A Föld vízkészletei. Vízkészletek és fontosságuk

VÍZFORRÁS FÖLD

Egészen a közelmúltig a vizet, akárcsak a levegőt, a természet egyik ingyenes ajándékának tekintették, csak a mesterséges öntözés területén mindig magas ára volt. Az utóbbi időben megváltozott a szárazföldi vízkészletekhez való hozzáállás. Ez azzal magyarázható, hogy az édesvízkészlet a hidroszféra teljes térfogatának mindössze 2,5%-át teszi ki. Ez abszolút értékben óriási érték (30-35 millió m 3), amely több mint 10 ezerszeresen haladja meg az emberiség jelenlegi szükségleteit! Az édesvíz túlnyomó többsége azonban mintegy az Antarktisz, Grönland gleccsereiben, az Északi-sark jegében, a hegyi gleccserekben konzervált, és egyfajta "vésztartalékot" képez, amely még nem használható.

Mutatók:
96,5% - az óceánok sós vizei; 1% - sós talajvíz; 2,5% - édesvízkészletek.

Édesvíz: 68,7 - gleccserek; 30,9% - talajvíz.

11. táblázat: A világ édesvízkészleteinek megoszlása ​​főbb régiók szerint.

A táblázat adatai érdekes következtetések levonását teszik lehetővé. Mindenekelőtt arról, hogy az országok első mutató szerinti rangsorolása mennyiben nem esik egybe a második mutató szerinti helyezésükkel. Látható, hogy Ázsia rendelkezik a legnagyobb édesvízkészlettel, a legkisebb pedig Ausztrália és Óceánia, miközben sajátos ellátottságukat tekintve helyüket változtatják. Persze minden a népességről szól, ami Ázsiában már elérte a 3,7 milliárd főt, Ausztráliában pedig alig haladja meg a 30 milliót.Ha Ausztráliát leszámítjuk, akkor Dél-Amerika lesz a világ édesvízzel leginkább ellátott régiója. És ez nem véletlen, mert itt található az Amazonas - a világ legteljesebb folyású folyója.

Az egyes országok még jobban különböznek a készletek és az édesvíz elérhetősége tekintetében. A "legtöbb-legnagyobb" elve alapján megmutatjuk, hogy melyikük tartozik az édesvízben leggazdagabb és legszegényebb kategóriába.

12. táblázat Az első tíz ország édesvízkészletek szerint.

Ebben sem a források rangsorolása nem esik egybe az adott adottság rangsorolásával, és minden egyes esetben egy ilyen eltérés magyarázható. Például Kínában és Indiában - hatalmas népesség, ezért - alacsony az egy főre jutó biztonság. De vannak még kevésbé édesvízzel ellátott országok is a világon, ahol egy főre jutó víz kevesebb mint 1 ezer m 3 (vagyis annyi, amennyit egy európai vagy amerikai nagyváros lakója kb. napok). Ennek legszembetűnőbb példái Afrika szaharai részén (Algéria - 520 m 3, Tunézia - 440 m 3, Líbia - 110 m 3) és az Arab-félsziget térségében (Szaúd-Arábia - 250 m 3 ) találhatók. , Kuvait - 100 m 3).

Ezek az egyedi példák abból a szempontból érdekesek, hogy fontos általánosítást tesznek lehetővé: a XX. század végén. Bolygónk lakosságának körülbelül 2/5-e szenved krónikus édesvízhiányban. Ebben az esetben elsősorban azokról a fejlődő országokról beszélünk, amelyek a Föld száraz övezetében találhatók. Nem szabad figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy ezekben az országokban még a rendelkezésre álló édesvíz is annyira szennyezett, hogy a legtöbb betegség fő okozója.

Az édesvíz fő fogyasztója a mezőgazdaság, ahol nagyon magas a visszahozhatatlan vízfogyasztás, különösen az öntözéshez. Az ipari-energia- és kommunális vízfogyasztás is folyamatosan növekszik. A gazdaságilag fejlett országokban egy városlakó 300-400 liter vizet használ el naponta. A fogyasztás ilyen mértékű növekedése állandó folyóvízi források mellett az édesvízhiány valódi veszélyét jelenti.

Ebben az esetben nem csak a víz mennyiségét, hanem minőségét is figyelembe kell venni. A fejlődő országokban minden harmadik lakos szenved ivóvízhiánytól. A szennyezett víz fogyasztása az összes betegség 3/4-ének és a halálozások 1/3-ának a forrása. Ázsiában több mint 1 milliárd ember nem jut tiszta vízhez, 350 millió a szubszaharai Afrikában és 100 millió Latin-Amerikában.

De emellett a Föld édesvízkészletei rendkívül egyenlőtlenül oszlanak meg. Az egyenlítői övezetben és a mérsékelt égöv északi részén bőségesen, sőt feleslegben is elérhető. Itt találhatók a legvízben bővelkedő országok, ahol évente több mint 25 ezer m 3 jut fejenként. A szárazföldi terület mintegy 1/3-át lefedő Föld száraz övezetében a vízhiány különösen élesen érezhető. Itt helyezkednek el az egy főre jutó legkevesebb vízzel rendelkező országok, ahol az egy főre jutó évi 5 ezer m 3 alatti, a mezőgazdaság pedig csak mesterséges öntözéssel lehetséges.

Az emberiség vízproblémáját többféleképpen is meg lehet oldani. Legfőbb a termelési folyamatok vízintenzitásának csökkentése és a helyrehozhatatlan vízveszteségek csökkentése. Ez mindenekelőtt olyan technológiai folyamatokra vonatkozik, mint az acél-, műszál-, cellulóz- és papírgyártás, az erőművek hűtése, a rizs- és gyapotföldek öntözése. A vízprobléma megoldásában nagy jelentőségű a folyók áramlását szabályozó tározók kiépítése. Az elmúlt ötven évben a földgömbön található tározók száma körülbelül ötszörösére nőtt. Összesen több mint 60 ezer tározót hoztak létre a világon, amelyek teljes térfogata (6,5 ezer km 3) 3,5-szer nagyobb, mint a földgolyó összes folyójának egyszeri vízmennyisége. Összességében 400 ezer km 2 területet foglalnak el, ami tízszer akkora, mint az Azovi-tenger. Az olyan nagy folyók, mint a Volga, az oroszországi Angara, az ukrajnai Dnyeper, az USA-ban Tennessee, Missouri, Columbia és még sokan mások, valójában tározók zuhatagává változtak. A folyóvíz lefolyásának átalakulásában különösen fontos szerepet játszanak a nagy és legnagyobb tározók. A probléma az, hogy az emberiség édesvízi szükségleteinek kielégítésének fő forrása a folyó (csatorna) víz volt és maradt, amely meghatározza a bolygó "vízadagját" - 40 ezer km 3. Nem olyan jelentős, főleg, ha ennek a mennyiségnek kb. 1/2-e valóban felhasználható.

A nagy tározók száma alapján kiemelkedik az Egyesült Államok, Kanada, Oroszország, Afrika és Latin-Amerika egyes országai.

13. táblázat: A világ legnagyobb tározói víztérfogat alapján (országok)

Az USA-ban, Kanadában, Ausztráliában, Indiában, Mexikóban, Kínában, Egyiptomban és számos FÁK-országban számos projekt valósult meg vagy készül a folyó vízhozamának területi újraelosztására annak átadása segítségével. A legtöbb nagy vízgyűjtőközi áthelyezési projektet azonban a közelmúltban gazdasági és környezetvédelmi okok miatt törölték. A Perzsa-öböl országaiban, a Földközi-tengeren, Türkmenisztánban, a Kaszpi-tengeren, az USA déli részén, Japánban, a karibi szigeteken tengervíz-sótalanítást alkalmaznak; a világ legnagyobb ilyen víztermelője Kuvait. Az édesvíz már a világkereskedelem árucikkéjévé vált: tengeri tartályhajókon, távolsági vízvezetékeken szállítják. Jéghegyek Antarktiszról való vontatására projekteket fejlesztenek ki, amelyek minden sarki nyáron 1200 millió tonna bennük tárolt édesvizet juttatnak el a száraz zóna országaiba.

Tudja, hogy a folyók lefolyását is széles körben használják vízenergia előállítására. Világ vízenergia potenciál, használatra alkalmas, csaknem 10 billió kWh-ra becsülik. lehetséges áramtermelés. Ennek a potenciálnak körülbelül 1/2-e csak 6 országra esik: Kína, Oroszország, USA, Kongó (a korábbi Zaire), Kanada és Brazília.

14. táblázat . Világgazdasági vízpotenciál és felhasználása

Oroszország vízkészletének legfontosabb összetevője az folyók. Oroszország államterületének központját a folyók felső szakasza, a terület területe határozta meg. - torkolatával, áttelepítéssel - vízgyűjtők irányával. A folyók sokféleképpen befolyásolták történelmünket. A folyón az orosz férfi életre kelt. Az áttelepítés során a folyó mutatta neki az utat. Az év jelentős részében evett. Kereskedőnek nyári és téli út.

A Dnyeper és a Volhov, a Klyazma, az Oka, a Volga, a Néva és sok más folyó bekerült Oroszország történelmébe, mint az ország életének legfontosabb eseményeinek helyszíne. Nem véletlen, hogy a folyók előkelő helyet foglalnak el az orosz eposzban.

Oroszország földrajzi térképén kiterjedt folyóhálózat vonzza a figyelmet.
Oroszországban 120 000 folyó van, amelyek hossza meghaladja a 10 km-t, köztük több mint 3000 közepes (200-500 km) és nagy (több mint 500 km) folyó. A folyó éves lefolyása 4270 km3 (ebből 630 km3 a Jenyiszej medencéjében, 532 km3 a Lénában, 404 km Az Obban, 344 km Az Amurban és 254 km3 a Volga folyóban). Az ország vízellátásának értékelése során a folyók általános lefolyását veszik kezdeti értéknek.

Sok folyón tározókat hoztak létre, amelyek közül néhány nagyobb, mint a nagy tavak.

Oroszország hatalmas vízerőforrásai (320 millió kW) szintén egyenlőtlenül oszlanak meg. A vízenergia-potenciál több mint 80%-a az ország ázsiai részén található.

A vízerőművek üzemeltetéséhez szükséges víztározó funkción kívül a tározókat földöntözésre, lakossági és ipari vállalkozások vízellátására, hajózásra, vadvízi evezésre, árvízvédelemre és rekreációra használják. A nagy tározók megváltoztatják a természeti viszonyokat: szabályozzák a folyók áramlását, befolyásolják az éghajlatot, a halak ívási feltételeit stb.

A több mint 2 milliós orosz tavak az ország édesvízének több mint felét tartalmazzák. Ugyanakkor az oroszországi tavak vizének körülbelül 95% -a a Bajkálban található. Az országban viszonylag kevés nagy tó található, közülük csak 9 (a Kaszpi-tenger kivételével) területe meghaladja az 1 ezer km2-t - Bajkál, Ladoga, Onega, Taimyr, Khanka, Chudsko-Pskovskoye, Chany, Ilmen, Beloe. A hajózást nagy tavakon létesítik, vizüket vízellátásra, öntözésre használják. A tavak egy része halban gazdag, sótartalékokkal, gyógyiszap-tartalékokkal rendelkezik, rekreációs célokat szolgálnak.

A lápok gyakoriak a túlzott nedvességtartalmú és örökfagyos területeken. A tundra zónában például a terület mocsarassága eléri az 50%-ot. A tajgára jellemző a súlyos vizesedés. Az erdőzóna mocsarai tőzegben gazdagok. A legjobb minőségű - hamuszegény és magas kalóriatartalmú - tőzeget a vízgyűjtőkön elhelyezkedő magaslápok adják. A vizes élőhelyek számos folyó és tó táplálékforrásai. A világ legmocsarasabb vidéke Nyugat-Szibéria. Itt a mocsarak közel 3 millió km2-t foglalnak el, a világ tőzegkészletének több mint 1/4-ét tartalmazzák.

A talajvíz nagy gazdasági jelentőséggel bír. Folyók, tavak és mocsarak fontos táplálékforrása. A felszínről az első víztartó réteg talajvizét talajvíznek nevezzük. A talajképződés folyamatai és az ezzel járó növénytakaró-fejlődés a talajvíz előfordulási mélységétől, mennyiségétől és minőségétől függ. Északról dél felé haladva megnő a talajvíz mélysége, emelkedik a hőmérsékletük, növekszik a mineralizáció.

A talajvíz- tiszta víz forrása. Sokkal jobban védettek a szennyezéstől, mint a felszíni vizek. Számos kémiai elem és vegyület tartalmának növekedése a talajvízben ásványvizek képződéséhez vezet. Oroszországban mintegy 300 forrás ismeretes, amelyek 3/4-e az ország európai részén található (Mineralnye Vody, Szocsi, Észak-Oszétia, Pszkov régió, Udmurtia stb.).

Majdnem Oroszország édesvízkészletének 1/4-e mintegy 60 ezer km2-t elfoglaló gleccserekben található. Ezek elsősorban a sarkvidéki szigetek fedőgleccserei (55,5 ezer km2, vízkészletek 16,3 ezer km3).

Hazánkban nagy területeket foglal el örök fagy - hosszú ideig nem olvadó jeget tartalmazó kőzetrétegek - mintegy 11 millió km2. Ezek a Jenyiszejtől keletre, a Kelet-Európai Síkságtól északra és a Nyugat-Szibériai Alföldre eső területek. A permafroszt maximális vastagsága Közép-Szibéria északi részén, valamint a Yana, Indigirka és Kolima folyók medencéinek alföldein. A permafrost jelentős hatással van a gazdasági életre. A fagyott réteg sekély megjelenése rontja a növények gyökérrendszerének kialakulását, csökkenti a rétek és erdők termőképességét. Az utak lefektetése, az épületek építése megváltoztatja az örök fagy termikus rezsimjét, és süllyedéshez, süllyedéshez, talajduzzadáshoz, épületek torzulásához stb.

Oroszország területét 12 tenger vize mossa: 3 tenger az Atlanti-óceán medencéjéből, 6 tengere a Jeges-tengerből, 3 tenger a Csendes-óceánból.

Az Atlanti-óceán közelíti Oroszország területét belső tengereivel - a Balti-, Fekete- és Azov-tengerekkel. Nagyon sótalanok és elég melegek. Ezek fontos szállítási útvonalak Oroszországból Nyugat-Európába és a világ más részeibe. E tengerek partjainak jelentős része rekreációs zóna. Halászati ​​értéke kicsi.

A Jeges-tenger tengerei mintegy 10 ezer km-en „hajlanak” Oroszország sarkvidéki partjaira. Sekélyek és az év nagy részében jég borítja (kivéve a Barents-tenger délnyugati részét). A fő közlekedési útvonalak a Fehér- és a Barents-tengeren haladnak át. Az Északi-tengeri útvonal nagy jelentőséggel bír.

A tengeri olaj- és gázmezők ígéretesek. A Barents-tenger a legnagyobb kereskedelmi jelentőségű.

A Csendes-óceán tengerei- a legnagyobb és legmélyebb az Oroszországot mosók közül. Közülük a legdélibb, Japán a biológiai erőforrásokban a leggazdagabb, és széles körben használják nemzetközi hajózásra.

A víz a legnagyobb mennyiségben előforduló anyag bolygónkon: bár változó mennyiségben, de mindenhol elérhető, és létfontosságú szerepet játszik a környezet és az élő szervezetek számára. A legnagyobb jelentőségű az édesvíz, amely nélkül az emberi lét lehetetlen, és nem pótolható semmivel. Az emberek mindig is fogyasztottak édes vizet, és különféle célokra használták, beleértve a háztartási, mezőgazdasági, ipari és rekreációs célokat.

Vízkészletek a Földön

A víz három halmazállapotban létezik: folyékony, szilárd és gáz halmazállapotú. Ez alkotja a földkéreg felső rétegében található óceánokat, tengereket, tavakat, folyókat és talajvizeket, valamint a Föld talajtakaróját. Szilárd állapotban hó és jég formájában létezik a sarki és hegyvidéki területeken. Bizonyos mennyiségű vizet a levegő vízgőz formájában tartalmaz. Hatalmas mennyiségű víz található a földkéreg különböző ásványi anyagaiban.

A világban lévő víz pontos mennyiségének meghatározása meglehetősen nehéz, mivel a víz dinamikus és állandó mozgásban van, halmazállapotát folyékonyból szilárdból gázhalmazállapotúvá változtatja, és fordítva. Általános szabály, hogy a világ vízkészleteinek teljes mennyiségét a hidroszféra összes vizének összességeként becsülik. Ez mind a szabad víz, amely a légkörben, a Föld felszínén és a földkéregben 2000 méter mélységig mindhárom halmozódási állapotban létezik.

A jelenlegi becslések azt mutatják, hogy bolygónk hatalmas mennyiségű vizet tartalmaz - körülbelül 1386 000 000 köbkilométert (1,386 milliárd km³). Ennek a térfogatnak azonban 97,5%-a sós víz, és csak 2,5%-a édesvíz. Az édesvíz nagy része (68,7%) jég és állandó hótakaró formájában van az Antarktiszon, az Északi-sarkvidéken és a hegyvidéki régiókban. Ezenkívül 29,9%-a talajvízként létezik, és a Föld teljes édesvízének csak 0,26%-a koncentrálódik tavakban, tározókban és folyórendszerekben, ahol a legkönnyebben elérhető gazdasági szükségleteinkhez.

Ezeket a mutatókat hosszú időre számolták, azonban rövidebb időszakok (egy év, több évszak vagy hónap) figyelembevételével a hidroszférában lévő víz mennyisége változhat. Ez az óceánok, a szárazföld és a légkör közötti vízcseréhez kapcsolódik. Ezt a cserét általában , vagy globális hidrológiai ciklusnak nevezik.

Édesvízforrások

Az édesvíz minimális mennyiségű sókat tartalmaz (legfeljebb 0,1%), és alkalmas az emberi szükségletekre. Azonban nem minden erőforrás áll az emberek rendelkezésére, és még azok sem mindig használhatók, amelyek rendelkezésre állnak. Vegye figyelembe a friss vízforrásokat:

• A gleccserek és a hótakarók a világ földjének körülbelül 1/10-ét foglalják el, és az édesvíz körülbelül 70%-át tartalmazzák. Sajnos ezeknek az erőforrásoknak a többsége a településektől távol található, ezért nehezen hozzáférhető.
• A talajvíz messze a leggyakoribb és legelérhetőbb édesvízforrás.
• Az édesvizű tavak főleg nagy magasságban találhatók. Kanada tartalmazza a világ édesvizű tavainak mintegy 50%-át. Sok tó, különösen a száraz területeken található, a párolgás következtében sóssá válik. A Kaszpi-tenger, a Holt-tenger és a Nagy Sós-tó a világ legnagyobb sós tavai közé tartoznak.
• A folyók hidrológiai mozaikot alkotnak. A Földön 263 nemzetközi vízgyűjtő található, amelyek bolygónk földterületének több mint 45%-át fedik le (kivétel az Antarktisz).

Vízkészletek objektumok

A vízkészletek fő tárgyai a következők:

• óceánok és tengerek;
• tavak, tavak és víztározók;
• mocsarak;
• folyók, csatornák és patakok;
• talaj nedvességtartalma;
• felszín alatti vizek (talaj, talaj, rétegközi, artézi, ásványi);
• jégsapkák és gleccserek;
• légköri csapadék (eső, hó, harmat, jégeső stb.).

Problémák a vízkészletek felhasználásában

Sok száz éven keresztül az emberiség vízkészletekre gyakorolt ​​hatása jelentéktelen volt, és kizárólag helyi jellegű volt. A víz kiváló tulajdonságai - a keringésből és tisztítóképességből adódó megújulása - az édesvizet viszonylag tisztítottá, mennyiségi és minőségi jellemzőivel hosszú ideig változatlanná teszik.

A víz e tulajdonságai azonban e források megváltoztathatatlanságának és kimeríthetetlenségének illúzióját keltették. Ezekből az előítéletekből alakult ki a létfontosságú vízkészletek hanyag felhasználásának hagyománya.

A helyzet sokat változott az elmúlt évtizedekben. A világ számos részén felfedezték egy ilyen értékes erőforrással kapcsolatos hosszú távú és helytelen cselekvések eredményeit. Ez a víz közvetlen és közvetett felhasználására egyaránt vonatkozik.

Világszerte 25-30 éve hatalmas antropogén változás megy végbe a folyók és tavak hidrológiai körforgásában, ami hatással van a víz minőségére és természeti erőforrásként való potenciáljára.

A vízkészletek mennyiségét, térbeli és időbeli eloszlását nemcsak a természetes éghajlati ingadozások határozzák meg, mint korábban, hanem ma már az emberek gazdasági tevékenységeinek típusai is. A világ vízkészletének számos része annyira kimerül és erősen szennyezett, hogy már nem tudja kielégíteni az egyre növekvő igényeket. Lehet
a gazdasági fejlődést és a népességnövekedést akadályozó fő tényezővé válnak.

Vízszennyezés

A vízszennyezés fő okai a következők:

• Szennyvíz;

A háztartási, ipari és mezőgazdasági szennyvizek számos folyót és tavat szennyeznek.

• Hulladékelhelyezés a tengerekben és óceánokban;

A tengerekbe és óceánokba történő szemétlerakás óriási problémákat okozhat, mert negatívan érinti a vizekben élő élőlényeket.

• Ipar;

Az ipar hatalmas vízszennyező forrás, amely az emberekre és a környezetre káros anyagokat termel.

• radioaktív anyagok;

A radioaktív szennyezés, amelyben magas a sugárzás koncentrációja a vízben, a legveszélyesebb szennyezés, amely átterjedhet az óceánok vizeibe.

• Olajfolt;

Az olajszennyezés nemcsak a vízkészletekre, hanem a szennyezett forrás közelében található emberi településekre is veszélyt jelent, valamint minden olyan biológiai erőforrásra, amelynek a víz élőhelye vagy létszükséglete.

• Olaj és olajtermékek szivárgása a föld alatti tárolókból;

Acélból készült tartályokban nagy mennyiségű olajat és olajterméket tárolnak, amely idővel korrodálódik, aminek következtében káros anyagok szivárognak a környező talajba és a talajvízbe.

• Csapadék;

Csapadék, például savas csapadék, akkor képződik, amikor a levegő szennyezett, és megváltoztatja a víz savasságát.

• Globális felmelegedés;

A víz hőmérsékletének emelkedése számos élő szervezet pusztulását okozza, és számos élőhelyet elpusztít.

• Eutrofizáció.

Az eutrofizáció a víz minőségi jellemzőinek csökkenésének folyamata, amely a tápanyagokkal való túlzott dúsításhoz kapcsolódik.

A vízkészletek ésszerű felhasználása és védelme

A vízkészletek ésszerű felhasználást és védelmet biztosítanak, az egyénektől a vállalkozásokig és az államokig. Sokféleképpen csökkenthetjük a vízi környezetre gyakorolt ​​hatásunkat. Itt van néhány közülük:

Víztakarékosság

Az olyan tényezők, mint az éghajlatváltozás, a népességnövekedés és a növekvő szárazság egyre nagyobb nyomást gyakorolnak vízkészleteinkre. A víztakarékosság legjobb módja a fogyasztás csökkentése és a szennyvíz felemelkedésének elkerülése.

Háztartási szinten számos módja van a víztakarékosságnak, például: rövidebb zuhanyozás, víztakarékos készülékek felszerelése, alacsony átfolyású mosógépek. Egy másik megközelítés az olyan kertek telepítése, amelyek nem igényelnek sok vizet.

A Föld vízkészletei a felszín alatti vizekből és a bolygó felszíni vizeiből állnak. Nemcsak emberek és állatok használják őket, hanem különféle természetes folyamatokhoz is szükség van rájuk. A víz (H2O) folyékony, szilárd vagy gáz halmazállapotban áll rendelkezésre. Az összes vízforrás összessége alkotja a hidroszférát, vagyis a vízhéjat, amely a Föld felszínének 79,8%-át teszi ki. A következőkből áll:

• óceánok;
• tengerek;
• tavak;
• mocsarak;
• mesterséges tározók;
• talajvíz;
• légköri gőzök;
• talaj nedvességtartalma;
• hótakarók;
• gleccserek.

Az élet fenntartásához az embereknek minden nap vizet kell inniuk. Csak édesvíz alkalmas erre, de bolygónkon ez kevesebb, mint 3%, de már csak 0,3% áll rendelkezésre. Oroszország, Brazília és Kanada rendelkezik a legnagyobb ivóvízkészletekkel.

Vízkészletek felhasználása

A víz körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt jelent meg a Földön, és semmilyen más erőforrás nem láthatja. A hidroszférát a világ egyik kiapadhatatlan kincseként tartják számon, ráadásul a tudósok kitalálták a sós víz frissessé tételének módját, hogy iható legyen.

A vízkészletek nemcsak az emberek, a növény- és állatvilág fenntartásához szükségesek, hanem a fotoszintézis folyamatában az oxigénellátáshoz is. A víz az éghajlat kialakulásában is kulcsszerepet játszik. Az emberek a mindennapi életben, a mezőgazdaságban és az iparban használják ezt a legértékesebb erőforrást. Szakértők becslése szerint a nagyvárosokban egy ember körülbelül 360 liter vizet fogyaszt naponta, és ez magában foglalja a vízvezeték-szerelést, a csatornázást, a főzést és az ivást, a ház takarítását, a mosást, a növények öntözését, a járművek mosását, a tűzoltást stb.

A hidroszféra szennyezésének problémája

Az egyik globális probléma a vízszennyezés. A vízszennyezés forrásai:

• háztartási és ipari szennyvíz;
• olajtermékek;
• vegyi és radioaktív anyagok víztestekbe temetése;
• szállítás;
• települési szilárd hulladék.

A természetben létezik egy olyan jelenség, mint a víztestek öntisztulása, de az antropogén tényező annyira befolyásolja a bioszférát, hogy idővel a folyók, tavak, tengerek egyre nehezebben állnak helyre. A víz szennyeződik, nem csak ivásra és háztartási használatra válik alkalmatlanná, hanem a tengeri, folyami, óceáni növény- és állatfajok életére is. A környezet, azon belül is különösen a hidroszféra állapotának javítása érdekében szükséges a vízkészletek ésszerű felhasználása, megmentése és a víztestek védelmét szolgáló intézkedések végrehajtása.

VÍZTESTEK HASZNÁLATA ÉS VÉDELME.

A vízkészletek nagyon fontos részét képezik az ember által felhasznált természeti erőforrásoknak, amelyek magukban foglalják a szárazföldi erőforrásokat, az ásványi erőforrásokat (beleértve az üzemanyagot és az energiát és más ásványokat), a növényeket (például erdőket), az állatvilág erőforrásait, a napenergiát, a szélenergiát , háztartási - földhő stb.

A tágabb értelemben vett vízkészlet a Föld összes természetes vize, amelyet folyók, tavak, tározók, mocsarak, gleccserek, víztartó rétegek, óceánok és tengerek vizei képviselnek. A szűkebb értelemben vett vízkészletek olyan természetes vizek, amelyeket az ember jelenleg használ, és belátható időn belül felhasználható (S. L. Vendrov meghatározása). Hasonló megfogalmazás található az Orosz Föderáció vízügyi törvénykönyvében: "vízkészletek - a felszíni és felszín alatti vizek tartalékai, amelyek víztestekben találhatók, amelyeket használnak vagy felhasználhatnak." Ebben az értelmezésben a vízkészlet nemcsak természeti, hanem társadalomtörténeti kategória is.

A legértékesebb vízkészletek az édesvízkészletek (ez a vízkészlet legszűkebb fogalma). Az édesvízkészletet az úgynevezett statikus (vagy világi) vízkészletek és a folyamatosan megújuló vízkészletek, azaz a folyó áramlása alkotják.

A statikus (világi) édesvízkészleteket a tavak, gleccserek és a felszín alatti vizek vízmennyiségének egy része képviseli, amely nem esik észrevehető éves változásnak. Ezeket a készleteket térfogategységben (m 3 vagy km 3) mérik.

A megújuló vízkészletek azok a vizek, amelyek évente helyreállnak a Földön a víz körforgása során. Az ilyen típusú vízkészleteket áramlási egységekben mérik (m 3 / s, m 3 / év, km 3 / év)

A megújuló vízkészleteket gyakran a vízmérleg-egyenlet segítségével becsülik meg. Általánosságban elmondható tehát, hogy a szárazföldre a csapadék, a kontinentális lefolyás és a párolgás évente 119, 47, illetve 72 ezer km 3 vizet tesz ki. Így a teljes szárazföldön átlagosan a teljes csapadékmennyiség 61%-át párolgásra fordítják, 39%-a pedig a Világóceánba kerül. A kontinentális lefolyás a világ megújuló vízkészlete. Gyakrabban azonban a kontinentális lefolyásnak csak egy része, amelyet a folyók lefolyása képvisel, tekinthető megújuló vízkészletnek (évi 41,7 km 3 víz, vagyis a bolygó légköri csapadékának 35%-a). A folyók lefolyása valóban évente megújuló természeti erőforrás, amely (természetesen bizonyos határokig) kivonható gazdasági hasznosítás céljából. Ezzel szemben a tavak, gleccserek és víztartó rétegek statikus (világi) vízkészletei nem vonhatók ki gazdasági szükségletekre anélkül, hogy kárt ne okozzanak akár a kérdéses víztestben, akár a hozzá kapcsolódó folyókban. Melyek a vízkészletek főbb jellemzői, amelyek megkülönböztetik őket más természeti erőforrásoktól?

Első. A víz, mint anyag egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik, és általában semmivel nem helyettesíthető. Sok más természeti erőforrás helyettesíthető, és a civilizáció fejlődésével és az emberi társadalom technikai adottságaival az ilyen helyettesítéseket egyre szélesebb körben alkalmazzák.

Az ókorban csak a fát használták leggyakrabban építőanyagként. Ruszban például nem csak kunyhókat építettek fából, hanem templomokat, hidakat és gátakat is. Később a fát, mint építőanyagot először tégla, majd beton, acél, üveg és műanyag váltotta fel. Fát is használtak tüzelőanyagként. Aztán elkezdték szénnel, majd olajjal és gázzal helyettesíteni. Kétségtelen, hogy a jövőben, mivel ezeknek az ásványoknak a készletei kimerülnek, a fő energiaforrások a nukleáris, termonukleáris és napenergia, az árapály és a tengeri hullámok energiája lesznek. Jelenleg kísérletek vannak arra, hogy mesterséges talajt hozzanak létre a növények termesztésére, és egyes élelmiszereket - szintetikus megfelelőkkel helyettesítsék.

A vízzel sokkal rosszabb a helyzet. Szinte semmi sem helyettesítheti az ivóvizet – emberek és állatok számára egyaránt. Lehetetlen a vizet bármivel helyettesíteni a földek öntözésekor, a növények táplálására (végül is a növények kapillárisai a természetből csak vízhez vannak „tervezve”), tömeges hűtőfolyadékként, számos iparágban stb.

Második. A víz elpusztíthatatlan erőforrás. Az előző funkcióval ellentétben ez meglehetősen kedvezőnek bizonyult. Az ásványok felhasználása során, például fa, szén, olaj, gáz égetésekor ezek az anyagok, amelyek hővé alakulnak és hamut vagy gáznemű hulladékot adnak, eltűnnek. A víz azonban nem tűnik el a használata során, hanem csak átjut egyik állapotból a másikba (a folyékony víz vízgőzné alakul), vagy a térben mozog - egyik helyről a másikra. A víz hevítéskor és még forraláskor sem bomlik hidrogénre és oxigénre. A víz, mint anyag tényleges eltűnésének egyetlen esete a víz szén-dioxiddal (szén-dioxiddal) való megkötése a fotoszintézis és a szerves anyagok képződése során. A szerves anyagok szintéziséhez felhasznált víz mennyisége azonban nagyon kicsi, csakúgy, mint a Földről a világűrbe távozó víz csekély veszteségei. Úgy gondolják továbbá, hogy ezeket a veszteségeket teljes mértékben kompenzálja a víz képződése a Föld köpenyének gáztalanítása során (évente kb. 1 km 3 víz), illetve amikor jégmeteoritokkal együtt víz érkezik az űrből.

A víziparban használt „visszafordíthatatlan vízfogyasztás” kifejezést a következőképpen kell érteni: a folyó egy meghatározott szakaszára (talán a teljes vízgyűjtőre), tóra vagy tározóra, háztartási szükségletekre (öntözés, vízellátás, stb.) valóban visszahozhatatlanná válhat. A kivont víz később részben elpárolog az öntözött területek felszínéről vagy az ipari termelés során. Az anyagmegmaradás törvénye szerint azonban ugyanannyi víznek csapadék formájában kell esnie a bolygó más területein is. Például az Amudarja és a Syrdarya folyók medencéiben bekövetkezett jelentős vízkivonás, amely e folyók áramlásának kimerüléséhez és az Aral-tó sekélyedéséhez vezetett, elkerülhetetlenül együtt jár a csapadék mennyiségének növekedésével Közép-Közép hegyvidéki területein. Ázsia. Csak az első folyamat következményeit - az említett folyók vízhozamának csökkenését - mindenki jól látja, a folyók vízhozamának hatalmas területen történő növekedését pedig szinte lehetetlen észrevenni. Így a "helyrehozhatatlan" vízveszteség csak egy korlátozott területre vonatkozik, de általában véve a kontinensre, és még inkább az egész bolygóra nézve nem fordulhat elő helyrehozhatatlan vízpazarlás. Ha a felhasználás során a víz nyomtalanul eltűnne (mint a szén vagy az olaj elégetésekor), akkor szó sem lehet az emberiség fejlődéséről a földkerekségen.

Harmadik. Az édesvíz megújuló természeti erőforrás. A vízkészletek ilyen helyreállítása a földgömbön a folyamatos vízkörforgás folyamatában történik.

A vízkörforgás folyamatában a vízkészletek megújulása időben és térben is egyenetlen. Ezt meghatározza mind a meteorológiai viszonyok (csapadék, párolgás) időbeli változása, például az évszakok, mind az éghajlati viszonyok térbeli heterogenitása, különösen a szélességi és magassági zóna, ezért a vízkészlet nagy térbeli és időbeli változékonyságnak van kitéve a bolygón. Ez a tulajdonság gyakran okoz vízhiányt a földkerekség egyes területein (például száraz területeken, magas gazdaságos vízfogyasztású helyeken), különösen az év száraz időszakában. Mindez arra kényszeríti az embereket, hogy mesterségesen újraelosztsák a vízkészleteket időben, szabályozva a folyók áramlását, és térben, a vizet egyik területről a másikra szállítsák.

Negyedik. A víz többcélú erőforrás. A vízkészleteket különféle emberi gazdasági szükségletek kielégítésére használják fel. Az ugyanabból a víztestből származó vizet gyakran a gazdaság különböző ágazatai használják fel.

Ötödik. A víz mozog. A vízkészletek és más természeti erőforrások közötti különbségnek számos jelentős következménye van.

Először is, a víz természetesen mozoghat az űrben - a földfelszín mentén és a talaj vastagságában, valamint a légkörben. Ebben az esetben a víz megváltoztathatja aggregációs állapotát, például folyékonyból gázneművé (vízgőz) és fordítva. A víz mozgása a Földön létrehozza a víz körforgását a természetben.

Másodszor, a víz szállítható (csatornákon, csővezetékeken keresztül) egyik régióból a másikba.

Harmadszor, a vízkészletek „nem ismerik el” az adminisztratív, köztük az állami határokat. Ez akár összetett államközi problémákat is okozhat. Határfolyók és több államon átfolyó folyók vízkészletének felhasználása során keletkezhetnek (ún. határon átnyúló vízátvezetéssel).

Negyedszer, mivel a víz mozgékony és részt vesz a globális körforgásban, hordalékot, oldott anyagokat, köztük szennyező anyagokat és hőt hordoz. És bár az üledékek, a sók és a hő teljes körforgása nincs (a szárazföldről az óceánba történő egyoldalú átvitel érvényesül), a folyók szerepe az anyag és az energia átvitelében nagyon nagy.

Felmerül a természetes kérdés: a szennyező anyagok vízzel együtt történő mozgása jót vagy rosszat tesz-e a természetnek? Egyrészt a vízbe került szennyező anyagok, mint például a tökéletlen termelési technológia, az olajvezeték áttörése vagy a tartályhajó balesete következtében bekerült szennyező anyagok a vízzel (folyó, tengeri áramlatok) együtt nagy távolságokra is elszállhatnak. Ez kétségtelenül hozzájárul a szennyező anyagok térben való terjedéséhez, a szomszédos vizek és partok szennyezéséhez. Másrészt az áramló víz eltávolítja a káros anyagokat a szennyezett területről, megtisztítja azt, és hozzájárul a káros szennyeződések szétszóródásához és lebomlásához. Ezenkívül az áramló vizeket az "öntisztulás" képessége jellemzi.

A világ egyes részeinek vízkészletei.

Az Antarktisz kivételével minden kontinens édesvízkészlete körülbelül 15 millió köbméter. km 2. Elsősorban a földkéreg felső rétegében, nagy tavakban és gleccserekben koncentrálódnak. A vízkészletek egyenetlenül oszlanak meg a kontinensek között. Észak-Amerika és Ázsia rendelkezik a legnagyobb statikus (világi) édesvízkészletekkel, és kisebb mértékben - Dél-Amerika és Afrika. Európa és Ausztrália Óceániával együtt a legkevésbé gazdagok ilyen erőforrásokban.

A megújuló vízkészletek – a folyók lefolyása – szintén egyenlőtlenül oszlanak meg a világon. Ázsiában (a bolygó összes folyójának lefolyásának 32%-a) és Dél-Amerikában (26%) a legnagyobb a vízhozam, Európában (7%) és Ausztráliában Óceániával (5%) a legkisebb. A terület 1 km 2 -re vetített vízkészlete Dél-Amerikában a legmagasabb, Afrikában a legalacsonyabb. A lakosságot legnagyobb mértékben Dél-Amerikában és Óceánia szigetein látják el folyóvízzel (lakosonként), legkevésbé Európa és Ázsia lakossága (a világ népességének 77%-a és a világ lakosságának csak 37%-a). itt koncentrálódnak az évente megújuló édesvízkészletek) (12. táblázat)

12. táblázat: A világ egyes részeinek vízkészletei"

Mind a terület, mind a lakosság vízellátása az egyes kontinenseken belül jelentősen eltér az éghajlati viszonyoktól és a népességeloszlástól függően. Például Ázsiában vannak vízzel jól ellátott régiók (Kelet-Szibéria, Távol-Kelet, Délkelet-Ázsia) és olyanok is, amelyek hiányát érzik (Közép-Ázsia, Kazahsztán, a Góbi-sivatag stb.).

A világ országai közül Brazília rendelkezik a legtöbb folyóvízzel - 9230, Oroszország -4348, USA -2850, Kína -2600 km 3 víz évente.

Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület becslései szerint a XXI. változások várhatók a földgolyó vízkészleteinek eloszlásában. A vízkészletek növekedni fognak az északi félteke magas szélességi fokain, Délkelet-Ázsiában, és csökkenni fognak Közép-Ázsiában, Dél-Afrikában és Ausztráliában. Az IPCC-jelentés (2001) fő következtetése a következő: a klímaváltozás a XXI. a rendelkezésre álló vízkészletek jelentős csökkentésére a bolygó azon területein, ahol már hiányzik belőlük. Az édesvízhiány problémája számos szűkös vízkészlettel rendelkező területen súlyosbodni fog. A víz iránti kereslet a népesség növekedésével és az országok gazdasági fejlődésével nőni fog.

Oroszország vízkészletei.

Az Orosz Föderáció a teljes édesvízkészletet tekintve az első helyen áll a világ országai között, és csak Brazília után a második helyen áll a megújuló vízkészletek - a folyók lefolyása - tekintetében.

Megújuló vízkészletek. A megújuló vízkészletek átlagos hosszú távú értéke Oroszországban (azaz a folyóvíz lefolyása) 4348 km 3 /év. Ebből az értékből évente 4113 km 3 térfogatú lefolyás képződik Oroszország területén; további 235 km 3 /év érkezik az országon kívülről (ez pl. az Irtys, az Amur egyes mellékfolyói, a Selenga és más, a szomszédos országokból kifolyó folyók) (13. táblázat).

Számos tudós magyarázza a folyók áramlásának és a megújuló vízkészleteknek Oroszországban az elmúlt 20 évben bekövetkezett növekedését a légköri keringés felerősödésével, a déli ciklonok pályájának keveredésével és az atlanti ciklonok gyakoriságának növekedésével. eredetű magas nedvességtartalmú, a csapadék mennyiségének növekedése (főleg téli), ami végső soron a globális felmelegedés következménye.

A fajlagos vízellátás Oroszországban jelenleg átlagosan 255 ezer m 3 /év terület 1 km 2 -enként. Oroszország 1 lakosára körülbelül 30 ezer m 3 /év jut (kb. ugyanannyi, mint 1980-ban).

Annak ellenére, hogy Oroszország megújuló vízkészletei általában kedvezőek, számos régióban komoly gondok vannak a lakosság és a gazdaság vízellátásával. Ezek a problémák a vízkészletek rendkívül egyenetlen és nem megfelelő eloszlásával kapcsolatosak.

13. táblázat: Az orosz régiók vízkészletei

A szibériai és távol-keleti szövetségi körzetek jól ellátottak vízzel, kisebb mértékben - az Urál és az észak-nyugati, a legrosszabb - a Volga, a Közép- és a Déli.

Oroszország statikus (világi) vízkészletei. A RosNIIVKh (2000) szerint a friss tavakban található vízkészletek képviselik őket (26,5 ezer km 3, ebből 23 ezer km 3 vagy 87% a Bajkálra esik); gleccserekben (15,1 ezer km 3); mocsarak (3 ezer km 3); friss talajvíz (28 ezer km 3); földalatti jég (15,8 ezer km 3). Az oroszországi nagy tározók teljes és hasznos térfogata az SGI szerint a XX. század 80-as éveiben. 810, illetve 364 km3 volt.

Így Oroszországban az édesvíz teljes statikus (világi) készlete körülbelül 90 ezer km3.

Potenciális vízenergia-források folyókat az egyes szakaszai határozzák meg e i = aQ i, Ahol Q i az átlagos vízhozam a területen, a folyó esése a területen, a– mérettényező. Az egész folyóra, potenciális energiaforrásokra uh = ∑e i.

A vízhasználatban megkülönböztetik a vízfogyasztást és a vízhasználatot. Vízfogyasztás- a víz természetes víztestekből történő kivonása a használat utáni további részleges visszavezetéssel. Vissza nem adott rész - visszafordíthatatlan vízfogyasztás.

Vízhasználat– vízhasználat a víztestekből való kivonás nélkül.

Vízgazdálkodási mérleg- a különböző vízforrások és a vízfogyasztás típusai közötti arány egy adott területen, valamint az egyes vállalkozások vagy gazdasági komplexumok esetében.

Vízháztartási hiány- a gazdaság fejlődését és a lakosság háztartási igényeit biztosító vízkészletek hiánya, figyelembe véve a környezeti jó közérzet biztosítását általában az évre vagy az év egyes időszakaira. Leküzdésének módjai az áramlásszabályozás, vízátvezetés más területekről, a vízkészletek megtakarítása a gazdasági technológia megváltoztatásával (racionális öntözési módok, zárt ipari vízellátó rendszerek bevezetése stb.).

A legfontosabb tényező ökológiai állapot víztestek - vízminőség bennük. Értékeléséhez hidrobiológiai, hidrokémiai, egészségügyi és higiéniai, orvosi mutatókat használnak.

A legelterjedtebb hidrobiológiai indikátorok közé tartozik a vízszennyezéssel szemben ellenálló szervezetek ("indikátorszervezetek", például oligochaeták) arányának becslése a biológiai közösségben, valamint a biológiai közösség fajdiverzitása.

A vízminőség hidrokémiai mutatókkal történő értékelése a víztestben lévő szennyező anyagok koncentrációjának és azok maximális megengedhető koncentrációjának (MPC) összehasonlításával történik. A szennyező anyagok közé tartoznak azok az anyagok, amelyek káros hatással vannak az emberre és a vízi élőlényekre, vagy korlátozzák a víz háztartási felhasználásának lehetőségét. Gyakran ugyanazon anyagok kis mennyiségére van szükség a vízi élőlények normális fejlődéséhez. Különféle felhasználási módokhoz saját MPC-k vannak beállítva.

A fő egészségügyi mutató az if-index, azaz. az Escherichia coli száma 1 cm 3 vízben.

Az egészségügyi mutatók egy adott víztest vizét használó lakosság egészségi állapotának megsértésére vonatkozó statisztikai adatokon alapulnak.

A természetes vizek szennyező forrásai:

- lakás- és kommunális és ipari vállalkozások, állattartó telepek szennyvizei;

– ipari övezetek és lakóépületek területéről, mezőgazdasági területekről, állattartó telepek területéről szennyező olvadék- és esővizekkel történő kiöblítés;

– hajózás és vadvízi evezés;

– folyók és tározók rekreációs felhasználása;

- haltenyésztés;

– csővezetékek, szennyvízülepítő tartályok gátjai, tisztítóberendezések megsemmisülése stb. által okozott véletlen szennyezés;

–háztartási környezetszennyezés – szemétlerakás a folyóba, autómosás stb.

Intézkedések a vízminőség javítására:

• új létesítése és a meglévő vízkezelő létesítmények működésének javítása;
• áttérés a keringtető ipari vízellátásra;
• új, kevésbé vízigényes technológiák bevezetése az ipari termelésben;
• a legracionálisabb öntözési módok bevezetése;
• a műtrágyák, peszticidek, gyomirtó szerek kijuttatási technikájának javítása; a meglévő gyógyszerek cseréje az emberre kevésbé káros anyagokkal.