Какая доля пресной воды содержится в ледниках
Вода покрывает огромную площадь Земного шара. На ее долю приходится около 70 % поверхности, только 3 % от всего водного запаса составляет пресная вода – та, которую мы пьем, и без которой человечество просто не может прожить.
Источники пресной воды
Для установления количества запасов необходимо понять, что же она под собой подразумевает.
Если коротко, то это вода, в которой соли (минералы) не превышают 0,1 %.
Ученые-гидрологи выделяют два типа водных ресурсов.
- Возобновляемые: реки, осадки, почвенные воды.
- Невозобновляемые: ледники, подземные источники, «застойную» воду в пресных озерах (преимущественно ледникового происхождения).
Водных запасов на планете много, но не все пригодны для комфортной жизнедеятельности человека. Из всего пресного запаса доступен для человека только 1 %, остальные спрятаны в ледниках и айсбергах.
Существует 6 источников водных ресурсов:
- самая большая доля приходится на ледники , 85 %;
- подземные воды, 13%;
- озёра, водохранилища, 0,6%;
- почвенная влага, 0,4%;
- пары атмосферы, 0,06%;
- речные источники 0,004%.
Запасы
Большинство пресной воды невозможно пить без специальной обработки. Причиной этому являются не только природные процессы (например, эрозия), но и человеческий фактор, который сыграл здесь не последнюю роль.
Общий объем пресной воды на земле около 28 253 200 км3. Распределена она неравномерно. Рассмотрим таблицу № 1.
Лидеры по годовым объемам водных ресурсов, в среднем за 2011-2019, км3 /год
| Страна | км 3/год |
| Бразилия | 8233 |
| Россия | 4498 |
| Канада | 3300 |
| США | 3069 |
| Индонезия | 2838 |
| Китай | 2739 |
| Колумбия | 2132 |
| Перу | 1913 |
| Индия | 1908 |
Наибольший запас пресной воды приходится на Бразилию. На втором месте находится наша страна.
Ледники Антарктиды содержат большое количество запасов пресной воды на Земле, если они разом растают, уровень воды Мирового океана поднимается на 70 метров.
Самым большим хранилищем в мире является расположенное в России озеро Байкал, в нем сосредоточена 1/5 всех мировых запасов.
Сибирь, озеро Байкал
Помимо него, немалая часть пресных источников содержится в Ладожском и Онежском озерах, а также в специальных водохранилищах, таких как Красноярское, Волгоградское, Самарское и др.
Состав пресной воды
Он различается в зависимости:
- залежей полезных ископаемых;
- влияния окружающей среды;
- деятельности человека.
В состав могут входить многочисленные газы (углекислый газ, углерод, кислород, азот), частички микроорганизмов, катионы (например, HCO3), анионы (например, Ca2+).
Виды и водоёмы пресной воды
Существует два вида пресной воды:
- обычная;
- пресная минеральная вода.
Последняя, в зависимости от содержания в ней солей и минералов, бывает столовой, лечебно-столовой и просто лечебной.
Если в воде искусственным путем убить одни живые организмы и добавить другие, увеличить макро и микроэлементы, то можно получить особые варианты вод: дистиллированную, талую, серебряную и др.
Чрезвычайно полезными свойствами обладает природная талая вода, которую добывают в экологически чистых районах, растапливая снег или горный лед.
В настоящий момент, большой популярностью в развитых странах пользуется бутилированная питьевая вода. Она является экологически чистым продуктом. Реализуется в гигиенически чистой емкости и соответствует всем установленным требованиям чистоты.
Водоёмы пресной воды можно разделить на 3 группы: поверхностные, подземные и осадочные воды.
Поверхностные
Именно они соответствуют большинству человеческих потребностей. Их очень мало – чуть свыше 1,2 % от общего количества пресноводных источников. Это озера, ручьи, реки, ледники. Огромная их часть сосредоточена во льдах. И лишь около 21 % — в озерах. Но большую часть необходимой жидкости человек получает из рек, на которые приходится 0,49 %.
В этой группе можно также выделить и моря с океанами. Но вода в них слишком соленая и использовать ее в таком виде неприемлемо для здоровья человека.
Если удалить соли и минералы из водного раствора, можно добиться использования, хотя бы в промышленных или сельскохозяйственных целях. Но этот процесс слишком дорогостоящий, чтобы решить мировую проблему нехватки пресной воды.
Тепловая емкость пресной воды составляет 4,182 Дж / (г К), а тепловая емкость соленой — 3,993 Дж / (г К).
Пресная вода закипает быстрее соленой, поскольку соль увеличивает температуру нагревания. Учитывая, что ионы соли тяжелее молекул воды, то плотность морской воды затрудняет солевое испарение, и это слишком осложняет процесс опреснения.
Подземные
В зависимости от того, на какой глубине они располагаются, выделяют несколько групп.
- Грунтовые, поскольку они находятся недалеко от поверхности, то сильно подвержены колебаниям – во время осадков их количество увеличивается, в сухое время года их уровень понижается. Они больше склонны к загрязнению.
- Артезианские, которые относятся к важнейшим полезным ископаемым.
- Почвенные, заполняющие промежутки между частичками почвы.
- Межпластовые, наиболее постоянные и наименее загрязненные за счет своего глубокого нахождения.
- Минеральные воды, добываются из земных недр, сохраняющие естественный химический состав и защищенные от антропогенного воздействия.
Вода, получаемая из подземных источников, пополняется за счет атмосферных осадков. Но за счет роста населения и бесконтрольного потребления природных ресурсов, соблюдать этот баланс становится все сложнее и сложнее.
Осадочные
Это дожди, град, снега. Если еще относительно недавно дожди были весьма популярны для пополнения запасов пресной воды, то в настоящее время этими источниками пользуются в основном лишь сильно засушливые регионы.
Осадочную воду продолжают часто использовать для полива в садоводческих целях. Рассматривать её в качестве воды для питья сейчас довольно проблематично в связи с химическими загрязнениями и бактериальными заражениями.
На качество дождевой воды влияют такие факторы, как материалы крыш, расположения зданий, загрязненность воздуха в регионе и др.
Проблема пресной воды
Интенсивное использование невозобновляемых водных ресурсов наносит вред экологии. Дефицит воды становится ограничителем экономического роста в развивающихся странах. Рассмотрим основные проблемы.
Нехватка водных ресурсов
Многим кажется, что пресная вода это неиссякаемый природный источник. И подтверждением тому служит круговорот воды в природе. Но не все учитывают человеческую жизнедеятельность, перенаселение планеты и меняющийся в сторону потепления климат.
Огромное количество природных водоемов высыхают, сельскохозяйственная отрасль использует воду неэффективно, а потребляет ее в гораздо большем количестве, чем любая другая промышленность. Все эти факторы приводят к тому, что отсутствие достаточных запасов пресной воды становится все ощутимее.
Пути выхода из сложившейся ситуации, такие как создание водохранилищ, опреснение соленой воды, экономное расходование, пока не дают должных результатов.
Загрязнения
Выделяют природные причины и искусственно созданные причины загрязнений.
К природным относятся те процессы, которые не зависят напрямую от человека:
- грязевые потоки;
- сели;
- наводнения;
- землетрясения.
Искусственные последствия наступают в связи с человеческой деятельностью. Некоторые предприятия нередко пренебрегают экологическими нормативами и требованиями и сбрасывают отходы непосредственно в водоемы.
Выбросы в атмосферу вредных веществ от автомобильного транспорта, фабрик и заводов приводят к кислотным дождям.
Какая плотность пресной воды кг/м3
Плотность – физическая характеристика вещества, позволяет сравнивать вещества одинакового объема. Вещество, которое больше весит, обладает большей плотностью.
Плотность пресной воды напрямую зависит от температуры. С увеличением температуры её плотность постепенно начинает снижаться. Для наглядности представлена таблица № 2.
Базовая плотность при температуре от 0 до 100 С
| Температура, С | Плотность, кг/м3 |
| 0 | 999.87 |
| 2 | 999.97 |
| 4 | 1000 |
| 6 | 999.97 |
| 8 | 999.88 |
| 10 | 999.73 |
| 12 | 999.53 |
| 14 | 999.27 |
| 16 | 998.97 |
| 18 | 998.62 |
| 20 | 998.23 |
| 22 | 997.80 |
| 24 | 997.33 |
| 26 | 996.81 |
| 28 | 996.26 |
| 30 | 995.68 |
| 32 | 995.06 |
| 34 | 994.40 |
| 36 | 993.72 |
| 38 | 993.00 |
| 40 | 992.25 |
| 42 | 991.47 |
| 44 | 990.7 |
| 46 | 989.8 |
| 48 | 989.0 |
| 50 | 988.1 |
| 52 | 987.2 |
| 54 | 986.2 |
| 56 | 985.3 |
| 58 | 984.3 |
| 60 | 983.2 |
| 62 | 982.2 |
| 64 | 981.1 |
| 66 | 980.1 |
| 68 | 978.9 |
| 70 | 977.8 |
| 72 | 976.7 |
| 74 | 975.5 |
| 76 | 974.3 |
| 78 | 973.1 |
| 80 | 971.8 |
| 82 | 970.6 |
| 84 | 969.3 |
| 86 | 968.0 |
| 88 | 966.7 |
| 90 | 965.3 |
| 92 | 964.0 |
| 94 | 962.6 |
| 96 | 961.2 |
| 98 | 959.8 |
| 100 | 958.4 |
Значения могут иметь небольшую погрешность. Очищенная питьевая будет менее плотной, чем не питьевая из природных источников, так как в ней находятся различные органические и неорганические примеси, например, частички ила, песок и т. д.
Плотность воды измеряют ареометром. Его принцип основан на законе Архимеда.
Формула для определения плотности
При пользовании формулой нужно следить, чтобы все величины были выражены в согласующихся друг с другом единицах, предпочтительно килограммах и кубических метрах.
Заключение
Пресная вода — богатство нашей планеты. Основный запас находится в труднодоступных местах — ледниках. Большой популярностью пользуется бутилированная вода. Она проходит тщательную проверку, является стерильной и соответствует качеству.
Источник
Вода – это жизнь. И если без пищи человек может продержаться некоторое время, то без воды это сделать почти невозможно. Начиная с расцвета машиностроения, индустрии производства вода стала слишком быстро и без особого внимания со стороны человека загрязняться. Тогда и появились первые призывы о важности сохранности водных ресурсов. И если, в целом, воды достаточно, то запасы пресной воды на Земле составляют ничтожно малую долю от этого объема. Давайте вместе будем разбираться с этим вопросом.
Вода: сколько ее, и в каком виде она существует
Вода является важной частью нашей жизни. И именно она составляет большую часть нашей планеты. Человечество использует этот чрезвычайно важный ресурс ежедневно: бытовые нужды, производственные потребности, сельскохозяйственные работы и многое другое.
Мы привыкли думать, что вода имеет одно состояние, но на самом деле она имеет три формы:
- жидкость;
- газ/пар;
- твердое состояние (лед);
В жидком состоянии она находится во всех водных бассейнах на поверхности Земли (реки, озера, моря, океаны) и в недрах почвы (подземные воды). В твердом состоянии мы видим ее в снегах и во льду. В газовой форме она представляется в виде клубов пара, облаков.
По этим причинам посчитать, каков запас пресной воды на Земле – проблематично. Но по предварительным данным, общий объем воды составляет порядка 1,386 миллиардов кубических километров. Причем 97,5 % составляет соленая вода (непригодная для питья) и только 2,5 % – пресная.
Запасы пресной воды на Земле
Наибольшее скопление пресной воды сосредоточено в ледниках и снегах Арктики и Антарктиды (68,7 %). Далее идут грунтовые воды (29,9 %) и лишь невероятно малая часть (0,26 %) сосредоточена в реках и озерах. Именно оттуда человечество черпает необходимые для жизни водные ресурсы.
Глобальный водный цикл регулярно меняется, и от этого числовые значения меняются также. Но в целом, картина выглядит именно так. Основные запасы пресной воды на Земле в ледниках, снегах и грунтовых водах, добыча ее из этих источников весьма проблематична. Возможно, не в далеком будущем человечеству придется обратить свой взор на эти источники пресной воды.
Где больше всего пресной воды
Рассмотрим более подробно источники пресной воды, и узнаем, на какой части планеты ее больше всего:
- Снег и лед на Северном полюсе – это 1/10 часть от общего объема резерва пресной воды.
- Подземные воды на сегодняшний день также служат одним из основных источников по добыче воды.
- Озера и реки с пресной водой, как правило, расположены на высоких возвышенностях. В этом водном бассейне сосредоточены основные запасы пресной воды на Земле. В озерах Канады сосредоточено 50 % от общего объема пресноводных озер мира.
- Речные системы охватывают около 45 % суши нашей планеты. Их число составляет 263 единицы водного бассейна, пригодных для питья.
Из вышеперечисленного становится очевидно, что распределение резервов пресной воды неравномерное. Где-то его больше всего, а где-то ничтожно мало. Существует еще один уголок планеты (кроме Канады), где наибольший запасы пресной воды на Земле. Это страны Латинской Америки, здесь расположена 1/3 общего мирового объема.
Самое крупное пресноводное озеро – Байкал. Оно расположено в нашей стране и охраняется государством, занесено в Красную книгу.
Дефицит годной к использованию воды
Если идти от обратного, то материк, который больше всего нуждается в живительной влаге – это Африка. Здесь сосредоточено немало стран, и у всех одна и та же проблема с водным ресурсом. В некоторых районах ее чрезвычайно мало, а где-то ее просто нет. Где текут реки, качество воды оставляет желать лучшего, оно находится на очень низком уровне.
По этим причинам свыше полумиллиона человек недополучают воду требуемого качества, и, как следствие, страдают от множества инфекционных недугов. По статистике 80 % случаев заболеваний связаны с качеством потребляемой жидкости.
Источники загрязнения водных ресурсов
Меры по сохранности воды являются стратегически важной составляющей нашей жизни. Запас пресной воды не относится к неисчерпаемым ресурсам. И, более того, его значение мало относительно общего объема всех вод. Рассмотрим источники загрязнения, чтобы знать, как можно уменьшить или свести к минимуму эти факторы:
- Сточные воды. Многочисленные реки и озера были погублены сточными водами с различных промышленных производств, с домов и квартир (бытовой шлак), с агропромышленных комплексов и многого другого.
- Захоронения бытовых отходов и предметов техники в морях и океанах. Очень часто практикуется подобный вид захоронения ракет и других космических приборов, отслуживших свой срок. Стоит учесть, что в водоемах живут живые организмы, на здоровье которых и на качестве воды это сильно сказывается.
- Промышленность занимает первое место среди причин загрязнения воды и экосистемы всей в целом.
- Радиоактивные вещества, распространяясь по водоемам, заражают флору и фауну, делают воду не пригодной для питья, а также жизни организмов.
- Утечка нефтесодержащих продуктов. Со временем металлические контейнеры, в которых хранится или транспортируется нефть, подлежат коррозии, соответственно, загрязнение воды – результат этого. Атмосферные осадки с содержанием кислот способны повлиять на состояние водоема.
Источников куда больше, здесь описаны самые распространенные из них. Для того чтобы запасы пресной воды на Земле оставались как можно дольше пригодными для потребления, о них необходимо заботиться уже сейчас.
Водный резерв в недрах планеты
Мы уже выяснили, что наибольший резерв питьевой воды в ледниках, снегах и в почве нашей планеты. В недрах запасы пресной воды на Земле составляют 1,3 миллиарда кубических километра. Но, помимо сложностей в ее добывании, мы сталкиваемся с проблемами, которые связаны с ее химическими свойствами. Вода не всегда бывает пресной, иногда соленость ее достигает 250 грамм на 1 литр. Чаще всего встречаются воды с преобладанием хлора и натрия в своем составе, реже – с натрием и кальцием или натрием и магнием. Пресные грунтовые воды располагаются ближе к поверхности, а на глубине до 2 километров чаще всего находятся соленые воды.
На что мы тратим этот ценнейший ресурс?
Почти 70 % мы растрачиваем воду на поддержание сельскохозяйственной отрасли. В каждом регионе это значение колеблется в разных диапазонах. Около 22 % мы тратим на все мировое производство. И только 8 % из оставшегося уходит на нужды бытового потребления.
Снижение водного резерва питьевой воды грозит более 80 странам. Оно оказывает существенное влияние не только на общественное, но и экономическое благополучие. Необходимо искать решение этого вопроса уже сейчас. Так, сниженное потребление питьевой воды не является решением, а лишь усугубляет проблему. С каждым годом запас пресной воды уменьшается до значения 0.3 %, при этом, не все источники пресной воды для нас доступны.
Источник
Вода и воздух – дары, которые предоставляет нам мать природа
совершенно бесплатно и в неограниченном количестве. Так полагали многие народы
несколько десятков тысячелетий и верят в это и сейчас. Но за последние годы
некоторые изменили свое отношение к этому и теперь также считают, что может
возникнуть опасная ситуация дефицита пресной воды в мире, что, в свою очередь,
может повлечь массовую миграцию населения или привести к войнам.
Сколько воды на Земле?
Более 2/3 нашей планеты покрыты водой. Если перевести это в
числовые данные – то это примерно 1 386 миллиона кубических километров.
Внушительная цифра, не правда ли? Но качество такой воды оставляет желать
лучшего, так как большую часть нельзя использовать в бытовом и промышленном
производстве из-за высокого содержания хлорида натрия или поваренной соли. Так,
доля пресной воды в мировых водных ресурсах составляет 1/40 часть от общего
объема.
Стоит отметить, что лишь сотая часть всех запасов пресной
воды на Земле находится в быстром доступе и не требует больших затрат на добычу
и дальнейшее использование. Добыча остальной части сопряжена с определенными
трудностями, как в физическом, так и в материальном плане.
На данный момент на нашей планете живет более шести
миллиардов человек, и с каждым годом эта цифра растет, а ресурсы пресной воды,
к сожалению, уменьшаются. Мировые запасы пресной воды распределены на
поверхности очень неравномерно и уже сейчас, более трети всей популяции
населения страдают от нехватки этого важного и нужного источника жизни.
Геополитические аспекты
Владение такими благами цивилизации, как электричество,
водопровод, канализация и др. – для большого пласта населения лишь несбыточные
мечты, до которых им еще расти и расти, как бы странно это не звучало. Учитывая
тот факт, что многие ресурсы ограничены, страны с развитой экономикой стараются
не допустить повышения уровня жизни в других регионах и сохранить эти блага для
себя, что сильно накаляет обстановку в мире. Можно предположить даже вариант
проведения военных действий в отношении стран, где содержится больше всего
пресной воды.
На что расходуется вода?
Основной расход распределен следующим образом:
- 8% на бытовые нужды;
- 70% на сельскохозяйственную промышленность;
- 22% вся остальная промышленность.
Потребление для бытовых нужд на данный момент занимает малую
часть от общего расхода, но развитие цивилизации и увеличение числа
используемых посудомоечных и стиральных машин, неумолимо ведет к увеличению
расхода.
Большая часть уходит на сельское хозяйство. Здесь вода
применяется для орошения полей и угодий, на которых выращиваются продукты
питания; при производстве кормов для животных; биотоплива из кукурузы и
сахарного тростника.
Остальные отрасли промышленности составляют не очень большой
процент, но с каждым годом он растет, забирая все больше воды для своих
потребностей.
Где сосредоточены основные запасы пресной воды в гидросфере?
Пресная вода составляет только 2% от общего количества всех
водных ресурсов на Земле. В численном эквиваленте, это примерно 28,25 миллиона
кубических километров.
Ниже представлены количественные данные, в каких частях
гидросферы сосредоточены основные запасы пресной воды:
- ледники, постоянный снег – 68,7%
- подземная вода – 30,1 %
- вечная мерзлота – 0,86 %
- пресные озера – 0,26 %
- пары атмосферы – 0,04 %
- реки – 0,006%
Многих интересует вопрос, а есть ли пресная вода в океане?
Есть, и находится она глубоко под океанским дном. К сожалению, для ее добычи
требуются большие затраты и современное оборудование. Поэтому разработка таких
месторождений или слабая, или не ведется совсем.
Самым пресным океаном на Земле является Северный Ледовитый
океан. Источником здесь служат, конечно же, ледники (один из объектов
гидросферы, который содержит больше всего пресной воды), таяние которых
приводит к освобождению огромной массы водных ресурсов и разбавлению вод
океана.
Интересный факт!
Пресным морем считается Балтийское море, воды которого
содержат всего лишь от 2 до 8 грамм соли на килограмм. В Финский залив,
считающийся частью Балтийского моря, впадает одна из крупных и известных рек
Нева, которая опресняет воды залива.
Крупные владельцы запасов пресной воды
Неравномерное распределение пресной воды привело к тому, что
одни пользуются ей с избытком, а другие вынуждены жестко экономить и беречь
каждую каплю. Давайте познакомимся с пятеркой стран, которые располагают
наиболее крупными ресурсами пресных вод на единицу площади.
Бразилия
Ресурсы – 6950 кубических километров, что составляет 1/5
всего запаса на Планете. Первое место этой стране обеспечила река Амазонка,
которая включает в себя еще около двух ста притоков.
Россия.
Ресурсы – 4500 кубических километров. Пресная вода в России
составляет 20% от общего объема. Основная кладовая – озеро Байкал, которое
содержит около 20% от всех мировых запасов.
Канада
Ресурсы – 2900 кубических километров. Реки этой страны
относятся к Бассейнам Северного Ледовитого и Атлантического океанов. На
территории имеется огромное количество озер – еще один источник пресных вод.
Китай
Ресурсы – 2800 кубических километров, что составляет 6 % от
общих запасов. Но, насколько это парадоксально не звучало, север и центральная
часть страдают от дефицита воды, так как она распределена на территории Китая
очень неравномерно.
Индонезия
Ресурсы – 2530 кубических километров. Огромное количество
рек, которые пополняются обильными осадками, обеспечили этой стране место в 5
самых обеспеченных пресной водой стран.
К наименее обеспеченным странам относятся Израиль, Пакистан,
Узбекистан, Азербайджан, Бангладеш, Алжир.
Вот мы ознакомились с примерами стран наиболее и наименее
обеспеченных ресурсами пресной воды.
Как нам стало видно из данной статьи, пока, запасов пресной
воды достаточно на планете, и хватит еще на несколько тысячелетий. Но все равно
стоит глубоко задуматься над разработкой новых месторождений, так как
численность населения растет и не совсем понятно, как это повлияет в дальнейшем
на использование этого важного и необходимого биологического ресурса.
Источник