Пресная вода: что это, запасы, источники и проблемы

Вода покрывает 70% поверхности нашей планеты, и легко предположить, что она всегда будет в изобилии. Однако пресная вода — та, которую мы пьем, в которой купаемся, которой орошаем поля наших ферм, невероятно дефицитна. К ней относится лишь 3% мировых водных запасов, и при этом две трети ее спрятаны в замерзших ледниках или недоступны для нашего использования.

Проблема нехватки пресной воды

Пресная вода заключена в ледниках, озерах, водохранилищах, прудах, реках, ручьях, водно-болотных угодьях и в подземных горизонтах. Эти резервуары занимают менее 1% от общей поверхности Земли, но в них обитают 10% всех известных животных и до 40% всех известных видов рыб, т.е. жизнь в пресной воде бьет ключом. Однако, пресноводные скопления исчезают с угрожающей скоростью.

Проблема нехватки воды является одним из наиболее серьезных рисков, с которыми сталкивается мир на всех уровнях: социальном, экономическом, политическом и экологическом. Эта проблема обостряется «благодаря» изменению климата в сторону глобального потепления.

В результате около 1,1 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к пресной воде, а в общей сложности 2,7 миллиарда человек испытывают дефицит воды по крайней мере один месяц в году. Недостаточная санитария и гигиена в связи с этим также является проблемой для 2,4 миллиардов человек — они страдают от болезней, передающимся через грязную воду, таким, как холера, брюшной тиф, дизентерия и др. Два миллиона человек, в основном дети, умирают каждый год только от диарейных заболеваний.

Многие из экосистем, которые поддерживают процветание природы и питают растущее население, оказались в состоянии стресса. Реки, озера и водоносные горизонты высыхают или становятся слишком загрязненными для использования. Более половины водно-болотных угодий в мире исчезли.

При этом сельское хозяйство потребляет больше пресной воды, чем любая другая отрасль промышленности, и львиную долю ее расходует неэффективно. А изменение климата меняет характер погоды, вызывая засуху в одних районах и наводнения в других.

При текущем уровне потребления ситуация будет только ухудшаться. К 2025 году две трети населения мира могут столкнуться с нехваткой воды. А природные экосистемы по всему миру пострадают еще больше. Таковы неутешительные прогнозы ученых.

Пресная вода что это

Пресная вода отличается от питьевой воды. Большая часть земной пресной воды не пригодна для питья без какой-либо обработки. При этом, она может легко загрязниться вследствие деятельности человека или в результате естественных процессов, таких, как эрозия.

Она абсолютно необходима для жизни на планете. Растения, животные и люди нуждаются в ней, чтобы элементарно выжить. Мы используем ее для получения питьевой воды, для орошения сельскохозяйственных культур, как часть систем санитарии, на многих промышленных предприятиях.

Из-за растущего пресноводного дефицита все более актуальным становится вопрос опреснения морской и солончаковой воды, хотя бы для нужд сельского хозяйства и промышленности. Опреснение заключается в удалении солей и минералов из раствора. В настоящее время опреснение стоит слишком дорого, чтобы этот процесс смог решить проблему глобального дефицита пресной воды. Себестоимость опреснения 1 тонны соленой воды составляет примерно $1. Почему это так дорого?

Дело в том, что соль увеличивает температуру кипения раствора или температуру, при которой из него начинает выпариваться пресная вода. При этом солевой раствор нагревается быстрее, что связано с теплоемкостью. Поэтому на школьный вопрос «какая вода закипает быстрее: морская соленая или пресная» ответ однозначный: быстрее закипает пресная вода.

Чем выше теплоемкость, тем медленнее будет нагреваться вещество с учетом того же количества добавленной энергии. А соль уменьшает теплоемкость раствора, т.е. увеличивает скорость нагревания. Тепловая емкость пресной воды составляет 4,182 Дж / (г К), а тепловая емкость соленой — 3,993 Дж / (г К). Поэтому соленая вода будет нагреваться быстрее, чем пресная. И каково значение этого показателя для обитателей пресной воды? Эта особенность приводит к тому, что пресные водоемы покрываются льдом, а моря и океаны не замерзают зимой.

Так как ионы соли тяжелее молекул воды, то морская вода плотнее, чем пресная, и это затрудняет ее испарение. Плотность морской воды находится в диапазоне от 1020 до 1030кг /м3, а плотность пресной воды составляет около 1000 кг/м3.

Все эти физические факторы серьезно осложняют процесс опреснения.

Планетарные запасы пресной воды

Учеными давно подсчитаны общие запасы воды на Земле. Приведем таблицу глобального распределения водных ресурсов на планете.

Источник Объем в куб. км Процент от
Пресных запасов Общих запасов воды
Океаны, моря 1 338 000 000 96,54
Ледники и постоянный снег 24 064 000 68,7 1,74
Грунтовая вода 23 400 000 1,69
пресная 10 530 000 30,1 0,76
солончак 12 870 000 0,93
Почвенная влага 16 500 0,05 0,001
Колотый лед и вечная мерзлота 300 000 0,86 0,022
Озера 176 400 0,013
пресная 91,000 0,26 0,007
солончак 85,400 0,006
Атмосфера 12 900 0.04 0,001
Болотная вода 11 470 0.03 0,0008
Реки 2 120 0,006 0,0002
Биологическая Вода 1 120 0,003 0,0001

Источники пресной воды

Более 96 процентов земной воды — это солевой раствор. И из общих планетарных пресноводных запасов более 68 процентов заключено в лед и ледники. Еще 30 % находится в земле. Поверхностные пресноводные источники, такие как реки и озера, составляют всего около 93 100 кубических километров, что составляет около 1/150 % от общих пресноводных запасов. Тем не менее, реки и озера являются основным источником воды, которую люди используют каждый день.

  • Только 2,5% земной воды является пресной – и это количество, необходимое для существования человечества.
  • Лишь немногим более 1,2% всех пресноводных источников являются поверхностными, и только они удовлетворяют большинство жизненных потребностей.
  • Большая часть этих пресноводных источников заключена во льдах, и только 20,9% находится в озерах. Реки вмещают лишь 0,49% поверхностной пресной воды. И при этом именно из них люди получают большую часть необходимой влаги.

Шесть источников питьевой воды:

  1. Природные источники. В старину можно было просто пить из родника… Сегодня это можно делать без опаски лишь в немногих местах.
  2. Озера и реки. В наши дни они слишком загрязнены, но это основные источники.
  3. Океан. Соленая океанская вода может быть пригодна для питья после обессоливания. Однако, опресненная вода пока слишком дорогостоящая.
  4. Технические стоки, отфильтрованные или химически дезактивированные.
  5. Грунтовые горизонты.
  6. Атмосферные осадки.

Вода, забираемая из подземных горизонтов, рек и озер, пополняется дождями и снегопадами. Пока еще этот баланс соблюдается. Однако, в условиях бесконтрольного роста населения и потребления природных ресурсов этот баланс может быть нарушен, не в пользу человечества…

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector