Характеристика воды как природного ресурса
Вода — самое распространенное на Земле вещество. Водная оболочка, гидросфера, содержит 1,4 млрд. км 3 воды, из них воды суши составляют только 90 млн. км 3 . Моря и океаны занимают 71% поверхности земного шара, поэтому существует представление о неисчерпаемости водных запасов. Однако соленые воды морей и океанов используются людьми очень мало, а получение пресной воды за счет атмосферных осадков и ледников локально и ограничено. Доступная пресная вода составляет не более 0,8 % от всего количества водных ресурсов.
Распределение мировых запасов воды
Атмосфера — 1,00% Озёра и реки — 0,02%
Подземные воды — 0,77% Ледники — 2,70%
Весь доступный поток пресной воды поступает на континенты в виде осадков. Водопользователями используются два источника пресной воды: подземные и поверхностные воды. После выпадения на землю атмосферные осадки частично остаются на поверхности, а частично просачиваются в грунт под действием силы тяжести и диффузии (инфильтрация) до тех пор, пока их не остановит водонепроницаемый слой глины или сланцев. Так образуются безнапорные грунтовые воды, состав примесей в которых зависит от локальных условий — состава почв и осадков. Верхняя граница этого водоносного горизонта называется зеркалом вод. Когда зеркало вод оказывается выше поверхности почвы, образуются озёра и болота. Часть осадков задерживается губчатой структурой почвы (почвенные воды). Здесь лежит зона аэрации, где одновременно в порах почвы присутствуют и вода, и воздух. Именно из этой зоны питаются корни растений, а её водные запасы при отсутствии осадков пополняются за счёт капиллярного подъёма безнапорной воды, уровень которой при этом соответственно снижается
Рис. 2. Источники пресной воды
Запасы напорных или артезианских вод располагаются ниже верхнего водонепроницаемого слоя и пополняются подземными потоками из источников, которые могут располагаться на расстояниях в десятки и сотни километров, например, из горных ледников. Соответственно, темпы пополнения артезианских вод не зависят от локальных источников. Эти воды могут находиться под значительным давлением, почему и называются напорными.
Для своих нужд человек использует главным образом поверхностные воды рек и озёр. Поверхностные воды рек формируются в основном за счёт стока выходящих на поверхность грунтовых вод. Крупные равнинные реки образуются за счёт слияния многочисленных мелких рек и ручьёв, имеющих извилистое русло и замедленное течение. Эти водотоки вместе с верховыми озёрами и болотами образуют природные водохранилища — регуляторы запасов чистой пресной воды и потому нуждаются в тщательной охране от загрязнения и мелиоративных работ по осушению, спрямлению русла и тому подобного вмешательства. Расширение за их счёт пахотных площадей в одном месте ведёт к обезвоживанию больших территорий и лучших угодий ниже по течению, провоцирует гибель урожая в засушливые годы и наводнения в годы с избыточным выпадением осадков.
Для создания запасов воды и нужд гидроэнергетики создаются огромные искусственные водохранилища. Однако к их строительству необходимо подходить с большой осторожностью, так как при этом часто теряются большие площади лучших сельскохозяйственных земель и наносится непоправимый ущерб популяциям наиболее ценных промысловых рыб. Например, из-за плотин Волжского каскада гидроэлектростанций резко сократилась численность каспийского осетра, почти исчезли стерлядь, севрюга и белуга. Элементарные оценки показывают, что ущерб только от исчезновения этих ценнейших видов значительно превышает стоимость полученной электроэнергии.
Вода из колодцев — это воды безнапорного горизонта, артезианскую воду добывают из глубоких скважин, откуда она часто поступает самотёком и даже фонтанирует. Для питьевого водоснабжения используют преимущественно артезианскую воду, т.к. она считается наиболее чистой. Однако, распространённое убеждение в особой чистоте напорных вод часто оказывается ошибочным. Напорные воды могут поступать в сравнительно чистые регионы из сильно загрязненных территорий. В процессе длительной инфильтрации они очищаются от крупных частиц, но растворённые в них опасные соединения тяжёлых металлов мигрируют вместе с ними на значительные расстояния. Поэтому в окрестностях крупных промышленных центров и мегаполисов использование воды из обычных колодцев может оказаться предпочтительнее.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
2. Значение воды в природе и жизни человека
Вода – ценнейший природный ресурс. Она играет исключительно важную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей людей. Вода входит в состав организма человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.
Совершая круговорот в природе, вода принимает участие в формировании поверхности Земли. Она разрушает, растворяет и транспортирует различные неорганические вещества, способствует отложению осадочных пород и образованию почвы.
Вода оказывает существенное влияние на формирование климата и погоды, так как обладает высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью – свойствами, смягчающими сильные перепады температуры.
Вода – источник дешевой электроэнергии. Моря и реки используются человеком как пути сообщения. С водоемами тесно связаны рыбное хозяйство, судоходство и т.д. Много ее расходуется для нужд промышленности. Достаточно сказать, что на производство одной тонны стали идет в среднем 120 м 3 воды, одной тонны химического волокна – 2 тыс. м 3 .
Еще более крупный потребитель воды – сельское хозяйство. Так, например, на производство 1 кг зерна расходуется 750 л воды, а 1 кг картофеля – 1500 л.
Санитарно-гигиенические условия на фермах в основном поддерживаются с помощью воды: она используется для мытья животных, очистки помещений и их дезинфекции, подготовки кормов, мытья посуды, аппаратуры и др.
В среднем по стране каждый человек ежедневно расходует более 160 л воды. Применяется она и в лечебных целях. Различные источники и водоемы используются людьми для отдыха и укрепления здоровья.
3. Круговорот воды в природе
Водная оболочка Земли – гидросфера, которая построена сложно и своеобразно: водой занято 361 млн. км 3 , или 70.8 % поверхности. К водной оболочке относят и воды суши – реки и озера, подземные воды, а также горные и покровные ледники (застывшие воды).
Начальное звено круговорота воды и в то же время самое большое ее скопление на поверхности Земли это Мировой океан. Вода испаряется с поверхности океана и суши, восполняя запасы атмосферной влаги. Из атмосферы в виде дождя и снега она возвращается в океан и на сушу, при этом осадки, выпавшие на сушу, питают реки и подземные воды. А речной сток восполняет часть воды морей и океанов, израсходованную на испарение. Осадки обогащают почву влагой, столь необходимой для плодородия. Более одной трети воды с суши испаряется растениями. Этот важный процесс называется транспирацией.
Огромную массу водной оболочки Земли приводят в движение две силы: первая – энергия Солнца, под влиянием которой вода испаряется и конденсируется парообразная влага, возникают воздушные и морские течения, и вторая – сила тяжести, под действием которой падают капли дождя, течет по уклону вода в реках, пополняются подземные реки и озера, движутся полярные и горные ледники.
Круговорот воды не только приводит в движение водную оболочку Земли, но связывает воедино все части гидросферы, обеспечивая их возобновление. Он связывает водную оболочку, или гидросферу, с другими сферами нашей планеты — атмосферой, литосферой и биосферой.
К процессу круговорота воды люди настолько привыкли, что даже не всегда задумываются над его ролью в природе и в хозяйстве. Чтобы яснее оценить значение круговорота воды, представим себе, что он вдруг перестал действовать: прекратились дожди, пересохли реки, иссякли подземные воды, почва перестала увлажняться, исчезла растительность, воздух стал беднее кислородом. Словом, изменился бы весь ход природных процессов на земном шаре.
Уже за много столетий до нашей эры люди интересовались происхождением рек и подземных вод. Древние греки считали, что реки питаются не атмосферными осадками и не подземными водами, а водой океана. Они полагали, что вода океана через глубокие отверстия («тартары») проникает в недра Земли и, выйдя снова на поверхность, дает начало рекам. И хотя взгляды Аристотеля (IV в. до н. э.) и Витрувия (I в. до н. э.) уже приближались к современным представлениям о круговороте воды, вплоть до XV века преобладала теория океанического происхождения рек и подземных вод, исключавшая из круговорота процесс испарения и переноса влаги воздушными течениями.
Современные представления о круговороте воды стали прочно складываться лишь в эпоху Возрождения. Первое наиболее близкое к современным описание круговорота воды мы находим в трудах Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.). А водный баланс Земли впервые был достоверно вычислен нашим соотечественником Э.Я. Брикнером в 1905 году.
Источник