Которые можно использовать в хозяйственной деятельности.

Общий объём статических водных ресурсов России оценивается приблизительно в 88,9 тыс. км 3 пресной воды, из них значительная часть сосредоточена в подземных водах, озёрах и ледниках, оценочная доля которых составляет 31%, 30% и 17% соответственно. Доля российских статических запасов пресной воды в общемировых ресурсах в среднем составляет около 20% (без учёта ледников и подземных вод). В зависимости от типа водных источников данный показатель меняется от 0,1% (для ледников) до 30% (для озёр).

Динамические запасы водных ресурсов России составляют 4 258,6 км 3 в год (более 10% мирового показателя), что делает Россию второй страной в мире по валовому объему водных ресурсов после Бразилии. При этом по такому показателю как обеспеченность водными ресурсами Россия занимает 28-е место в мире ().

Россия располагает значительными водными ресурсами и использует ежегодно не более 2% их динамических запасов; при этом целый ряд регионов испытывает дефицит в воде, что связано, главным образом, с неравномерным распределением водных ресурсов по территории страны – на наиболее освоенные районы Европейской части России, где сосредоточено более 80% населения, приходится не более 10–15% водных ресурсов.

Реки

Речная сеть России – одна из самых развитых в мире: на территории государства насчитывается около 2,7 млн рек и ручьев.

Свыше 90% рек принадлежат бассейнам Северного Ледовитого и Тихого океанов; 10% – бассейну Атлантического океана (Балтийский и Азово-Черноморский бассейны) и бессточным внутренним бассейнам, крупнейший из которых – бассейн Каспийского моря. При этом в регионах, относящихся к бассейнам Каспийского моря и Атлантического океана, проживает около 87% населения России и сосредоточена основная часть хозяйственной инфраструктуры, производственных мощностей промышленности и продуктивных сельскохозяйственных угодий.

Длина подавляющего большинства рек России не превышает 100 км; значительная их часть – реки длиной менее 10 км. Ими представлено около 95% из более чем 8 млн км российской речной сети. Малые реки и ручьи – основной элемент русловой сети водосборных территорий. В их бассейнах проживает до 44% населения России, в том числе почти 90% сельского населения.

Средний многолетний речной сток российских рек составляет 4258,6 км 3 в год, большая часть этого объёма формируется на территории Российской Федерации и лишь незначительная часть поступает с территории сопредельных государств. Речной сток распределен по регионам России неравномерно – среднегодовой показатель варьирует от 0,83 км 3 в год в Республике Крым до 930,2 км 3 в год в Красноярском крае.

Средняя в России составляет 0,49 км/км 2 , при этом разброс значений данного показателя неравномерен для различных регионов – от 0,02 км/км 2 в Республике Крым до 6,75 км/км 2 в Республике Алтай.

Особенностью строения речной сети России является преимущественно меридиональное направление течения большинства рек.

Самые большие реки России

На вопрос о том, какая река является самой большой в России, можно ответить по-разному – всё зависит от того, по какому показателю сравнивать. Основные показатели рек – площадь бассейна, длина, средний многолетний сток. Также возможно сравнение по таким показателям, как густота речной сети бассейна и другие.

Крупнейшие водные системы России по площади бассейна – системы Оби , Енисея , Лены , Амура и Волги ; суммарная площадь бассейнов этих рек – свыше 11 млн км 2 (с учетом зарубежных частей бассейнов Оби, Енисея, Амура и, незначительно, Волги).

Около 96% всех запасов озёрных вод сосредоточено в восьми крупнейших озёрах России (без учета Каспийского моря), из них 95,2% находится в озере Байкал.

Самые большие озёра России

Определяя, какое озеро является самым большим, важно определить показатель, по которому будет вестись сравнение. Основными показателями озёр являются площадь зеркала и площадь бассейна, средняя и максимальная глубины, объём воды, солёность, высота над уровнем моря и др. Бесспорный лидер по большинству показателей (площадь, объём, площадь бассейна) – Каспийское море .

Самая большая площадь зеркала у Каспия (390 000 км 2), Байкала (31 500 км 2), Ладожского озера (18 300 км 2), Онежского озера (9 720 км 2) и озера Таймыр (4 560 км 2).

Крупнейшие озёра по площади водосбора – Каспий (3 100 000 км 2), Байкал (571 000 км 2), Ладожское (282 700 км 2), Убсу-Нур на границе Монголии и России (71 100 км 2) и Вуокса (68 500 км 2).

Самое глубокое озеро не только России, но и мира – Байкал (1642 м). Следующими идут Каспий (1025 м), озёра Хантайское (420 м), Кольцевое (369 м) и Церик-Кёль (368 м).

Самые полноводные озёра – Каспий (78 200 км 3), Байкал (23 615 км 3), Ладожское (838 км 3), Онежское (295 км 3) и Хантайское (82 км 3).

Самое солёное озеро России – Эльтон (минерализация воды в озере осенью достигает 525‰, что в 1,5 раза больше минерализации Мёртвого моря) в Волгоградской области.

Озёра Байкал, Телецкое озеро и Убсу-Нур включены в Список Всемирного природного наследия ЮНЕСКО. В 2008 г. озеро Байкал признано одним из семи чудес России.

Водохранилища

На территории России находятся в эксплуатации около 2700 водохранилищ ёмкостью свыше 1 млн м 3 суммарным полезным объемом 342 км 3 , причём более 90% их числа приходится на водохранилища, имеющие ёмкость свыше 10 млн м 3 .

Основные цели использования водохранилищ:

• водоснабжение;
• сельское хозяйство;
• энергетика;
• водный транспорт;
• рыбное хозяйство;
• лесосплав;
• орошение;
• рекреация (отдых);
• защита от наводнений;
• обводнение;
• судоходство.

Наиболее сильно зарегулирован водохранилищами сток рек Европейской части России, где отмечается дефицит водных ресурсов в отдельные периоды. Например, сток реки Урал зарегулирован на 68%, Дона – на 50%, Волги – на 40% (водохранилища Волжско-Камского каскада).

Значительная доля зарегулированного стока приходится на реки Азиатской части России, в первую очередь Восточной Сибири – Красноярского края и Иркутской области (водохранилища Ангаро-Енисейского каскада), а также Амурской области на Дальнем Востоке.

Самые большие водохранилища России

Ввиду того, что наполненность водохранилищ серьёзно зависит от сезонных и годовых факторов, сравнение обычно ведется по показателям, достигаемых водохранилищем при (НПУ).

Главные задачи водохранилищ – аккумулирование водных ресурсов и регулирование речного стока, поэтому важными показателями, по которым определяются размеры водохранилищ, являются полный и. Также можно сравнивать водохранилища по таким параметрам, как величина НПУ, высота плотины, площадь зеркала, длина береговой линии и другие.

Самые крупные водохранилища по полному объёму расположены в восточных регионах России: Братское (169 300 млн м 3), Зейское (68 420 млн м 3), Иркутское и Красноярское (по 63 000 млн м 3) и Усть-Илимское (58 930 млн м 3).

Самые крупные водохранилища России по полезному объёму – Братское (48 200 млн м 3), Куйбышевское (34 600 млн м 3), Зейское (32 120 млн м 3), Иркутское и Красноярское (по 31 500 млн м 3) – также почти все расположены на востоке; Европейская часть России представлена только одним водохранилищем, Куйбышевским, расположенным в пяти регионах Поволжья.

Крупнейшие водохранилища по площади зеркала: Иркутское на р. Ангаре (32 966 км 2), Куйбышевское на р. Волге (6 488 км 2), Братское на р. Ангаре (5 470 км 2), Рыбинское (4 550 км 2) и Волгоградское (3 309 км 2) на р. Волге.

Болота

Болота играют важную роль в формировании гидрологического режима рек. Являясь стабильным источником питания рек, они регулируют половодья и паводки, растягивая их во времени и по высоте, и в пределах своих массивов способствуют естественному очищению речных вод от многих загрязнителей. Одной из важных функций болот является депонирование углерода: болотный связывает углерод и таким образом снижает концентрацию углекислого газа в атмосфере, ослабляя парниковый эффект; ежегодно российские болота связывают порядка 16 млн т углерода.

Общая площадь болот России – больше 1,5 млн км 2 , или 9% всей площади. По территории страны болота размещены неравномерно: наибольшее количество болот сосредоточено в северо-западных районах Европейской части России и в центральных районах Западно-Сибирской равнины; южнее процесс болотообразования ослабляется и почти прекращается.

Самым заболоченным регионом является Мурманская область – болота составляют 39,3% всей площади региона. Наименее заболочены Пензенская и Тульская области, Республики Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкессия, Северная Осетия и Ингушетия, город Москва (включая новые территории) – около 0,1%.

Площади болот колеблются от нескольких гектаров до тысяч квадратных километров. В болотах сосредоточено около 3 000 км 3 статических запасов вод, а их суммарный среднемноголетний сток оценивается в 1 000 км 3 /год.

Важным элементов болот является торф – уникальное горючее полезное ископаемое растительного происхождения, обладающее и. Общие запасы торфа России – около 235 млрд т, или 47% мировых запасов.

Самые большие болота России

Самое крупное болото в России и одно из крупнейших в мире – Васюганское болото (52 000 км 2), расположенное на территории четырёх регионов Российской Федерации. – Салымо-Юганская болотная система (15 000 км 2), Верхневолжский водно-болотный комплекс (2 500 км 2), Сельгоно-Харпинские болота (1 580 км 2) и Усинское болото (1 391 км 2).

Васюганское болото – кандидат на включение в список объектов Всемирного природного наследия ЮНЕСКО.

Ледники

Общее число ледников в Российской Федерации – свыше 8 тысяч, площадь островных и горных ледников составляет около 60 тыс. км 2 , запасы воды оцениваются в 13,6 тыс. км 3 , что делает ледники одним из крупнейших аккумуляторов водных ресурсов в стране.

Кроме того, большие запасы пресной воды законсервированы во льдах Арктики, однако их объёмы постоянно сокращаются и, по последним оценкам, уже к 2030 г. этот стратегический запас пресной воды может исчезнуть.

Большая часть ледников России представлена ледниковыми покровами островов и архипелагов Северного Ледовитого океана – в них сосредоточено около 99% ледниковых водных ресурсов России. На долю горных ледников приходится чуть более 1% запаса ледниковых вод.

Доля ледникового питания в общем стоке рек, берущих начало из ледников, достигает 50% годового объёма; среднемноголетний ледниковый сток, питающий реки, оценивается в 110 км 3 /год.

Ледниковые системы России

По площади оледенения самыми крупными являются горные ледниковые системы Камчатки (905 км 2), Кавказа (853,6 км 2), Алтая (820 км 2), Корякского нагорья (303,5 км 2) и хребта Сунтар-Хаята (201,6 км 2).

Самые большие запасы пресной воды содержатся в горных ледниковых системах Кавказа и Камчатки (по 50 км 3), Алтая (35 км 3), Восточного Саяна (31,8 км 3) и хребта Сунтар-Хаята (12 км 3).

Подземные воды

На подземные воды приходится значительная часть запасов пресной воды на территории России. В условиях нарастающего ухудшения качества поверхностных вод пресные подземные воды – нередко единственный источник обеспечения населения питьевой водой высокого качества, защищённый от загрязнения.

Естественные запасы подземных вод России – около 28 тыс. км 3 ; прогнозные ресурсы, по данным государственного мониторинга состояния недр, составляют около 869 055 тыс. м 3 /сутки – от приблизительно 1 330 тыс. м 3 /сутки в Крымском до 250 902 тыс. м 3 /сутки в Сибирском федеральном округе.

Средняя обеспеченность прогнозными ресурсами подземных вод по России – 6 м 3 /сутки на человека.

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯ

Гидротехнические сооружения (ГТС) – сооружения для использования водных ресурсов, а также для борьбы с негативным воздействием вод . Плотины , каналы , дамбы , судоходные шлюзы , тоннели и др. ГТС составляют значительную часть водохозяйственного комплекса Российской Федерации.

В России находится около 65 тыс. ГТС водохозяйственного и топливно-энергетического комплексов и транспортной инфраструктуры.

Для перераспределения стока рек из районов с избытком речного стока в районы с его дефицитом создано 37 крупных водохозяйственных систем (объём перебрасываемого стока около 17 млрд м 3 /год); для регулирования речного стока построено около 30 тыс. водохранилищ и прудов общей вместимостью более 800 млрд м 3 ; для защиты поселений, объектов экономики и сельскохозяйственных угодий построено свыше 10 тыс. км защитных водооградительных дамб и валов.

В состав мелиоративно-водохозяйственного комплекса федеральной собственности входит более 60 тыс. различных гидротехнических сооружений, в том числе свыше 230 водохранилищ, более 2 тыс. регулирующих гидроузлов , около 50 тыс. км водопроводящих и сбросных каналов, свыше 3 тыс. км защитных валов и дамб.

В состав транспортных гидроузлов входит более 300 судоходных ГТС, расположенных на внутренних водных путях и находящихся в федеральной собственности.

Гидротехнические сооружения России находятся в ведении Федерального агентства водных ресурсов , Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, Министерства транспорта Российской Федерации, субъектов Российской Федерации. Часть ГТС находится в частной собственности, свыше 6 тыс. – бесхозные.

Каналы

Искусственные русла-каналы – важная часть водной системы Российской Федерации. Основные задачи каналов – перераспределение стока, судоходство, орошение и другие.

Почти все действующие судоходные каналы России расположены в Европейской части и, за некоторыми исключениями, входят в Единую глубоководную систему Европейской части страны. Часть каналов исторически объединена в водные пути, например, Волго-Балтийский и Северо-Двинский , состоящие из естественных (реки и озёра) и искусственных (каналы и водохранилища) водных путей. Имеются и морские каналы, создаваемые для сокращения протяженности морских дорог, уменьшения рисков и опасностей мореплавания, повышения проходимости связанных с морями водных объектов.

Основная часть хозяйственных (мелиоративных) каналов общей протяженностью свыше 50 тыс. км сосредоточена в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, в меньшей степени – в Центральном, Приволжском и на юге Сибирского федерального округа. Суммарная площадь мелиорированных земель России 89 тыс. км 2 . Орошение имеет большое значение для сельского хозяйства России, так как пахотные земли расположены в основном в степной и лесостепной зонах, где урожайность сельскохозяйственных культур резко колеблется по годам в зависимости от погодных условий и только 35% пахотных земель находится в благоприятных по влагообеспеченности условиях.

Самые большие каналы России

Крупнейшие водные пути России: Волго-Балтийский водный путь (861 км), включающий, помимо естественных путей, Белозерский, Онежский обводной, Вытегорский и Приладожские каналы; Беломорско-Балтийский канал (227 км), Волго-Каспийский канал (188 км), канал имени Москвы (128 км), Северо-Двинский водный путь (127 км), включающий Топорнинский, Кузьминский, Кишемский и Вазеринские каналы; Волго-Донской канал (101 км).

Самые длинные хозяйственные каналы России, осуществляющие водозабор непосредственно из водных объектов (рек, озёр, водохранилищ): Северо-Крымский канал – , – нормативно-правовой акт, регулирующий отношения в сфере водопользования.

В соответствии со статьей 2 Водного кодекса водное законодательство России состоит из самого Кодекса, других федеральных законов и принимаемых в соответствии с ними законов субъектов Российской Федерации, а также подзаконных актов, принимаемых органами исполнительной власти.

Водное законодательство (законы и изданные в соответствии с ними нормативно-правовые акты) основывается на следующих принципах:

Частью правовой системы России в области использования и охраны водных объектов являются международные договоры России и ратифицированные международные конвенции, такие как Конвенция о водно-болотных угодьях (Рамсар, 1971) и Конвенция Европейской экономической комиссии ООН по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озёр (Хельсинки, 1992).

Управление водными ресурсами

Центральным звеном в области использования и охраны водных ресурсов является Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (Минприроды России), осуществляющее полномочия по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере водных отношений России.

Управление водными ресурсами России на федеральном уровне осуществляет Федеральное агентство водных ресурсов (Росводресурсы), входящее в структуру Минприроды России.

Полномочия Росводресурсов по оказанию государственных услуг и управлению федеральным имуществом в регионах осуществляют территориальные подразделения агентства – бассейновые водные управления (БВУ), а также 51 подведомственное учреждение. В настоящее время в России функционирует 14 БВУ, в структуру которых входят отделы во всех регионах Российской Федерации. Исключением являются регионы Крымского федерального округа – в соответствии с подписанными в июле – августе 2014 г. соглашениями, часть полномочий Росводресурсов была передана соответствующим структурами Совета министров Республики Крым и Правительства Севастополя.

Управление водными ресурсами, находящимися в региональной собственности, осуществляется соответствующими структурами региональных администраций.

Управление федеральными объектами мелиоративного комплекса находится в ведении Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Департамент мелиорации), водными объектами транспортной инфраструктуры – Министерства транспорта Российской Федерации (Федеральное агентство морского и речного транспорта).

Государственный учёт и мониторинг водных ресурсов осуществляется Росводресурсами; по ведению Государственного водного реестра – при участии Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и Федерального агентства по недропользованию (Роснедра); по ведению Российского регистра гидротехнических сооружений – при участии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) и Федеральной службы по надзору в сфере транспорта (Ространснадзор).

Надзор за соблюдением законодательства в части использования и охраны водных объектов осуществляется Федеральной службой в сфере природопользования (Росприроднадзор), а гидротехнических сооружений – Ростехнадзором и Ространснадзором.

Согласно Водному кодексу Российской Федерации основной единицей структуры управления в области использования и охраны водных объектов являются бассейновые округа , однако на сегодняшний день существующая структура Росводресурсов организована по административно-территориальному принципу и во многом не совпадает с границами бассейновых округов.

Государственная политика

Базовые принципы государственной политики в области использования и охраны водных объектов закреплены в Водной стратегии Российской Федерации до 2020 г. и включают три ключевых направления:

• гарантированное обеспечение водными ресурсами населения и отраслей экономики;
• охрана и восстановление водных объектов;
• обеспечение защищённости от негативного воздействия вод.

В рамках реализации государственной водной политики в 2012 г. принята федеральная целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012–2020 годах» (ФЦП «Вода России»). Также были приняты федеральная целевая программа «Чистая Вода» на 2011–2017 годы , федеральная целевая программа «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014–2020 годы» , целевые программы в российских регионах.

Водные ресурсы - это запасы поверхностных и подземных вод, находящихся в водных объектах, которые используются или могут быть использованы.
Вода занимает 71 % поверхности Земли. 97 % водных ресурсов относятся к соленым и только 3 % - к пресным водам. Вода содержится также в почве и в горных породах, в растениях и животных. Большое количество воды постоянно находится в атмосфере.
Вода - один из самых ценных природных ресурсов. Одно из главных свойств воды - ее незаменимость. Сама по себе питательной ценности она не имеет, но ей принадлежит исключительная роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизнедеятельности всего живого на Земле, определяющих его продуктивность.
Суточная потребность человека в воде в нормальных условиях составляет около 2,5 л.
Вода отличается большой теплоемкостью. Поглощая огромное количество тепловой космической и внутриземной энергии и медленно ее отдавая, вода служит регулятором и стабилизатором климатических процессов, смягчая сильные температурные колебания. Испаряясь с водных поверхностей, она переходит в газообразное состояние и переносится воздушными течениями в различные регионы планеты, где выпадает в виде осадков. Особое место в кругообороте воды принадлежит ледникам, так как они сохраняют влагу в твердом состоянии очень длительное время (тысячелетиями). Ученые пришли к выводу, что водный баланс на Земле практически постоянен.
Многие миллионы лет вода активизирует процессы образования почвы. Она в значительной степени очищает окружающую среду, растворяя и удаляя загрязнения.
Недостаток воды может затормозить хозяйственную деятельность, снизить эффективность производства. В современном мире вода приобрела самостоятельное значение как промышленное сырье, нередко дефицитное и весьма дорогое. Вода является обязательным компонентом практически всех технологических процессов. Особой чистоты вода необходима в медицине, при производстве продуктов питания, в ядерной технике, производстве полупроводников и т.д. Огромные количества воды расходуются на бытовые нужды людей, особенно в больших городах.
Преобладающая часть земных вод сосредоточена в Мировом океане. Это богатейшая кладовая минерального сырья. На каждый 1 кг океанской воды приходится 35 г солей. В морской воде содержится более 80 элементов Периодической системы Д.И. Менделеева, наиболее важными из которых для хозяйственных целей являются вольфрам, висмут, золото, кобальт, литий, магний, медь, молибден, никель, олово, свинец,серебро, уран.
Мировой океан - основное звено круговорота воды в природе. Он отдает большую часть испаряющейся влаги в атмосферу. Поглощая огромное количество тепловой энергии и медленно ее отдавая, воды океана служат регулятором климатических процессов глобального масштаба. Тепло океанов и морей расходуется на поддержание жизнедеятельности морских организмов, которые обеспечивают продуктами питания, кислородом, медикаментами, удобрениями, предметами роскоши значительную часть населения планеты.
Водные организмы, населяющие поверхностный слой Мирового океана, обеспечивают возврат в атмосферу значительной части свободного кислорода планеты. Это крайне важно, так как автотранспорт и кислородоемкие металлургические и химические производства часто расходуют кислорода больше, чем может компенсировать природа отдельных регионов.
К пресным водам суши относятся ледниковые, подземные, речные, озерные, болотные воды. Возобновимым ресурсом стратегического значения в последние годы становится питьевая вода хорошего качества. Дефицит ее объясняется значительным ухудшением общей экологической ситуации вокруг источников данного ресурса, а также ужесточением во всем мире требований к качеству потребляемой воды как для питья, так и для высокотехнологичных производств.
Основная часть запасов пресных вод суши сконцентрирована в ледниковых покровах Антарктиды и Арктики. Они представляют собой огромное хранилище пресных вод планеты (68 % всех пресных вод). Эти запасы сохраняются многие тысячелетия.
По химическому составу подземные воды очень различны: от пресных до вод с большой концентрацией минеральных веществ.
Пресные поверхностные воды обладают значительной способностью к самоочищению, которое обеспечивают Солнце, воздух, мик-

роорганизмы и растворенный в воде кислород. Тем не менее, пресная вода становится основным дефицитом на планете.
В болотах воды содержится в 4 раза больше, чем в реках мира; 95% болотной воды располагается в слоях торфа.
В атмосфере вода содержится главным образом в виде водяного пара. Основная ее масса (90 %) сосредоточена в нижних слоях атмосферы, до высоты 10 км.
Пресная вода распределена по Земле неравномерно. Проблема снабжения населения питьевой водой стоит очень остро и в последние годы все сильнее обостряется. Около 60 % поверхности Земли составляют зоны, где пресная вода или отсутствует, или остро ощущается ее недостаток, или она отличается низким качеством. Примерно половина человечества ощущает дефицит питьевой воды.
Пресные поверхностные воды (реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды) подвергаются наиболее сильному загрязнению. Чаще всего источниками загрязнения являются недостаточно очищенные или совсем не очищенные сбросы производственных объектов (в том числе опасных), сбросы больших городов, стоки со свалок.
Загрязнение окружающей среды в бассейне Волги в 3-5 раз выше, чем в среднем по стране. Ни один город на Волге не обеспечен
качественной питьевой водой. В бассейне много экологически опасных производств и предприятий без очистных сооружений.
Эксплуатационные запасы разведанных месторождений подземных вод России оцениваются примерно в 30 км /год. Степень освоения этих запасов в настоящее время в среднем составляет чуть более 30 %.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водные ресурсы и их значение

вода природный хозяйственный

Если смотреть на нашу планету из космоса, то Земля кажется голубым шаром, сплошь покрытым водой. Вода покрывает ѕ земной поверхности, образуя Мировой океан и бескрайние ледяные пустыни полярных областей. Водную оболочку нашей планеты называют гидросферой.

Под водными ресурсами понимается все многообразие воды, пригодной для хозяйственного использования. Среди природных богатств водные ресурсы занимают одно из важнейших мест.

Главное назначение воды как природного ресурса - поддержание жизнедеятельности всего живого - растений, животных и человека.

Не малую роль играют водные источники в видоизменении нашей планеты. Люди испокон веков селились возле водоемов и источников воды. Также вода является создателем природных ландшафтов и служит одним из важных средств сообщения.

Вода - важнейший фактор климатообразования.

Особая роль принадлежит внутриконтинентальным водоёмам и водотокам, которые являются транспортными артериями, источниками пищевых ресурсов.

Виды водных ресурсов

Водные ресурсы нашей планеты - это запасы всей воды. Вода является одним из самых распространенных и самых уникальных соединений на Земле, так как присутствует сразу в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Исходя из этого можно выделить основные виды водных ресурсов.

Существуют еще потенциальные водные ресурсы, такие как:

* Ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и высокогорья).

* Пары атмосферы.

Но пока эти ресурсы человек не научился использовать.

Использование воды.

Говоря о водных ресурсах Земли, мы обычно подразумеваем обеспеченность планеты пресными водами.

Вода - важнейший компонент жизнедеятельности человека. Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление для нужд населения.

По данным статистики больше всего водные ресурсы задействованы в сельском хозяйстве (около 66% всех запасов пресной воды).

Не стоит забывать и про рыбные хозяйства. Разведение морских и пресноводных рыб играет немаловажную роль в экономике многих стран.

А еще водные объекты служат излюбленным местом отдыха людей. Кто из нас не любит отдохнуть у моря, пожарить шашлычков на берегу реки или искупаться в озере? В мире около 90% всех объектов для отдыха расположены вблизи водоемов.

Исходя из всего этого возникает вопрос: Сколько же воды в современной биосфере? Является ли запас пресной воды неисчерпаемым?

Оказывается, весь объем гидросферы составляет примерно 1,4 миллиардов кубометров. Из них 94% приходится на солёные воды морей и океанов. А оставшиеся 6% распределены между подземными водами, реками, озерами, ручьями, ледниками.

В настоящее время обеспеченность водой, в расчете на одного человека в сутки, в различных странах мира самая разная.

Для того, чтобы узнать, как каждый из нас может помочь в сбережении воды, я рассмотрела водопотребление на хозяйственно-бытовые нужды, на примере жителей России, и вот что узнали.

Водопотребление жителей России на санитарно-бытовые нужды

Таким образом, чем выше степень благоустройства жилья, тем больше расход воды.

Рост городов и населения, развитие производства и сельского хозяйства - эти факторы обусловили нехватку пресной воды для человечества. В ряде стран с развитой экономикой назревает угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет достаточно быстро. С каждым годом растет и доля загрязненных водных ресурсов.

В последние годы экологи всех стран бьют тревогу. Из-за небрежного отношения человека к водным ресурсам на Земле происходят большие изменения, которые вредны для здоровья человека, приводят к гибели животных и растений.

Я провела наблюдение за потреблением воды в нашей школе, у себя дома и у соседей. И вот что выяснилось: в повседневной жизни вода используется не экономно. Огромное количество воды выбрасывается напрасно. Например: протекающий умывальник (или кран), протекающие трубы отопительной системы, не допитая вода в стакане…. и тому подобное.

Мы совсем не задумываемся о том, что может возникнуть дефицит пресной воды.

В результате своего исследования я пришла к выводу, что каждый из нас находясь в своем доме, на рабочем месте или на учебе, может хотя бы немного помочь сохранению запасов пресной воды на нашей планете.

Таким образом, моя гипотеза оказалась верна. Для достижения своей цели - воспитания бережного отношения к воде, я по результатам своей работы составила памятку, которая поможет сэкономить воду.

Вода - это чудесный дар природы. Мы привыкли, что она вокруг нас - в дождевых каплях, сугробах снега, в реках и озёрах, в болотах, ледниках, бьет холодными ключами из склонов или на дне реки. Вода нужна для всего живого, а также в неживой природе.

И как оказывается запасы пресной воды не бесконечны.

Ошибочно считается, что в распоряжении человечества находятся неисчерпаемые запасы пресной воды и что они достаточны для всех нужд. Это глубокое заблуждение.

Проблема недостатка пресной воды возникла по следующим основным причинам:

· интенсивное увеличение потребностей в воде в связи с быстрым ростом народонаселения планеты и развитием отраслей деятельности, требующих огромных затрат водных ресурсов.

· потери пресной воды вследствие сокращения водоносности рек.

· загрязнение водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Эколого-экономическое значение водных ресурсов. Основные направления использования водных ресурсов. Загрязнение водоемов в связи с их использованием. Оценка состояния и нормирование качества воды. Основные направления охраны.

контрольная работа , добавлен 19.01.2004


Значение и функции воды. Водные ресурсы суши, их распределение на планете. Водообеспечение стран мира, решение данной проблемы, структура водопотребления. Минеральные, энергетические, биологические ресурсы Мирового океана. Причины недостатка пресной воды.

реферат , добавлен 25.08.2010


Водные ресурсы: понятие и значение. Водные ресурсы Алтайского края. Водные экологические проблемы города Барнаула и пути их решения. Подземные воды как источник питьевого водоснабжения. О методах очистки воды. Вода и ее уникальные термические свойства.

реферат , добавлен 04.08.2010


Общая характеристика водных ресурсов в Республике Молдова и Кагульском районе. Озера и пруды, реки и ручьи, подземные воды, минеральные воды. Экологические проблемы, связанные с состоянием водных ресурсов, проблемы водоснабжения Кагульского района.

курсовая работа , добавлен 01.09.2010


Водные ресурсы и их роль в жизни общества. Использование водных ресурсов в народном хозяйстве. Охрана вод от загрязнения. Проблемы рационального использования водных ресурсов и пути их решения. Качество природных вод в России.

реферат , добавлен 05.03.2003


Круговорот воды в природе, поверхностные и грунтовые воды. Проблемы водоснабжения, загрязнение водных ресурсов. Методические разработки: "Водные ресурсы планеты", "Исследование качества воды", "Определение качества воды методами химического анализа".

дипломная работа , добавлен 06.10.2009


Водные ресурсы и их использование. Водные ресурсы России. Источники загрязнения. Меры по борьбе с загрязнением водных ресурсов. Естественная очистка водоемов. Методы очистки сточных вод. Бессточные производства. Мониторинг водных объектов.

реферат , добавлен 03.12.2002


Исследование целей и задач проведения всемирного дня воды и водных ресурсов. Привлечение внимания всего человечества к вопросам освоения и сбережения водных ресурсов. Физические свойства и интересные факты о воде. Проблема дефицита пресной воды в мире.

презентация , добавлен 07.04.2014


Водообеспеченность планеты и основные водные проблемы мира. Изъятие речного стока. Малые реки, их значение и основные особенности. Загрязнение и изменение качества природных вод. Оценка и анализ последствий влияния изменений климата на водные ресурсы.

реферат , добавлен 20.11.2010


Характеристика водных ресурсов мира. Определение расходов воды на коммунально-бытовые, промышленные, сельскохозяйственные нужды. Изучение проблем высыхания Арала и сокращения естественного стока в него воды. Анализ экологических последствий усыхания моря.

… ледники, подземные воды …

Большую часть мировых запасов воды составляют соленые воды мирового океана, запасы технически доступной для человека пресной воды составляют всего лишь 0,3% от всех водных ресурсов Земли.

Водные ресурсы мира — общая картина

С водными ресурсами Земли, общая картина такова:

• общий объем водных ресурсов составляет 1 390 000 000 куб. км;
• менее 3% водных ресурсов земли составляют пресные воды;
• 0,3% доступные пресные воды, это воды рек, озер … грунтовые и подземные.

Части гидросферы

Стационарные водные ресурсы мира по М. И. Львовичу:

• Мировой океан:
  • Объем воды, тыс км 3 — 1 370 000;
  • Активность водообмена, число лет — 3 000.
• Подземные воды :
  • Объем воды, тыс км 3 — ~ 60 000;
• Подземные воды … в том числе зоны активного обмена:
  • Объем воды, тыс км 3 — ~ 4 000;
  • Активность водообмена, число лет — ~ 330.
• Ледники:
  • Объем воды, тыс км 3 — 24 000;
  • Активность водообмена, число лет — 8 600.
• Озера:
  • Объем воды, тыс км 3 — 230;
  • Активность водообмена, число лет — 10.
• Почвенная влага:
  • Объем воды, тыс км 3 — 82;
  • Активность водообмена, число лет — 1.
• Речные (русловые) воды:
  • Объем воды, тыс км 3 — 1,2;
  • Активность водообмена, число лет — 0,032.
• Пары атмосферы:
  • Объем воды, тыс км 3 — 14;
  • Активность водообмена, число лет — 0,027.

Вода существует в естественных природных условиях в трех базовых состояниях – лед, жидкость и пар , благодаря чему происходит постоянная циркуляция и перераспределение водных ресурсов – круговорот воды в природе (непрерывное движение воды в гидросфере, атмосфере, литосфере). Под воздействием тепла жидкая вода испаряется, пар в свою очередь поднимается в атмосферу, где конденсируется и возвращается на землю в виде осадков – дождя, снега, росы … часть воды аккумулируется в ледниках, которые в свою очередь часть воды возвращают опять же в жидкое состояние.

Необходимо отметить, что 98% всей пресной жидкой воды приходится на подземные воды.

Водные ресурсы и экология

Отметим важный факт — общее количество воды в природе остается неизменным. Тем не менее, необходимо понимать, что активная деятельность человечества приводит к ухудшению экологии и нарушает баланс экосистем планеты, а это в свою очередь существенно понижает количество и доступность чистой питьевой воды, необходимой человеку для здоровой и качественной жизни.

В отдельных регионах планеты интенсивная хозяйственная деятельность человека уже сейчас приводит к ощутимому дефициту пресной воды. Особо это заметно в тех регионах, которые и раньше ощущали недостаток пресной воды по естественным природным причинам.

Сохранение системы, гарантирующей стабильное восполнение на нашей планете запасов чистой питьевой воды, является важным условием развития современной цивилизации.

И в заключение еще немного справочной информации.

Речной сток по частям света

• Европа:
  • Объем годового стока, км 3 — 2 950;
  • Слой стока, мм — 300.
• Азия:
  • Объем годового стока, км 3 — 12 860;
  • Слой стока, мм — 286.
• Африка:
  • Объем годового стока, км 3 — 4 220;
  • Слой стока, мм — 139.
• Северная и Центральная Америка:
  • Объем годового стока, км 3 — 5 400;
  • Слой стока, мм — 265.
• Южная Америка:
  • Объем годового стока, км 3 — 8 000;
  • Слой стока, мм — 445.
• Австралия, включая Тасманию, Н. Гвинею и Н. Зеландию:
  • Объем годового стока, км 3 — 1 920;
  • Слой стока, мм — 218.
• Антарктида и Гренландия :
  • Объем годового стока, км 3 — 2 800;
  • Слой стока, мм — 2 800.
• Вся суша:
  • Объем годового стока, км 3 — 38 150;
  • Слой стока, мм — 252.

Балансовая оценка водных ресурсов. Источники Водных ресурсов

• Полный речной сток:
  • Вся суша, км 3 — 38 150;
  • Вся суша, мм — 260.
• Подземный сток:
  • Вся суша, км 3 — 12 000*;
  • Вся суша, мм — 81.
• Испарение:
  • Вся суша, км 3 — 72 400;
  • Вся суша, мм — 470.
• Атмосферные осадки:
  • Вся суша, км 3 — 109 400;
  • Вся суша, мм — 730.
• • Вся суша, км 3 — 26 150;
  • Вся суша, мм — 179.
• Поверхностный (паводочный) сток:
  • Вся суша, км 3 — 82 250;
  • Вся суша, мм — 551.

Содержание статьи

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, вóды в жидком, твердом и газообразном состоянии и их распределение на Земле . Они находятся в естественных водоемах на поверхности (в океанах, реках, озерах и болотах); в недрах (подземные воды); во всех растениях и животных; а также в искусственных водоемах (водохранилищах, каналах и пр.).

Круговорот воды в природе.

Хотя общие запасы воды в мире неизменны, постоянно происходит ее перераспределение, и, таким образом, она является возобновимым ресурсом. Круговорот воды происходит под влиянием солнечной радиации, которая стимулирует испарение воды. При этом осаждаются растворенные в ней минеральные вещества. Водяной пар поднимается в атмосферу, где конденсируется, и благодаря силе тяжести вода возвращается на землю в виде осадков – дождя или снега . Бóльшая часть осадков выпадает над океаном и лишь менее 25% – над сушей. Около 2/3 этих осадков в результате испарения и транспирации поступает в атмосферу и лишь 1/3 стекает в реки и просачивается в грунт.

Сила тяжести способствует перераспределению жидкой влаги с более высоких участков на более низкие как на земной поверхности, так и под ней. Вода, первоначально приведенная в движение солнечной энергией, в морях и океанах перемещается в виде океанических течений, а в воздухе – в облаках.

Географическое распределение осадков.

Объем естественного возобновления водных запасов за счет атмосферных осадков различается в зависимости от географического положения и размеров частей света. Например, Южная Америка ежегодно получает почти втрое больше осадков, чем Австралия, и почти вдвое больше, чем Северная Америка, Африка, Азия и Европа (перечислены в порядке уменьшения годового количества осадков). Часть этой влаги возвращается в атмосферу в результате испарения и транспирации растениями: в Австралии эта величина достигает 87%, а в Европе и Северной Америке – лишь 60%. Остальная часть осадков стекает по земной поверхности и в конце концов с речным стоком достигает океана.

В пределах материков количество осадков также в значительной степени варьирует от места к месту. Например, в Африке, на территории Сьерра-Леоне, Гвинеи и Кот д"Ивуара ежегодно выпадает более 2000 мм осадков, на большей части центральной Африки – от 1000 до 2000 мм, но при этом в некоторых северных районах (пустыня Сахара и Сахель) количество осадков составляет лишь 500–1000 мм, а в южных – Ботсване (включая пустыню Калахари) и Намибии – менее 500 мм.

Восточная Индия, Бирма и часть Юго-Восточной Азии получают более 2000 мм осадков в год, а бóльшая часть остальной Индии и Китая – от 1000 до 2000 мм, при этом северный Китай – лишь 500–1000 мм. На территории северо-западной Индии (включая пустыню Тар), Монголии (включая пустыню Гоби), Пакистана, Афганистана и бóльшей части Среднего Востока ежегодно выпадает менее 500 мм осадков.

В Южной Америке годовое количество осадков в Венесуэле, Гайане и Бразилии превышает 2000 мм, бóльшая часть восточных районов этого материка получает 1000–2000 мм, но Перу и некоторые районы Боливии и Аргентины – лишь 500–1000 мм, а Чили – менее 500 мм. В расположенных севернее некоторых областях Центральной Америки выпадает свыше 2000 мм осадков в год, в юго-восточных районах США – от 1000 до 2000 мм, а в ряде районов Мексики, на северо-востоке и Среднем Западе США, в восточной Канаде – 500–1000 мм, тогда как в центральной Канаде и на западе США – менее 500 мм.

На крайнем севере Австралии годовое количество осадков составляет 1000–2000 мм, в некоторых других северных районах оно колеблется от 500 до 1000 мм, но бóльшая часть материка и особенно его центральные районы получают менее 500 мм.

На бóльшей части бывшего СССР также выпадает менее 500 мм осадков в год.

Временные циклы доступности воды.

В любой точке земного шара речной сток испытывает суточные и сезонные колебания, а также меняется с периодичностью в несколько лет. Эти вариации часто повторяются в определенной последовательности, т.е. являются цикличными. Например, расходы воды в реках, берега которых покрыты густым растительным покровом, обычно выше ночью. Это объясняется тем, что с рассвета до заката растительность использует грунтовые воды для транспирации, вследствие чего происходит постепенное сокращение речного стока, но его объем снова увеличивается ночью, когда транспирация прекращается.

Сезонные циклы водообеспеченности зависят от особенностей распределения осадков в течение года. Например, на Западе США дружное таяние снега происходит весной. В Индии зимой выпадает незначительное количество осадков, а в разгар лета начинаются обильные муссонные дожди. Хотя среднегодовой речной сток почти постоянен на протяжении ряда лет, экстремально высоким или экстремально низким он бывает раз в 11–13 лет. Возможно, это связано с цикличностью солнечной активности. Сведения о цикличности хода осадков и речного стока используются при прогнозе водообеспеченности и повторяемости засух, а также при планировании водоохранной деятельности.

ИСТОЧНИКИ ВОДЫ

Основным источником пресной воды являются атмосферные осадки, но для потребительских нужд могут также использоваться и два других источника: подземные и поверхностные воды.

Подземные источники.

Примерно 37,5 млн. км 3 , или 98% всей пресной воды в жидком состоянии приходится на подземные воды, причем ок. 50% из них залегает на глубинах не более 800 м. Однако объем доступных подземных вод определяется свойствами водоносных горизонтов и мощностью откачивающих воду насосов. Запасы подземных вод в Сахаре оцениваются примерно в 625 тыс. км 3 . В современных условиях они не пополняются за счет поверхностных пресных вод, а при откачке истощаются. Некоторые наиболее глубоко залегающие подземные воды вообще никогда не включаются в общий круговорот воды, и только в районах активного вулканизма такие воды извергаются в форме пара. Однако значительная масса подземных вод все же проникает на земную поверхность: под действием силы тяжести эти воды, двигаясь вдоль водонепроницаемых наклоннозалегающих пластов горных пород, выходят у подножий склонов в виде источников и ручьев. Кроме того, они откачиваются насосами, а также извлекаются корнями растений и затем в процессе транспирации поступают в атмосферу.

Зеркало грунтовых вод представляет собой верхний предел доступных подземных вод. При наличии уклонов зеркало грунтовых вод пересекается с земной поверхностью, и образуется источник. Если подземные воды находятся под большим гидростатическим давлением, то в местах их выхода на поверхность формируются артезианские источники. С появлением мощных насосов и развитием современной буровой техники извлечение подземных вод облегчилось. Для обеспечения подачи воды в мелкие колодцы, установленные на водоносных горизонтах, применяются насосы. Однако в скважинах, пробуренных на бóльшую глубину, до уровня напорных артезианских вод, последние поднимаются и насыщают вышележащие грунтовые воды, а иногда выходят на поверхность. Подземные воды перемещаются медленно, со скоростью нескольких метров за сутки или даже за год. Ими обычно насыщены пористые галечные или песчаные горизонты или относительно водонепроницаемые пласты глинистых сланцев, и лишь изредка они сосредоточены в подземных полостях или в подземных потоках. Для правильного выбора места бурения колодца обычно требуются сведения о геологическом строении территории.

В некоторых частях земного шара растущее потребление подземных вод имеет серьезные последствия. Откачка большого объема подземных вод, несопоставимо превышающего их естественное пополнение, приводит к нехватке влаги, а понижение уровня этих вод требует бóльших затрат на дорогостоящую электроэнергию, используемую для их извлечения. В местах истощения водоносного горизонта земная поверхность начинает проседать, и там осложняется восстановление водных ресурсов естественным путем.

В прибрежных районах чрезмерный забор подземных вод приводит к замещению пресной воды в водоносном горизонте морской, соленой, и таким образом происходит деградация местных источников пресной воды.

Постепенное ухудшение качества подземных вод в результате накопления солей может иметь еще более опасные последствия. Источники солей бывают как природными (например, растворение и вынос минералов из грунтов), так и антропогенными (внесение удобрений или чрезмерный полив водой с высоким содержанием солей). Реки, питающиеся от горных ледников, обычно содержат менее 1 г/л растворенных солей, но минерализация воды в иных реках достигает 9 г/л вследствие того, что они на большом протяжении дренируют территории, сложенные соленосными породами.

В результате беспорядочного сброса или захоронения токсичных химических веществ происходит их просачивание в водоносные горизонты, являющиеся источниками питьевой или ирригационной воды. В ряде случаев достаточно всего нескольких лет или десятилетий, чтобы вредные химические вещества попали в подземные воды и накопились там в ощутимых количествах. Однако, если водоносный горизонт был однажды загрязнен, для его естественного самоочищения потребуется от 200 до 10 000 лет.

Поверхностные источники.

Лишь 0,01% от общего объема пресной воды в жидком состоянии сосредоточена в реках и ручьях и 1,47% – в озерах. Для накопления воды и постоянного обеспечения ею потребителей, а также для предотвращения нежелательных паводков и производства электроэнергии на многих реках сооружены плотины. Наибольшие средние расходы воды, а следовательно, и наибольший энергетический потенциал имеют Амазонка в Южной Америке, Конго (Заир) в Африке, Ганг с Брахмапутрой в южной Азии, Янцзы в Китае, Енисей в России и Миссисипи с Миссури в США.

Естественные пресноводные озера, вмещающие ок. 125 тыс. км 3 воды, наряду с реками и искусственными водохранилищами являются важным источником питьевой воды для людей и животных. Они также используются и для орошения сельскохозяйственных земель, навигации, рекреации, рыболовства и, к сожалению, для сброса бытовых и промышленных стоков. Иногда вследствие постепенного заполнения наносами или засоления озера пересыхают, однако в процессе эволюции гидросферы в некоторых местах образуются новые озера.

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

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДЫ

Потребление воды.

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

Качество воды,

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

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

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

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

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

Повторное использование воды.

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

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

Использование воды в сельском хозяйстве.

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

Потребление воды разными культурами.

Для получения высоких урожаев требуется много воды: так, например, на выращивание 1 кг вишни расходуется 3000 л воды, риса – 2400 л, кукурузы в початках и пшеницы – 1000 л, зеленых бобов – 800 л, винограда – 590 л, шпината – 510 л, картофеля – 200 л и лука – 130 л. Примерное количество воды, затрачиваемое только на выращивание (а не на переработку или приготовление) пищевых культур, потребляемых ежедневно одним человеком в западных странах, – на завтрак ок. 760 л, на обед (ланч) 5300 л и на ужин – 10 600 л, что в целом за сутки составляет 16 600 л.

В сельском хозяйстве вода идет не только на полив посевов, но также на пополнение запасов подземных вод (чтобы предупредить слишком быстрое опускание уровня грунтовых вод); на вымывание (или выщелачивание) солей, накопившихся в почве, на глубину ниже корнеобитаемой зоны возделываемых культур; для опрыскивания против вредителей и болезней; защиты от заморозков; внесения удобрений; снижения температуры воздуха и почвы летом; для ухода за домашним скотом; эвакуации обработанных сточных вод, используемых для орошения (преимущественно зерновых культур); и переработки собранного урожая.

Пищевая промышленность.

Для переработки разных пищевых культур требуется неодинаковое количество воды в зависимости от продукта, технологии изготовления и доступности воды соответствующего качества в достаточном объеме. В США на производство 1 т хлеба расходуется от 2000 до 4000 л воды, а в Европе – лишь 1000 л и всего 600 л в некоторых других странах. Для консервирования фруктов и овощей требуется от 10 000 до 50 000 л воды на 1 т в Канаде, а в Израиле, где вода представляет собой большой дефицит, – только 4000–1500. «Чемпионом» по затратам воды является лимская фасоль, на консервирование 1 т которой в США расходуется 70 000 л воды. На переработку 1 т сахарной свеклы затрачивается 1800 л воды в Израиле, 11 000 л во Франции и 15 000 л в Великобритании. На переработку 1 т молока требуется от 2000 до 5000 л воды, а на производство 1000 л пива в Великобритании – 6000 л, а в Канаде – 20 000 л.

Промышленное водопотребление.

Целлюлозно-бумажная промышленность – одна из самых водоемких вследствие огромного объема перерабатываемого сырья. На производство каждой тонны целлюлозы и бумаги в среднем затрачивается 150 000 л воды во Франции и 236 000 л в США. В процессе производства газетной бумаги на Тайване и в Канаде расходуется ок. 190 000 л воды на 1 т продукции, производство же тонны высококачественной бумаги в Швеции требует 1 млн. л воды.

Топливная промышленность.

Для производства 1000 л высококачественного авиационного бензина необходимо 25 000 л воды, а автомобильного бензина – на две трети меньше.

Текстильная промышленность

требует много воды для замачивания сырья, его очистки и промывки, отбеливания, крашения и отделки тканей и для других технологических процессов. Для производства каждой тонны хлопчатобумажной ткани необходимо от 10 000 до 250 000 л воды, шерстяной – до 400 000 л. Изготовление синтетических тканей требует значительно больше воды – до 2 млн. л на 1 т продукции.

Металлургическая промышленность.

В ЮАР при добыче 1 т золотой руды расходуется 1000 л воды, в США при добыче 1 т железной руды 4000 л и 1 т бокситов – 12 000 л. Для производства железа и стали в США требуется примерно 86 000 л воды на каждую тонну продукции, но до 4000 л из них составляют безвозвратные потери (главным образом, на испарение), и, следовательно, примерно 82 000 л воды может быть использовано повторно. Водопотребление в черной металлургии значительно варьирует по странам. На производство 1 т чугуна в чушках в Канаде тратится 130 000 л воды, на выплавку 1 т чугуна в доменной печи в США – 103 000 л, стали в электропечах во Франции – 40 000 л, а в Германии – 8000–12 000 л.

Электроэнергетика.

Для производства электроэнергии на ГЭС используется энергия падающей воды, приводящая в движение гидравлические турбины. В США на ГЭС ежедневно расходуется 10 600 млрд. л воды .

Сточные воды.

Вода необходима для эвакуации бытовых, промышленных и сельскохозяйственных стоков. Хотя около половины населения, например США, обслуживается канализационными системами, стоки из многих домов все еще просто сбрасываются в отстойники. Но все бóльшая осведомленность о том, к каким последствиями приводит загрязнение воды через подобные устаревшие канализационные системы, стимулировала прокладку новых систем и сооружение водоочистных станций для предотвращения инфильтрации загрязняющих веществ в подземные воды и поступления неочищенных стоков в реки, озера и моря .

ДЕФИЦИТ ВОДЫ

Когда водопотребление превышает поступление воды, разница обычно компенсируется ее запасами в водохранилищах, так как обычно и спрос и поступление воды варьируют по сезонам. Отрицательный водный баланс формируется в условиях, когда испарение превышает количество осадков, поэтому умеренное снижение запасов воды – обычное явление. Острый дефицит наступает, когда приток воды оказывается недостаточным из-за продолжительной засухи или когда вследствие неудовлетворительного планирования потребление воды постоянно растет более быстрыми темпами, чем это ожидалось. На протяжении всей своей истории человечество время от времени страдало из-за нехватки воды. Чтобы не испытывать недостатка в воде даже во время засух, во многих городах и районах стараются ее запасать в водохранилищах и подземных коллекторах, но временами необходимы дополнительные водосберегающие мероприятия, а также ее нормированный расход.

ПРЕОДОЛЕНИЕ ДЕФИЦИТА ВОДЫ

Перераспределение стока направлено на обеспечение водой тех районов, где ее не хватает, а охрана водных ресурсов – на уменьшение невосполнимых потерь воды и сокращение потребности в ней на местах.

Перераспределение стока.

Хотя традиционно многие крупные поселения возникали близ постоянных водных источников, в настоящее время некоторые населенные пункты создают также в районах, которые получают воду издалека. Даже в тех случаях, когда источник дополнительного водоснабжения находится в пределах того же штата или страны, что и пункт назначения, возникают технические, экологические или экономические проблемы, но если импортируемая вода пересекает государственные границы, то число потенциальных осложнений возрастает. Например, распыление йодистого серебра в облаках приводит к увеличению количества осадков в одном районе, но это может повлиять на уменьшение осадков в других районах.

Один из масштабных проектов переброски стока, предложенный в Северной Америке, предусматривает отведение 20% избыточной воды из северо-западных районов в аридные области. При этом ежегодно перераспределялось бы до 310 млн.м 3 воды, сквозная система водохранилищ, каналов и рек способствовала бы развитию навигации во внутренних районах, Великие озера ежегодно получали бы дополнительно 50 млн.м 3 воды (что компенсировало бы понижение их уровня), и вырабатывалось бы до 150 млн. кВт электроэнергии. Другой грандиозный план переброски стока связан с сооружением Большого Канадского канала, по которому вода направлялась бы из северо-восточных районов Канады в западные, а оттуда – в США и Мексику.

Большое внимание привлекает проект буксировки айсбергов из Антарктики в аридные районы, например на Аравийский п-ов, что позволит ежегодно обеспечивать пресной водой от 4 до 6 млрд. человек или орошать ок. 80 млн. га земель.

Одним из альтернативных методов водоснабжения является опреснение соленой воды, главным образом океанической, и транспортировка ее к местам потребления, что технически осуществимо благодаря применению электродиализа, вымораживания и различных систем дистилляции. Чем крупнее опреснительная установка, тем дешевле обходится получение пресной воды. Но с увеличением стоимости электроэнергии опреснение становится экономически невыгодным. Его используют лишь в тех случаях, когда энергия легкодоступна и другие способы получения пресной воды нецелесообразны. Коммерческие опреснительные установки действуют на островах Кюрасао и Аруба (в Карибском море), в Кувейте, Бахрейне, Израиле, Гибралтаре, на о.Гернси и в США. В других странах были построены многочисленные демонстрационные установки меньшей мощности.

Охрана водных ресурсов.

Существует два широко распространенных способа сбережения водных ресурсов: сохранение существующих запасов пригодной к употреблению воды и приумножение ее запасов путем сооружения боле совершенных коллекторов. Накопление воды в водохранилищах предотвращает ее сток в океан, откуда она может быть вновь извлечена лишь в процессе круговорота воды в природе или путем опреснения. Водохранилища тоже облегчают водопользование в нужное время. Вода может храниться в подземных полостях. При этом не происходит потерь влаги на испарение, и сберегаются ценные земли. Сохранению существующих запасов воды способствуют каналы, не допускающие просачивание воды в грунт и обеспечивающие ее эффективную транспортировку; применение более эффективных методов орошения с использованием сточных вод; сокращение объема воды, стекающей с полей или фильтрующейся ниже корнеобитаемой зоны посевных культур; бережное использование воды на бытовые нужды.

Однако каждый из этих способов сбережения водных ресурсов оказывает то или иное воздействие на окружающую среду. Например, плотины портят естественную красоту незарегулированных рек и препятствуют аккумуляции на поймах плодородных илистых наносов. Предотвращение потерь воды в результате фильтрации в каналах может нарушить водообеспечение болот и тем самым неблагоприятно отразиться на состоянии их экосистем. Это может также препятствовать пополнению запасов грунтовых вод, влияя таким образом на водоснабжение других потребителей. А для уменьшения объема испарения и транспирации сельскохозяйственными культурами необходимо сокращать посевные площади. Последняя мера оправдана в районах, страдающих от нехватки воды, где при этом проводится режим экономии за счет сокращения расходов на ирригацию из-за высокой стоимости энергии, необходимой для подачи воды.

ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Сами источники водоснабжения и водохранилища имеют значение лишь когда вода доставляется в достаточном объеме к потребителям – в жилые дома и учреждения, к пожарным гидрантам (устройствам для отбора воды на пожарные нужды) и другим объектам коммунального хозяйства, на промышленные и сельскохозяйственные объекты.

Современные системы фильтрации, очистки и распределения воды не только удобны, но и способствуют предотвращению распространения таких передающихся через воду болезней, как тиф и дизентерия. Типичная городская система водоснабжения включает забор воды из реки, пропуск ее через грубый фильтр для устранения основной массы загрязнителей, а затем через измерительный пост, где фиксируются ее объем и скорость течения. После этого вода поступает в водонапорную башню, откуда пропускается через аэрационную установку (где происходит окисление примесей), микрофильтр для удаления ила и глины и песчаный фильтр для удаления оставшихся примесей. Хлор, убивающий микроорганизмы, добавляется в воду в магистральной трубе перед поступлением в смеситель. В конечном итоге перед отправкой в распределительную сеть потребителям очищенная вода закачивается в накопительный резервуар.

Трубы на центральной водопроводной станции обычно чугунные, большого диаметра, который постепенно, по мере разветвления распределительной сети, уменьшается. От уличных водопроводных магистралей с трубами диаметром 10–25 см вода подается к отдельным домам по оцинкованным медным или пластиковым трубам.

Орошение в сельском хозяйстве.

Поскольку орошение требует огромных расходов воды, системы водоснабжения сельскохозяйственных районов должны иметь большую пропускную способность, особенно в аридных условиях. Вода из водохранилища направляется в облицованный, а чаще необлицованный магистральный канал и затем по ответвлениям в распределительные ирригационные каналы разного порядка на фермы. На поля вода выпускается разливом или по оросительным бороздам. Поскольку многие водохранилища расположены выше орошаемых земель, вода в основном течет под действием силы тяжести. Фермеры, которые сами запасают воду, откачивают ее из скважин прямо в арыки или накопительные водоемы.

Для полива дождеванием или капельного орошения, практикующегося в последнее время, используют насосы небольшой мощности. Кроме того, существуют гигантские центрально-стержневые ирригационные установки, откачивающие воду из скважин прямо посреди поля непосредственно в трубу, снабженную дождевальными приспособлениями и вращающуюся по кругу. Орошаемые таким образом поля с воздуха кажутся гигантскими зелеными кругами, некоторые из них достигают в диаметре 1,5 км. Такие установки обычны для Среднего Запада США. Они также используются в ливийской части Сахары, где из глубокого нубийского водоносного пласта откачивается более 3785 л воды в минуту.