksisteerib kolmes agregeeritud olekus: vedel, tahke ja gaasiline. See moodustab maakoore ülemises kihis asuvad ookeanid, mered, järved, jõed ja põhjavee ning Maa pinnasekatte. Tahkes olekus esineb see lume ja jää kujul polaar- ja mägipiirkondades. Teatud kogus vett sisaldub õhus veeauru kujul. Suures koguses vett leidub maapõues erinevates mineraalides.

Täpse veekoguse määramine maailmas on üsna keeruline, kuna vesi on dünaamiline ja pidevas liikumises, muutes oma olekut vedelast tahkeks gaasiliseks ja vastupidi. Üldjuhul hinnatakse maailma veevarude koguhulka kõigi hüdrosfääri vete koguarvuks. See on kõik vaba vesi, mis eksisteerib kõigis kolmes atmosfääris, Maa pinnal ja maakoores kuni 2000 meetri sügavusel agregatsiooni olekus.

Praegused hinnangud on näidanud, et meie planeedil on tohutul hulgal vett - umbes 1386 000 000 kuupkilomeetrit (1,386 miljardit km³). 97,5% sellest mahust moodustab aga soolane vesi ja ainult 2,5% magevesi. Suurem osa mageveest (68,7%) on jää ja püsiva lumikatte kujul Antarktika, Arktika ja mägipiirkondades. Lisaks on 29,9% põhjaveena ja ainult 0,26% kogu mageveest Maal on koondunud järvedesse, reservuaaridesse ja jõesüsteemidesse, kus see on meie majandusvajaduste jaoks kõige hõlpsamini kättesaadav.

Need näitajad arvutati pika aja jooksul, kuid lühemate perioodide (üks aasta, mitu hooaega või kuud) arvestamisel võib vee hulk hüdrosfääris muutuda. See on seotud veevahetusega ookeanide, maa ja atmosfääri vahel. Seda vahetust nimetatakse üldiselt globaalseks hüdroloogiliseks tsükliks.

Värske veevarud

Värske vesi sisaldab minimaalses koguses sooli (mitte rohkem kui 0,1%) ja sobib inimese vajadustele. Kõik ressursid pole aga inimestele kättesaadavad ja isegi need, mis on, ei ole alati kasutatavad. Mõelge mageveeallikatele:

• Liustikud ja lumikatted hõivavad umbes 1/10 maailma maismaast ja sisaldavad umbes 70% mageveest. Kahjuks asub suurem osa neist ressurssidest asulatest kaugel ja on seetõttu raskesti ligipääsetavad.
• Põhjavesi on kõige levinum ja ligipääsetavam mageveeallikas.
• Mageveejärved asuvad peamiselt kõrgel. Kanadas on umbes 50% maailma mageveejärvedest. Paljud järved, eriti need, mis asuvad kuivades piirkondades, muutuvad aurustumise tõttu soolaseks. Kaspia meri, Surnumeri ja Suur Soolajärv kuuluvad maailma suurimate soolajärvede hulka.
• Jõed moodustavad hüdroloogilise mosaiigi. Maal on 263 rahvusvahelist vesikonda, mis katavad üle 45% meie planeedi maismaast (erandiks on Antarktika).

Veevarude objektid

Veevarude peamised objektid on:

• ookeanid ja mered;
• järved, tiigid ja veehoidlad;
• sood;
• jõed, kanalid ja ojad;
• mulla niiskus;
• maa-alused veed (muld, maa-, kihtidevaheline, arteesia-, mineraalvesi);
• jäämütsid ja liustikud;
• atmosfääri sademed (vihm, lumi, kaste, rahe jne).

Probleemid veevarude kasutamisel

Inimese mõju veevarudele oli sadu aastaid tähtsusetu ja oli eranditult kohalikku laadi. Vee suurepärased omadused - selle uuenemine tsükli ja puhastusvõime tõttu - muudavad magevee suhteliselt puhtaks ning kvantitatiivsete ja kvalitatiivsete omadustega, mis püsivad muutumatuna pikka aega.

Need vee omadused tekitasid aga illusiooni nende ressursside muutumatusest ja ammendamatusest. Nendest eelarvamustest on tekkinud elutähtsate veevarude hoolimatu kasutamise traditsioon.

Viimastel aastakümnetel on olukord palju muutunud. Mitmel pool maailmas on sellise väärtusliku ressursi suunas tehtud pikaajaliste ja valede tegevuste tulemusi avastatud. See kehtib nii otsese kui ka kaudse veekasutuse kohta.

Kogu maailmas on 25-30 aasta jooksul toimunud tohutu inimtegevusest tingitud muutus jõgede ja järvede hüdroloogilises tsüklis, mis on mõjutanud vee kvaliteeti ja nende potentsiaali loodusvarana.

Veevarude mahu, nende ruumilise ja ajalise jaotuse ei määra mitte ainult looduslikud kliimakõikumised, nagu varem, vaid nüüd ka inimeste majandustegevuse liigid. Paljud maailma veevarud on nii ammendunud ja tugevalt saastunud, et ei suuda enam rahuldada üha kasvavaid nõudmisi. Võib küll
saada peamiseks majandusarengut ja rahvastiku kasvu takistavaks teguriks.

Veereostus

Veereostuse peamised põhjused on:

• Reovesi;

Olme-, tööstus- ja põllumajandusreovesi reostab paljusid jõgesid ja järvi.

• Jäätmete kõrvaldamine meredes ja ookeanides;

Prügi ladestamine meredesse ja ookeanidesse võib põhjustada suuri probleeme, kuna see mõjutab negatiivselt vetes elavaid elusorganisme.

• Tööstus;

Tööstus on tohutu veereostuse allikas, mis toodab inimestele ja keskkonnale kahjulikke aineid.

• radioaktiivsed ained;

Radioaktiivne reostus, mille puhul vees on kõrge kiirguskontsentratsioon, on kõige ohtlikum reostus, mis võib levida ookeanivette.

• Õlileke;

Naftareostus ei ohusta mitte ainult veevarusid, vaid ka saastunud allika läheduses asuvaid inimasustusi, aga ka kõiki bioloogilisi ressursse, mille elupaigaks või eluliseks vajaduseks on vesi.

• Nafta ja naftatoodete lekked maa-alustest hoidlatest;

Suures koguses naftat ja naftasaadusi hoitakse terasest mahutites, mis aja jooksul korrodeeruvad, mille tagajärjel lekib ümbritsevasse pinnasesse ja põhjavette kahjulikke aineid.

• Sademed;

Sademed, näiteks happesademed, tekivad õhu saastumisel ja muudavad vee happesust.

• Globaalne soojenemine;

Veetemperatuuri tõus põhjustab paljude elusorganismide surma ja hävitab suure hulga elupaiku.

• Eutrofeerumine.

Eutrofeerumine on vee kvaliteediomaduste alandamise protsess, mis on seotud liigse toitainetega rikastamisega.

Veevarude ratsionaalne kasutamine ja kaitse

Veevarud pakuvad ratsionaalset kasutamist ja kaitset, alates üksikisikutest kuni ettevõtete ja riikideni. On mitmeid viise, kuidas saame vähendada oma mõju veekeskkonnale. Siin on mõned neist:

Vee säästmine

Sellised tegurid nagu kliimamuutus, rahvastiku kasv ja kasvav kuivus suurendavad survet meie veevarudele. Parim viis vee säästmiseks on tarbimist vähendada ja heitvee tõusmist vältida.

Kodumajapidamises on vee säästmiseks palju võimalusi, näiteks: lühemad dušid, vett säästvate seadmete paigaldamine ja väikese vooluga pesumasinad. Teine lähenemisviis on istutada aedu, mis ei vaja palju vett.

Maa veevarud koosnevad planeedi põhja- ja pinnaveest. Neid ei kasuta mitte ainult inimesed ja loomad, vaid neid on vaja ka erinevate looduslike protsesside jaoks. Vesi (H2O) on saadaval vedelal, tahkel või gaasilisel kujul. Kõikide veeallikate kogusumma moodustab hüdrosfääri ehk veekesta, mis moodustab 79,8% Maa pinnast. See koosneb:

• ookeanid;
• mered;
• järved;
• sood;
• tehisreservuaarid;
• põhjavesi;
• atmosfääri aurud;
• mulla niiskus;
• lumekatted;
• liustikud.

Elu säilitamiseks peavad inimesed iga päev vett jooma. Selleks sobib ainult mage vesi, kuid meie planeedil on seda alla 3%, kuid praegu on saadaval ainult 0,3%. Suurimad joogiveevarud on Venemaal, Brasiilias ja Kanadas.

Veevarude kasutamine

Vesi ilmus Maale umbes 3,5 miljardit aastat tagasi ja seda ei näe ükski teine ​​ressurss. Hüdrosfääri peetakse üheks maailma ammendamatuks rikkuseks, lisaks on teadlased leiutanud viisi, kuidas soolast vett värskeks muuta, et seda saaks joomiseks kasutada.

Veevarud on vajalikud mitte ainult inimeste, taimestiku ja loomastiku elu toetamiseks, vaid ka hapnikuga varustamiseks fotosünteesi protsessis. Vesi mängib võtmerolli ka kliima kujunemisel. Inimesed kasutavad seda kõige väärtuslikumat ressurssi igapäevaelus, põllumajanduses ja tööstuses. Asjatundjate hinnangul tarbib inimene suurlinnades umbes 360 liitrit vett päevas ning see hõlmab torustiku, kanalisatsiooni, toiduvalmistamise ja joomise, maja koristamise, pesemise, taimede kastmise, sõidukite pesemise, tulekahjude kustutamise jms kasutamist.

Hüdrosfääri reostuse probleem

Üks globaalsetest probleemidest on veereostus. Veereostuse allikad:

• olme- ja tööstusreovesi;
• naftatooted;
• keemiliste ja radioaktiivsete ainete matmine veekogudesse;
• laevandus;
• tahked olmejäätmed.

Looduses on selline nähtus nagu veekogude isepuhastumine, kuid inimtekkeline tegur mõjutab biosfääri nii palju, et aja jooksul on jõgede, järvede ja merede taastumine üha raskem. Vesi saastub, muutub kõlbmatuks mitte ainult joomiseks ja koduseks kasutamiseks, vaid ka mere-, jõe-, ookeaniliste taime- ja loomaliikide eluks. Keskkonna ja eelkõige hüdrosfääri seisundi parandamiseks on vajalik veeressursside ratsionaalne kasutamine, säästmine ja veekogude kaitsemeetmete rakendamine.

VEEKOGUDE KASUTAMINE JA KAITSE.

Veevarud on väga oluline osa inimese poolt kasutatavatest loodusvaradest, mille hulka kuuluvad ka maavarad, maavarad (sh kütus ja energia jm mineraalid), taimed (näiteks mets), loomamaailma ressursid, päikeseenergia, tuuleenergia , kodune - maasoojus jne.

Veevarud laiemas tähenduses on kõik Maa looduslikud veed, mida esindavad jõgede, järvede, veehoidlate, soode, liustike, põhjaveekihtide, ookeanide ja merede veed. Veevarud kitsamas tähenduses on looduslikud veed, mis on praegu inimese kasutuses ja mida on võimalik kasutada ka nähtavas tulevikus (definitsioon S. L. Vendrov). Sarnane sõnastus on toodud ka Vene Föderatsiooni veeseadustikus: "veevarud - veekogudes asuvad pinna- ja põhjaveevarud, mida kasutatakse või saab kasutada." Selles tõlgenduses ei ole veevarud mitte ainult looduslik, vaid ka sotsiaalajalooline kategooria.

Kõige väärtuslikumad veevarud on mageveevarud (see on kõige kitsam veevarude mõiste). Mageveevarud koosnevad nn staatilistest (ehk ilmalikest) veevarudest ja pidevalt taastuvatest veevarudest ehk jõevoolust.

Staatilisi (ilmalikke) mageveevarusid esindab osa järvede, liustike ja põhjavee veemahust, mis ei allu iga-aastastele märgatavatele muutustele. Neid varusid mõõdetakse mahuühikutes (m 3 või km 3).

Taastuvad veevarud on veed, mida maakeral veeringe käigus igal aastal taastatakse. Seda tüüpi veevarusid mõõdetakse vooluhulga ühikutes (m 3 / s, m 3 / aastas, km 3 / aastas)

Taastuvate veevarude hindamiseks kasutatakse sageli veetasakaalu võrrandit. Nii et üldiselt moodustavad sademed, mandri äravool ja aurumine vastavalt 119, 47 ja 72 tuhat km 3 vett aastas. Seega kulub kogu maismaa sademete kogumahust keskmiselt 61% aurumisele ja 39% satub maailmamerre. Mandri äravool on maailma taastuvad veevarud. Sagedamini loetakse taastuvateks veevarudeks aga vaid osa mandri äravoolust, mida esindab jõgede äravool (41,7 km 3 vett aastas ehk 35% planeedi atmosfäärisademetest). Jõgede äravool on tõepoolest iga-aastane taastuv loodusvara, mida saab (muidugi teatud piirini) majanduslikuks kasutamiseks tagasi võtta. Seevastu järvede, liustike ja põhjaveekihtide staatilisi (ilmalikke) veevarusid ei saa majanduslikel vajadustel välja võtta, ilma et see kahjustaks ei kõnealust veekogu ega sellega seotud jõgesid. Millised on veevarude peamised omadused, mis eristavad neid teistest loodusvaradest?

Esiteks. Vesi on ainena ainulaadsete omadustega ja seda ei saa reeglina millegagi asendada. Paljud teised loodusressursid on asendatavad ning tsivilisatsiooni ja inimühiskonna tehniliste võimaluste arenedes on sellist asendust kasutatud järjest laiemalt.

Iidsetel aegadel kasutati ehitusmaterjalina kõige sagedamini ainult puitu. Näiteks Venemaal ei ehitatud puidust mitte ainult onnid, vaid ka templid, sillad ja tammid. Hiljem asendati puit ehitusmaterjalina esmalt tellisega, seejärel betooni, terase, klaasi ja plastiga. Kütusena kasutati ka puitu. Siis hakati seda asendama kivisöega, seejärel nafta ja gaasiga. Pole kahtlustki, et tulevikus, kuna nende mineraalide varud on ammendunud, on peamisteks energiaallikateks tuuma-, termotuuma- ja päikeseenergia, loodete ja merelainete energia. Praegu üritatakse luua kunstmulda taimede kasvatamiseks ja mõned toiduained - asendada need sünteetiliste vastetega.

Veega on olukord palju hullem. Joogivett ei asenda peaaegu miski – nii inimestele kui loomadele. Vett on võimatu millegagi asendada maade niisutamisel, taimede toitmiseks (taimede kapillaarid on ju looduse enda jaoks "mõeldud" ainult vee jaoks), massilise jahutusvedelikuna, paljudes tööstusharudes jne.

Teiseks. Vesi on hävimatu ressurss. Erinevalt eelmisest funktsioonist osutub see üsna soodsaks. Mineraalide kasutamise käigus, näiteks puidu, kivisöe, nafta, gaasi põletamisel, kaovad need ained, mis muutuvad soojuseks ja annavad tuhka või gaasilisi jäätmeid. Vesi aga selle kasutamise käigus ei kao, vaid läheb ainult ühest olekust teise (vedel vesi muutub veeauruks) või liigub ruumis - ühest kohast teise. Kuumutamisel ja isegi keemisel vesi ei lagune vesinikuks ja hapnikuks. Ainus juhtum vee kui aine tegelikust kadumisest on vee seondumine süsihappegaasiga (süsinikdioksiidiga) fotosünteesi ja orgaanilise aine moodustumise protsessis. Orgaanilise aine sünteesiks kasutatava vee mahud on aga väga väikesed, aga ka väikesed Maalt avakosmosesse väljuva vee kaod. Samuti arvatakse, et need kaod kompenseeritakse täielikult vee tekkega Maa vahevöö degaseerimisel (umbes 1 km 3 vett aastas) ja vee sisenemisel kosmosest koos jäämeteoriitidega.

Veetööstuses kasutatavat mõistet "pöördumatu veetarbimine" tuleks mõista järgmiselt: konkreetse jõelõigu (võib-olla isegi kogu vesikonna), järve või veehoidla jaoks, veehaare majapidamisvajaduste jaoks (niisutus, veevarustus, jne) võivad tõepoolest muutuda pöördumatuks. Väljavõetud vesi aurustub osaliselt hiljem niisutatavate maade pinnalt või tööstusliku tootmise käigus. Aine jäävuse seaduse järgi peab aga sama kogus vett sademete kujul langema ka teistesse planeedi piirkondadesse. Näiteks Amudarja ja Syrdarya jõgede valgalade märkimisväärse veehaardega, mis viis nende jõgede voolu vähenemiseni ja Araali mere madalsemiseni, kaasneb paratamatult sademete suurenemine mäestiku tohututel mägistel aladel. Kesk-Aasia. Ainult esimese protsessi tagajärjed - nimetatud jõgede vooluhulga vähenemine - on kõigile hästi nähtavad ning jõgede vooluhulga suurenemist üle tohutu territooriumi on peaaegu võimatu märgata. Seega viitavad "taastamatud" veekadud vaid piiratud alale, kuid üldiselt ei saa mandril ja veelgi enam kogu planeedil olla pöördumatut vee raiskamist. Kui kasutusel olev vesi kaoks jäljetult (nagu põlemisel kivisüsi või nafta), siis ei saaks olla juttugi inimkonna arengust maakeral.

Kolmandaks. Mage vesi on taastuv loodusvara. See veevarude taastamine toimub maakeral pideva veeringluse protsessis.

Veevarude uuenemine veeringe protsessis nii ajas kui ruumis on ebaühtlane. Selle määrab nii meteoroloogiliste tingimuste (sademete, aurude) muutumine ajas, näiteks aastaaegade lõikes, kui ka kliimatingimuste ruumiline heterogeensus, eelkõige laius- ja kõrgusvöönd, mistõttu veevarud on planeedi ruumiline ja ajaline varieeruvus. See omadus põhjustab sageli mõnes maakera piirkonnas (näiteks kuivades piirkondades, suure ökonoomse veetarbimisega kohtades) veevarude puudust, eriti kuival aastaajal. Kõik see sunnib inimesi veevarusid kunstlikult ümber jaotama ajas, reguleerides jõgede vooluhulka ja ruumis, kandes vett ühest piirkonnast teise.

Neljandaks. Vesi on mitmeotstarbeline ressurss. Veeressursse kasutatakse mitmesuguste inimeste majandusvajaduste rahuldamiseks. Sageli kasutavad sama veekogu vett erinevad majandusharud.

Viiendaks. Vesi liigub. Sellel veevarude ja muude loodusvarade erinevusel on mitmeid olulisi tagajärgi.

Esiteks võib vesi loomulikult liikuda kosmoses – piki maapinda ja pinnase paksuses, aga ka atmosfääris. Sel juhul võib vesi muuta oma agregatsiooni olekut, muutudes näiteks vedelast gaasiliseks (veeaur) ja vastupidi. Vee liikumine Maal loob looduses veeringe.

Teiseks saab vett transportida (kanalite, torustike kaudu) ühest piirkonnast teise.

Kolmandaks, veevarud "ei tunnista" administratiivseid, sealhulgas riigipiire. See võib isegi tekitada keerulisi riikidevahelisi probleeme. Need võivad tekkida piirijõgede ja mitut riiki läbivate jõgede veevarude kasutamisel (nn piiriülese veeülekandega).

Neljandaks, olles liikuv ja osaledes globaalses ringluses, kannab vesi setteid, lahustunud aineid, sealhulgas saasteaineid, ja soojust. Ja kuigi puudub täielik setete, soolade ja soojuse ringlus (valitseb ühepoolne ülekanne maismaalt ookeani), on jõgede roll aine ja energia ülekandmisel väga suur.

Tekib loomulik küsimus: kas saasteainete liikumine koos veega on loodusele hea või halb? Ühest küljest võivad vette sattunud saasteained, nagu nafta ebatäiusliku tootmistehnoloogia, naftajuhtme läbimurde või tankeri õnnetuse tagajärjel, koos veega (jõgi, merehoovused) kanduda pikkade vahemaade taha. See aitab kahtlemata kaasa saasteainete levikule kosmoses, külgnevate vete ja rannikute saastumisele. Kuid teisest küljest eemaldab voolav vesi saastepiirkonnast kahjulikud ained, puhastab seda ning aitab kaasa kahjulike lisandite hajumisele ja lagunemisele. Lisaks iseloomustab voolavat vett "isepuhastumise" võime.

Maailma osade veevarud.

Kõigi kontinentide mageveevarud, välja arvatud Antarktika, on umbes 15 miljonit kuupmeetrit. km 2. Need on koondunud peamiselt maakoore ülemisse kihti, suurtesse järvedesse ja liustikesse. Veevarud jaotuvad mandrite vahel ebaühtlaselt. Suurimad staatilised (ilmalikud) mageveevarud on Põhja-Ameerikas ja Aasias ning vähemal määral Lõuna-Ameerikas ja Aafrikas. Euroopa ja Austraalia koos Okeaaniaga on selliste ressursside poolest kõige vähem rikkad.

Taastuvad veevarud – jõgede äravool – on samuti jaotunud ebaühtlaselt üle maakera. Suurima äravooluga on Aasia (32% kõigi planeedi jõgede äravoolust) ja Lõuna-Ameerika (26%), kõige väiksem Euroopa (7%) ja Austraalia koos Okeaaniaga (5%). Territooriumi veevarustus 1 km 2 kohta on kõrgeim Lõuna-Ameerikas ja madalaim Aafrikas. Kõige enam on elanikkond jõeveega varustatud (elaniku kohta) Lõuna-Ameerikas ja Okeaania saartel, kõige vähem - Euroopa ja Aasia elanikkond (77% maailma elanikkonnast ja ainult 37% maailma elanikkonnast). Siia on koondunud iga-aastase taastuva magevee varud) (tabel 12 )

Tabel 12. Maailma osade veevarud"

Nii territooriumi kui ka elanikkonna veevarustus varieerub oluliselt üksikute mandrite piires, olenevalt kliimatingimustest ja rahvastiku jaotusest. Näiteks Aasias on nii veega hästi varustatud piirkondi (Ida-Siber, Kaug-Ida, Kagu-Aasia) kui ka piirkondi, mis tunnevad selle puudust (Kesk-Aasia, Kasahstan, Gobi kõrb jne).

Maailma riikidest on jõgede veevarudega enim varustatud Brasiilia - 9230, Venemaa -4348, USA -2850, Hiina -2600 km 3 vett aastas.

Valitsustevahelise kliimamuutuste paneeli hinnangul XXI sajandil. oodata on muutusi maakera veevarude jaotuses. Veevarud suurenevad põhjapoolkera kõrgetel laiuskraadidel Kagu-Aasias ning vähenevad Kesk-Aasias, Lõuna-Aafrikas ja Austraalias. IPCC raporti (2001) peamine järeldus on järgmine: kliimamuutused toovad XXI sajandisse. olemasolevate veevarude olulisele vähendamisele nendes planeedi piirkondades, kus neid juba napib. Mageveepuuduse probleem süveneb paljudes nappide veevarudega piirkondades. Nõudlus vee järele kasvab rahvastiku kasvades ja riikide majanduslikult arenedes.

Venemaa veevarud.

Venemaa Föderatsioon on magevee koguvarude poolest maailma riikide seas esikohal ja taastuvate veevarude - jõgede äravoolu - poolest Brasiilia järel teisel kohal.

Taastuvad veevarud. Taastuvate veevarude keskmine pikaajaline väärtus Venemaal (st jõgede äravool) on 4348 km 3 /aastas. Sellest väärtusest moodustub igal aastal Venemaa territooriumil äravool mahuga 4113 km 3; lisaks 235 km 3 /aastas tuleb väljastpoolt riiki (see on näiteks Irtõši, mõnede Amuuri lisajõgede, Selenga ja teiste naaberriikidest voolavate jõgede puhul) (tabel 13).

Mitmed teadlased seletavad jõgede ja taastuvate veevarude voolu suurenemist Venemaal viimase 20 aasta jooksul atmosfääri tsirkulatsiooni intensiivistumise, lõunapoolsete tsüklonite trajektoori segunemise ja Atlandi ookeani tsüklonite sageduse suurenemisega. kõrge niiskusesisaldusega, sademete hulga suurenemine (peamiselt talvel), mis lõppkokkuvõttes on globaalse soojenemise tagajärg.

Vee erivarustus Venemaal on praegu keskmiselt 255 tuhat m 3 / aastas territooriumi 1 km 2 kohta. 1 Venemaa elaniku kohta on umbes 30 tuhat m 3 /aastas (ligikaudu sama palju kui 1980. aastal).

Vaatamata Venemaa taastuvate veevarude üldiselt soodsale olukorrale on paljudes piirkondades tõsiseid probleeme elanikkonna ja majanduse veevarustusega. Need probleemid on seotud veevarude äärmiselt ebaühtlase ja ebapiisava jaotusega.

Tabel 13. Venemaa piirkondade veevarud

Siberi ja Kaug-Ida föderaalringkonnad on veega hästi varustatud, vähemal määral - Uuralid ja Loode, halvimad - Volga, Kesk- ja Lõuna-.

Venemaa staatilised (ilmalikud) veevarud. RosNIIVKh (2000) järgi esindavad neid veevarud magedates järvedes (26,5 tuh km 3, millest 23 tuh km 3 ehk 87% langeb Baikalile); liustikes (15,1 tuh km 3); sood (3 tuhat km 3); mage põhjavesi (28 tuh km 3); maa-alune jää (15,8 tuhat km 3). Venemaa suurte veehoidlate kogu- ja kasulik maht SGI andmetel XX sajandi 80ndatel. oli vastavalt 810 ja 364 km3.

Seega on Venemaa magevee staatilised (ilmalikud) varud kokku umbes 90 tuhat km3.

Potentsiaalsed hüdroenergia ressursid jõed on määratud selle üksikute lõikude järgi e i = aQ i, kus Q i on piirkonna keskmine veevool, on piirkonna jõe langus, a– mõõtmetegur. Kogu jõe jaoks potentsiaalsed energiaressursid uh = ∑e i.

Veekasutuses eristatakse veetarbimist ja veekasutust. Veetarbimine- vee väljavõtmine looduslikest veekogudest koos selle edasise osalise tagastamisega pärast kasutamist. Tagastamata osa - pöördumatu veetarbimine.

Veekasutus– vee kasutamine ilma veekogudest väljavõtmiseta.

Veemajanduse tasakaal- erinevate veevarude allikate ja veetarbimise tüüpide suhe konkreetse territooriumi, aga ka üksikute ettevõtete või majanduskomplekside jaoks.

Veetasakaalu puudujääk- veevarude vähesus majanduse arengu ja elanikkonna majapidamisvajaduste tagamiseks, arvestades keskkonnaheaolu tagamist üldiselt aastaks või teatud perioodidel aastas. Selle ületamise viisid on vooluhulga reguleerimine, vee ülekandmine teistest piirkondadest, veeressursside säästmine majandustehnoloogia muutmise kaudu (ratsionaalsed niisutusmeetodid, suletud tööstuslike veevarustussüsteemide kasutuselevõtt jne).

Kõige olulisem tegur ökoloogiline seisund veekogud - vee kvaliteet neis. Selle hindamiseks kasutatakse hüdrobioloogilisi, hüdrokeemilisi, sanitaar- ja hügieenilisi, meditsiinilisi näitajaid.

Levinumad hüdrobioloogilised näitajad hõlmavad hinnanguid veereostusele vastupidavate organismide osakaalu kohta bioloogilises koosluses (indikaatororganismid, näiteks oligohaetid), aga ka bioloogilise koosluse liigilise mitmekesisuse kohta.

Vee kvaliteedi hindamine hüdrokeemiliste näitajate järgi toimub saasteainete kontsentratsiooni võrdlemisel veekogus nende maksimaalsete lubatud kontsentratsioonidega (MPC). Saasteainete hulka kuuluvad ained, mis avaldavad kahjulikku mõju inimestele ja veeorganismidele või piiravad vee kasutamist majapidamises. Sageli on veeorganismide normaalseks arenguks vajalik väike kogus samu aineid. Erinevat tüüpi kasutusviiside jaoks on seadistatud oma MPC-d.

Peamine sanitaarnäitaja on if-indeks, s.o. Escherichia coli arv 1 cm 3 vees.

Meditsiinilised näitajad põhinevad statistilistel andmetel elanikkonna tervise rikkumiste kohta konkreetse veekogu vett kasutades.

Loodusveekogude saasteallikad:

- elamu- ning kommunaal- ja tööstusettevõtete, loomakasvatusettevõtete reovesi;

– lumesulamis- ja sademeveega loputamine tööstustsoonide ja elamute territooriumilt, põllumaadelt, loomakasvatusettevõtete territooriumilt;

– laevandus ja metsa parvetamine;

– jõgede ja veehoidlate meelelahutuslik kasutamine;

– kalakasvatus;

– torustike lõhkemisest, reovee settemahutite tammidest, puhastusseadmete hävimisest jms põhjustatud juhuslik reostus;

–kodureostus – prügi jõkke viskamine, autode pesemine jne.

Meetmed vee kvaliteedi parandamiseks:

• uute loomine ja olemasolevate veepuhastusrajatiste töö parandamine;
• üleminek tsirkuleerivale tööstuslikule veevarustusele;
• uute vähem veemahukate tehnoloogiate kasutuselevõtt tööstuslikus tootmises;
• kõige ratsionaalsemate niisutusmeetodite kasutuselevõtt;
• väetiste, pestitsiidide, herbitsiidide kasutamise tehnika täiustamine; olemasolevate ravimite asendamine inimestele vähem kahjulike ravimitega.