Основные запасы пресной воды в гидросфере: где сосредоточены в наибольших и наименьших объемах?

Откуда появилась вода на земле?

Оказывается, она присутствовала уже тогда, когда геологическая история нашей планеты еще только начиналась. Как известно, возраст Земли – примерно 4,5 миллиарда лет. Самые древние из горных пород существуют около 3,8 миллиардов лет. Они хранят на себе отпечатки тех одноклеточных организмов, что жили в водоемах.

Этот факт позволяет сделать заключение о том, что появление первичной гидросферы совершилось не позже, чем 4 миллиарда лет тому назад. Но тогда она составляла лишь 5-10% от ее сегодняшнего объема.

Как же она появилась? Одной из преобладающих на данный момент гипотез является следующая. При образовании Земли вода образовалась посредством того, что происходило выплавление и дегазация вещества из мантии. Дегазация обозначает удаление из мантии растворенных в ней газов. Считается, что, скорее всего, большую первоначальную роль в этом процессе сыграла катастрофическая – ударная – дегазация, которая была вызвана падением крупных метеоритных тел на Землю.

Колумбия

Территория государства омывается Тихим океаном в западной части и Карибским морем с севера. Богатая речная система страны представлена многочисленными крупными и мелким реками, самыми большим, из которых являются: Магдалена, Каука и Амазонка. Географическое расположение Колумбии обеспечивает обильные осадки в течении всего года в отдельных регионах страны, а также большие приливы, беспрерывно пополняющие водные запасы. Огромную часть водных ресурсов в стране составляют тростниковые болота.

В Перу находится знаменитое во всем мире озеро Титикака, которое составляет неотъемлемую часть водных богатств страны. Также на территории государства находятся бесчисленное количество термальных источников, озер, рек, лагун и водопадов. Из огромного количества озер можно выделить самые значимые, такие, как:

озеро Римачи, являющееся самым крупным озером во всей Амазонии,
озеро Хунин ледникового происхождения.

Помимо бесчисленного количества горных рек, стоит обратить особое внимание на величественные водопады, которых в Перу невероятное количество. Самыми крупными водопадами являются: Три сестры, Юмбилла и Гокта

Отдельного внимания заслуживают уникальные лагуны с неиссякаемыми запасами воды, самыми большими из, которых можно отметить: Пака, Уарингас, Паринакочас и Йангануко.

Физические свойства

Базовые характеристики с точки зрения физиков:

  • плавление и замерзание при 0°С (лед превращается в жидкую воду и наоборот);
  • кипение при температуре 100°С (вода становится паром – это ее газообразное состояние);
  • плотность при температуре 4°С – 1 г/см³, при 20°С – 0,9982 г/см³.

При нормальных условиях (давление 1 атм.) пресная вода — без цвета, запаха и вкуса. Для нее характерна высокая теплоемкость и пониженная теплопроводность (поглощая тепло в больших количествах, сама она нагревается сравнительно мало).

Интересно! Пресная вода — хороший растворитель, окисляющий большинство металлов. Она в состоянии растворить даже горные породы.

Вода в атмосфере Земли

Большой объем воды на планете Земля содержится в газообразном состоянии, по средним оценкам порядка 14 тысяч кубических километров. Вода в атмосфере появляется в результате испарения, переносится с воздухом в другие уголки планеты. Из пара жидкость выделяется в виде атмосферных осадков: снега, града, дождя. Со способностью Н2О изменять свои агрегатные состояния связаны такие важные понятия как «влажность», «климат».

Водяной пар в атмосфере выполняет функцию защитного покрывала. Без него было не невозможно существование всего живого на Земле. Пар поглощает основную долю инфракрасного излучения, сохраняет тепло Земли в темное время суток. С выделением тепла связаны процессы конденсации, таяния. Замерзание, испарение – теплопоглощающие процессы.

Содержание пара в воздухе постоянно меняется. Не только от температуры воздуха, но и влажности зависит состав флоры, фауны. Пар необходим для существования биосферы. Наличие пара в воздухе выдают белые полосы при движении самолета. Основные погодные процессы, связанные с влажностью, происходят на высоте до 17 км над уровнем моря.

25 интересных фактов

Ученые постоянно исследуют оксид водорода, находя интересные факты.

  1. Лёд не тонет в воде. Дело в том, что плотность льда меньше чем, воды в жидком состоянии. Поэтому морские обитатели продолжают жизнедеятельность. Другие вещества увеличивают плотность при замерзании.
  2. Большинство загрязнений вымораживаются при образовании льда.
  3. Более 2/3 запасов пресной воды на Земле хранится в ледниках.
  4. Вёдра для воды изготавливают в форме конуса для того, чтобы их не разорвало при случайном замерзании воды.
  5. Теплоёмкость и некоторые другие физические свойства воды зависят от температуры не одинаково.
  6. Жидкая вода регулирует температуру Земли, водяной пар — влажность воздуха.
  7. Снег способен отражать лучи света на 75%, а вода только на 5%, поэтому снежные ночи такие светлые.
  8. В Антарктиде есть озеро с водой, в 11 раз солёнее морской. В нем настолько соленая вода, что не замерзает даже при — 50 С.
  9. Горячая вода имеет способность замерзать быстрее, чем холодная. Этот факт легко проверить самостоятельно.
  10. Лёд встречается на полюсах Луны, а также на полюсах Марса и Меркурия.
  11. В Антарктике находится самый холодный лёд, а вот самым теплым льдом считается Альпийский, так как его температура составляет 0 градусов по Цельсию.
  12. Температура кипения воды не всегда составляет 100 градусов по Цельсию. Показатель зависит от атмосферного давления. Например, на Эльбрусе — самой высокой вершине Европы (5642 м), — вода закипит при 80,8 °С.
  13. Примерно на каждые 100 метров вглубь к центру Земли температура кипения увеличивается на 3°C.
  14. Озеро Байкал — самое большое пресное озеро в мире.
  15. Для производства 1 тонны стали требуется 300 тонн воды.
  16. Учёные считают, что мировой океан изучен только на 2-7%.
  17. На 1 кг тела коровы приходится 600 грамм жидкости.
  18. В теле рыбы 70-80 процентов.
  19. В медузе больше 95 процентов.
  20. Растения на 50-90 процентов состоят из жидкости.
  21. Вода участвует в фотосинтезе растений.
  22. Бегемот употребляет около 250 литров воды в сутки.
  23. Древесное растение Эвкалипт в сутки поглощает из почвы и испаряет 320 л влаги.
  24. Верблюд способен выпить больше 100 литров воды менее, чем за 15 минут.
  25. Скалистая белка может жить без воды до 100 дней.

Распределение запасов воды по странам

Всемирная комиссия по воде подсчитала, что одному человеку для питья, личной гигиены и приготовления пищи, в среднем, требуется около 50 литров воды. Но, как известно, в некоторых странах расход воды составляет гораздо больше. Однако даже страны с огромными запасами пресной воды сегодня склоняются к тому, что использовать ее необходимо в режиме экономии. Наиболее крупными запасами чистой пресной воды обладают около 30 стран. Рассмотрим первую десятку.

Безусловным лидером является Бразилия. В этой стране запас водных ресурсов составляет 8233,00 кубических километров.

Второе место в этом списке занимает Россия с запасом 4 508,00. 80% всех запасов воды в России находится в озере Байкал.

На третьем месте Соединенные Штаты Америки. На их территории находится 3 069,00 кубических километров чистой питьевой воды.

Канада занимает четвертую позицию – 2902,00 кубических километров.

На остальных местах — Китай, Колумбия, Евросоюз, Индонезия, Перу и Конго.

Всего в списке 173 страны. Замыкают список Кувейт и Сент-Китс и Невис. Их запасы – всего 0,02 кубических километра.

Притом, что потребность в воде постоянно увеличивается, ее запасы резко сокращаются. Только за последние четыре десятилетия количество воды (из расчета на одного человека) сократилось почти на 60%. Таким образом, количество воды становится все меньше, а потребность в ней постоянно увеличивается.

Какую воду называют пресной?

Как известно, две трети поверхности нашей планеты покрыты водой. Но жидкость, составляющая массу морей и океанов, не годится для питья, так как в ней содержится чересчур много солей. Лишь 3% всех водных запасов на Земле можно назвать пресной водой. Отличие от морской воды заключается в содержании соли: в пресной – не больше, чем 0,1%, в морской – до 3,5-4,1%.

От растворённых в воде солей, газов, органических и минеральных веществ зависит вкус и ряд других свойств пресной воды, которая может быть обычной питьевой и минеральной. Причём минеральная, в свою очередь, подразделяется на:

  • лечебную, непригодную для постоянного утоления жажды, однако способствующую излечению от определённых заболеваний;
  • лечебно-столовую, которая содержит в своём составе раствор лечебных минеральных солей, но в меньшем количестве;
  • столовую, в которой минеральные добавки и газы присутствуют в невысокой концентрации.

Обычная питьевая вода может быть получена искусственным способом:

  • опреснением морской воды, т.е. выпариванием и конденсацией пара;
  • таянием снега или льда;
  • дистилляцией.

Чтобы вода приобрела особые свойства, её настаивают на серебре, пропускают через шунгитную крошку, облучают ультрафиолетом, убивающим патогенные микроорганизмы и т.д.

Проблема нехватки питьевой воды

Пресноводные водоёмы, т.е. реки и озёра, занимают не более 1% поверхности планеты, однако именно они являются источником жизни на суше. К сожалению, их количество с каждым годом уменьшается – реки мелеют, озёра высыхают, и перед человечеством понемногу встаёт угроза недостатка питьевой воды. Уже сейчас существуют регионы, в которых чистая вода стоит дороже бензина, и проблема лишь усугубляется с течением времени.

Мы привыкли считать пресную воду возобновляемым ресурсом. Благодаря круговороту испарения и проливаемых осадков состав воды постоянно обновляется и восстанавливается. Однако сегодня в этот природный процесс вмешался антропогенный фактор: растущее население нашей планеты потребляет всё больше воды.

Мы используем для питья лишь очень малую часть всей потребляемой пресной воды, гораздо больше уходит на бытовые нужды. Самая крупная доля расходов приходится на сельское хозяйство и промышленность. К примеру, только для изготовления одной пары джинсов нужно потратить 8 000 литров воды, а на производство килограмма говядины – около 15 000 литров.

После использования чистая вода загрязняется, но мы не очищаем её, а сбрасываем в природные источники, которые из-за этого тоже становятся грязными. К загрязняющим факторам, оказывающим влияние на кругооборот воды, относятся:

  • выбросы предприятиями вредных отходов в атмосферу;
  • сброс жидких отходов в водоёмы;
  • растворение в дождевой воде токсичных веществ, содержащихся в твёрдых отходах, и последующее просачивание этой воды в подземные водоносные горизонты;
  • техногенные аварии и катастрофы, увеличивающие число выбросов в атмосферу, воду и почву;
  • применение сельскохозяйственными предприятиями удобрений, пестицидов, гербицидов и других веществ, попадающих в почву и вымываемых дождевыми водами.

Если в ближайшие десятилетия человечество не изменит свой подход к природным запасам воды и не прекратит бездумно их тратить, то вскоре большая часть населения планеты ощутит недостаток живительной влаги. Проблема настолько масштабна, что не исключены даже войны, причиной которых станет обладание водными ресурсами. Единственный выход – в разумном распределении запасов и их бережном расходовании.

Как получить из морской?

Для этого разработаны следующие методики:

  • дистилляция (одна или несколько стадий кипения и последующей конденсации);

  • мембранная дистилляция (пар просачивается через мембрану, которая пропускает только его);
  • обратный осмос («продавливание» через фильтры, пропускающие только молекулы воды);
  • электродиализ (прохождение водяного потока сквозь камеру с электродами, на которых «оседают» положительные и отрицательные ионы);
  • газогидратный метод (замораживание соленой воды, затем — обработка одним из углеродных газов; образующиеся в процессе кристаллы – это уже пресная вода).

Еще больше способов сделать из морской пресную воду можно найти тут.

Важно! Опреснить соленую воду можно и «кустарными» способами. Она замерзает медленнее пресной

Поэтому нужно дождаться, когда в воде появятся кусочки льда, извлечь их и дать растаять. Также в домашних условиях применяется дистилляция.

Как государства компенсируют недостаток H2O?

Задача снабжения пресной водой выполняется самыми разными методами. Технический прогресс расширил возможности человека, ему теперь доступны более сложные технологии добычи воды, нежели простой забор из водоема. Предлагаются и экзотические варианты, вроде транспортировки айсбергов из полюсов Земли морем.

Чаще всего прибегают к следующим путям решения проблемы:

  1. Импорт H2O. Это самый простой способ ликвидировать дефицит. Ряд африканских стран прибегает к завозу пресной воды танкерами из Бразилии. Таким же образом поступают Нидерланды, у них поставщиком является Норвегия.

  2. Бурение глубоких скважин. К этому методу прибегают страны, у которых ограничен доступ к наземным источникам. Считается, что самая чистая вода находится в артезианских пластах, залегающих на глубине 100 – 300 метров от поверхности.
  3. Опреснение морской H2O. Широко распространено в странах, имеющих выход к морю. Это затратная технология, поэтому часто опресненная масса пригодна для технических целей и гигиены, но не доводится до кондиций чистой питьевой воды. Пример тому – Израиль.
  4. Конденсация влаги из тумана. Для этого достаточно сетки из тонкой нержавеющей стали. На выходе получается чистая вода, не требующая транспортировки. Пилотный проект запустили в Марокко, где в ночные часы образуется много росы, и сетка никому не мешает. Теперь такой питьевой водой снабжают несколько населенных пунктов.

В обозримом будущем дефицит воды может стать глобальной проблемой, если не принимать действенных мер.

На Земле растет число регионов, где приходится тратить значительные ресурсы на водоснабжение. Рост численности населения усугубляет ситуацию.

Из каких берется для нужд человека?

Водозабор – это все гидротехнические сооружения, которые осуществляют забор и подачу воды для обеспечения хозяйственных и питьевых нужд. Берется она из природных вод, делящихся на поверхностные и подземные.

Большая часть запасов воды поступает из поверхностных водоёмов (рек, озер), а затем, перед распределением, она попадает в очистные конструкции.

Подземные воды предназначены только для питьевых нужд. Подземный водозабор отличается сложностью своей конструкции, которая зависит от того, как глубоко залегает вода, и от того, в каком количестве она будет подниматься на поверхность.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitter
Напишите комментарий