Total volume hidrosfer bumi sangat besar dan mencapai hampir 1,4 miliar km2.Namun, sumber daya air tawar yang dibutuhkan manusia, hewan, dan tumbuhan hanya menyumbang 2-2,5% dari volume tersebut. Konsumsi air dunia pada tahun 1985 adalah 4 ribu km3, menurut perkiraan para ahli, pada tahun 2000 akan meningkat menjadi 6 ribu km3. Selain itu, sekitar setengah dari seluruh air bersih yang digunakan (63%) terbuang sia-sia, terutama di bidang pertanian. 27% dari total volume digunakan untuk konsumsi air industri, 6% untuk konsumsi air kota, dan hanya 4% untuk produksi. Situasi ini menciptakan ancaman nyata terhadap kekurangan air bersih global.

Cadangan air tawar sedikit, itupun sebagian besar berbentuk padat berupa air, dan berada di pegunungan. Bagian ini praktis masih tidak dapat diakses untuk digunakan. Jika es ini tersebar merata di seluruh bumi maka akan menutupinya dengan lapisan setinggi 53 cm, dan jika mencair maka ketinggiannya akan naik sebesar 64 meter.

Danau juga merupakan sumber air tawar yang berharga, namun distribusinya tidak merata di permukaan bumi. Di dan di bagian utara, air tawar tersedia berlimpah, dan per kapita ada 25 ribu m3 per tahun. Di sabuk planet ini, yang mencakup 1/3 daratan, terjadi kekurangan air yang sangat akut. Di sini per kapitanya kurang dari 5 ribu m3 per tahun, dan pertanian hanya mungkin dilakukan dalam kondisi tertentu. Perbedaan ini terutama disebabkan oleh keunikan iklim wilayah tersebut dan sifat permukaannya.

Air bersih telah menjadi komoditas perdagangan global: air tersebut tersedia dalam kapal tanker, melalui jaringan pipa air jarak jauh. Misalnya air tersebut didatangkan dari, - dari, - dari. Ada proyek untuk memompa air melalui pipa dari dan Antartika ke, dari ke

Melihat planet kita dari ketinggian luar angkasa, langsung muncul perbandingan dengan bola biru yang seluruhnya tertutup air. Saat ini, benua tampak seperti pulau-pulau kecil di lautan tak berujung. Hal ini wajar saja, karena air menempati 79,8% dari seluruh permukaan, dan 29,2% berada di daratan. Cangkang air bumi disebut hidrosfer, volumenya 1,4 miliar m3.

Sumber daya air dan tujuannya

Sumber air- Merupakan perairan dari sungai, danau, kanal, waduk, laut dan samudera yang layak untuk dimanfaatkan dalam bidang pertanian. Ini juga termasuk air tanah, kelembaban tanah, rawa, gletser, dan uap air di atmosfer.

Air muncul di planet ini sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu dan awalnya berbentuk uap yang dilepaskan selama proses degassing pada mantel. Saat ini, air merupakan unsur terpenting dalam biosfer bumi, karena tidak ada yang dapat menggantikannya. Namun, belakangan ini sumber daya air tidak lagi dianggap terbatas karena para ilmuwan telah berhasil melakukannya desalinasi air garam.

Tujuan sumber daya air- menunjang aktivitas vital seluruh kehidupan di muka bumi (manusia, tumbuhan dan hewan). Air merupakan basis seluruh makhluk hidup dan pemasok utama oksigen dalam proses fotosintesis. Air juga berperan dalam pembentukan iklim - menyerap panas dari atmosfer untuk melepaskannya di masa depan, sehingga mengatur proses iklim.

Perlu diingat bahwa sumber air memainkan peran penting dalam perubahan planet kita. Masyarakat selalu menetap di dekat waduk atau sumber air. Jadi, air meningkatkan komunikasi. Ada hipotesis di kalangan ilmuwan bahwa jika tidak ada air di Bumi, penemuan Amerika akan tertunda selama beberapa abad. Dan Australia masih belum dikenal hingga saat ini.

Jenis sumber daya air

Seperti yang sudah dikatakan sumber air- ini semua adalah cadangan air di planet ini. Namun di sisi lain, air merupakan senyawa yang paling umum dan paling spesifik di Bumi, karena hanya air yang dapat berada dalam tiga wujud (cair, gas, dan padat).

Sumber daya air yang ada di bumi terdiri dari:

• permukaan air(lautan, laut, danau, sungai, rawa) adalah sumber air tawar yang paling berharga, namun masalahnya adalah benda-benda ini tersebar tidak merata di permukaan bumi. Jadi, di zona khatulistiwa, serta di bagian utara zona beriklim sedang, terdapat kelebihan air (25 ribu m 3 per tahun per orang). Dan benua tropis yang 1/3 luas daratannya sangat menyadari kekurangan cadangan air. Berdasarkan situasi ini, pertanian mereka berkembang hanya dengan irigasi buatan;
• air tanah;
• waduk yang dibuat secara buatan oleh manusia;
• gletser dan ladang salju (air beku dari gletser di Antartika, Arktik, dan puncak gunung bersalju). Di sinilah sebagian besar air tawar ditemukan. Namun cadangan ini praktis tidak tersedia untuk digunakan. Jika semua gletser tersebar di bumi, maka es ini akan menutupi bumi dengan bola setinggi 53 cm, dan dengan mencairkannya, kita menaikkan permukaan Laut Dunia sebesar 64 meter;
• kelembaban apa yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan;
• keadaan uap atmosfer.

Konsumsi air

Total volume hidrosfer luar biasa jumlahnya, namun hanya 2% dari angka tersebut yang merupakan air tawar, dan hanya 0,3% yang tersedia untuk digunakan. Para ilmuwan telah menghitung sumber daya air tawar yang diperlukan bagi seluruh umat manusia, hewan dan tumbuhan. Ternyata pasokan sumber daya air di planet ini hanya 2,5% dari volume air yang dibutuhkan.

Di seluruh dunia, sekitar 5 ribu m3 dikonsumsi setiap tahun, sementara lebih dari separuh air yang dikonsumsi hilang tanpa dapat ditarik kembali. Secara persentase, konsumsi sumber daya air memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• pertanian - 63%;

• konsumsi air industri - 27% dari total;

• kebutuhan kota mengambil 6%;
• waduk mengkonsumsi 4%.

Hanya sedikit orang yang mengetahui bahwa untuk menanam 1 ton kapas dibutuhkan 10 ribu ton air, 1 ton gandum membutuhkan 1500 ton air, produksi 1 ton baja membutuhkan 250 ton air, dan 1 ton kertas membutuhkan 1 ton kertas. sedikitnya 236 ribu ton air.

Seseorang harus mengonsumsi setidaknya 2,5 liter air per hari, namun rata-rata orang yang sama menghabiskan setidaknya 360 liter per hari di kota besar, karena angka ini mencakup semua kemungkinan penggunaan air, termasuk menyiram jalan, mencuci kendaraan, dan bahkan pemadam kebakaran. .

Namun konsumsi sumber daya air tidak berhenti sampai di situ. Hal ini misalnya dibuktikan dengan transportasi air atau proses budidaya ikan baik laut maupun segar. Selain itu, untuk membudidayakan ikan, Anda hanya membutuhkan air bersih, jenuh dengan oksigen dan bebas dari kotoran berbahaya.

Contoh bagus pemanfaatan sumber daya air adalah tempat rekreasi. Tidak ada orang yang tidak ingin bersantai di tepi kolam, bersantai, dan berenang. Di dunia, hampir 90% tempat rekreasi terletak di dekat perairan.

Kebutuhan untuk melindungi sumber daya air

Mengingat situasi saat ini, kita dapat menyimpulkan bahwa air memerlukan sikap protektif terhadap dirinya sendiri. Saat ini, ada dua cara untuk melestarikan sumber daya air:

• mengurangi konsumsi air bersih;
• penciptaan kolektor modern berkualitas tinggi.

Menyimpan air di waduk membatasi alirannya ke lautan di dunia. Menyimpan air di bawah tanah membantu mencegah penguapannya. Pembangunan kanal dapat dengan mudah mengatasi masalah penyaluran air tanpa merembes ke dalam tanah. Umat ​​​​manusia juga sedang memikirkan metode terbaru untuk mengairi lahan pertanian, sehingga memungkinkan untuk melembabkan wilayah tersebut menggunakan air limbah.

Namun masing-masing cara di atas sebenarnya berdampak pada biosfer. Sistem waduk, misalnya, tidak memungkinkan terbentuknya endapan lumpur yang subur; kanal-kanal mengganggu pengisian kembali air tanah. Oleh karena itu, saat ini salah satu cara paling efektif untuk melestarikan sumber daya air adalah pengolahan air limbah. Ilmu pengetahuan tidak tinggal diam dalam hal ini, dan berbagai metode memungkinkan untuk menetralkan atau menghilangkan hingga 96% zat berbahaya.

Masalah pencemaran air

Pertumbuhan penduduk, peningkatan produksi dan pertanian... Faktor-faktor ini berkontribusi terhadap kekurangan air bersih. Selain itu, jumlah sumber daya air yang tercemar juga semakin meningkat.

Sumber utama polusi:

• limbah industri;
• air limbah kota;
• buah plum dari ladang (artinya jika buah tersebut terlalu jenuh dengan bahan kimia dan pupuk;
• penguburan zat radioaktif di dekat perairan;
• air limbah yang berasal dari kompleks peternakan (air ditandai dengan kelebihan bahan organik biogenik);
• pengiriman.

Alam menyediakan pemurnian diri dari badan air. Hal ini terjadi karena adanya plankton di dalam air, sinar ultraviolet yang masuk ke dalam air, dan pengendapan partikel yang tidak larut. Namun sayangnya polusi jauh lebih besar dan alam tidak mampu mengatasi begitu banyak zat berbahaya yang dihasilkan manusia dan aktivitasnya terhadap sumber daya air.

Sumber air minum yang tidak biasa

Baru-baru ini, umat manusia telah memikirkan bagaimana menggunakan sumber air yang tidak konvensional. Inilah yang utama:

• menarik gunung es dari Arktik atau Antartika;
• melakukan desalinasi air laut (saat ini aktif digunakan);
• mengembunkan air di atmosfer.

Untuk memperoleh air tawar melalui desalinasi air asin, dipasang stasiun desalinasi di kapal laut. Sudah ada sekitar ratusan unit serupa di seluruh dunia. Penghasil air terbesar di dunia adalah Kuwait.

Air tawar baru-baru ini memperoleh status sebagai komoditas global; air tersebut diangkut dengan kapal tanker menggunakan pipa air jarak jauh. Skema ini berhasil dalam bidang-bidang berikut:

• Belanda mendapat air dari Norwegia;
• Arab Saudi menerima sumber daya dari Filipina;
• Singapura mengimpor dari Malaysia;
• air dipompa dari Greenland dan Antartika ke Eropa;
• Amazon mengangkut air minum ke Afrika.

Salah satu pencapaian terbaru adalah instalasi yang menggunakan panas reaktor nuklir secara bersamaan untuk desalinasi air laut dan produksi listrik. Sementara itu, harga satu liter air tidak mahal, karena produktivitas instalasi tersebut cukup tinggi. Disarankan untuk menggunakan air yang telah melewati jalur ini untuk irigasi.

Waduk juga dapat membantu mengatasi kekurangan air tawar dengan mengatur aliran sungai. Total lebih dari 30 ribu waduk telah dibangun di dunia. Di sebagian besar negara, terdapat proyek untuk redistribusi aliran sungai melalui transfernya. Namun sebagian besar program ini ditolak karena masalah lingkungan.

Sumber daya air Federasi Rusia

Negara kita mempunyai potensi sumber daya air yang unik. Namun kelemahan utama mereka adalah distribusinya yang sangat tidak merata. Jadi, jika kita membandingkan distrik federal Selatan dan Timur Jauh Rusia, maka dalam hal ukuran sumber daya air lokal, keduanya berbeda satu sama lain sebanyak 30 kali lipat, dan dalam hal pasokan air - sebanyak 100 kali lipat.

Sungai Rusia

Ketika memikirkan tentang sumber daya air Rusia, pertama-tama kita harus memperhatikan sungai. Volumenya adalah 4.270 km 3 . Ada 4 cekungan air di wilayah Rusia:

• lautan Samudra Utara dan Arktik, serta sungai-sungai besar yang mengalir ke dalamnya (Dvina Utara, Pechora, Ob, Yenisei, Lena, Kolyma);
• Samudra Pasifik (Amur dan Anadyr);
• lautan Samudra Atlantik (Don, Kuban, Neva);
• cekungan bagian dalam Laut Kaspia dan aliran Volga dan Ural.

Karena kepadatan penduduk di wilayah tengah lebih besar daripada, misalnya, di Siberia, hal ini menyebabkan hilangnya sungai-sungai kecil dan pencemaran air secara umum.

Danau dan rawa Rusia

Setengah dari seluruh air tawar di negara ini berasal dari danau. Jumlah mereka di negara ini sekitar 2 juta, yang terbesar adalah:

• Baikal;
• Ladoga;
• Onega;
• Taimyr;
• Khanka;
• tong;
• Ilmen;
• Putih.

Tempat khusus harus diberikan kepada Danau Baikal, karena 90% cadangan air tawar kita terkonsentrasi di dalamnya. Selain karena danau ini merupakan yang terdalam di dunia, danau ini juga memiliki ciri ekosistem yang unik. Baikal juga termasuk dalam daftar warisan alam UNESCO.

Danau di Federasi Rusia digunakan untuk irigasi dan sebagai sumber pasokan air. Beberapa danau yang terdaftar memiliki persediaan lumpur obat yang cukup dan oleh karena itu digunakan untuk tujuan rekreasi. Sama seperti sungai, danau juga mempunyai ciri distribusi yang tidak merata. Mereka terutama terkonsentrasi di bagian barat laut negara itu (Semenanjung Kola dan Republik Karelia), wilayah Ural, Siberia, dan Transbaikalia.

Rawa-rawa di Rusia juga memainkan peran penting, meskipun banyak orang yang memperlakukannya dengan tidak hormat dengan mengeringkannya. Tindakan seperti itu menyebabkan matinya seluruh ekosistem yang sangat besar, dan akibatnya, sungai tidak memiliki kesempatan untuk membersihkan dirinya sendiri secara alami. Rawa juga memberi makan sungai dan bertindak sebagai objek pengendaliannya selama banjir dan banjir. Dan tentu saja rawa merupakan sumber cadangan gambut.

Unsur sumber daya air ini tersebar luas di Siberia bagian Barat Laut dan Tengah Utara, total luas rawa di Rusia adalah 1,4 juta km 2.

Seperti yang bisa kita lihat, Rusia memiliki potensi sumber daya air yang besar, namun kita tidak boleh melupakan penggunaan sumber daya ini secara seimbang dan memperlakukannya dengan hati-hati, karena faktor antropogenik dan konsumsi yang besar menyebabkan polusi dan penipisan sumber daya air.

Ikuti terus semua acara penting United Traders - berlangganan kami

Sumber daya air yang dipertimbangkan adalah limpasan permukaan (sungai, danau dan badan air lainnya), limpasan bawah tanah (air tanah dan air tanah), air gletser, dan curah hujan, yang merupakan sumber air untuk memenuhi kebutuhan ekonomi dan domestik. Air adalah jenis sumber daya yang unik. Ini menggabungkan sifat cadangan yang dapat habis (air tanah) dan tidak habis-habisnya (limpasan permukaan). Air di alam terus bergerak, sehingga sebarannya menurut wilayah, musim, dan tahun dapat mengalami fluktuasi yang signifikan.

Rusia memiliki cadangan air bersih yang signifikan. Air sungai paling banyak dimanfaatkan dalam perekonomian nasional. Sungai-sungai di Rusia termasuk dalam cekungan tiga samudera, serta cekungan Kaspia bagian dalam, yang menempati sebagian besar bagian Eropa Rusia. Sebagian besar sungai di Rusia termasuk dalam cekungan Samudra Arktik. Sungai-sungai yang mengalir ke laut utara adalah yang terpanjang dan terdalam. Sungai terpanjang adalah Lena (4400 km), sungai terdalam adalah Yenisei. Di bagian selatan Siberia, sungainya deras dan deras. Pembangkit listrik tenaga air terbesar di negara ini dibangun di bagian ini - Krasnoyarsk dan Sayano-Shushenskaya di Yenisei, Novosibirsk di Ob, Irkutsk, Bratsk, Ust-Ilimsk di Angara, dll. Sungai-sungai di cekungan Samudra Arktik bagian Eropa - Pechora, Mezen, Dvina Utara, Onega - jauh lebih pendek daripada sungai Siberia. Banyak sungai milik cekungan Samudera Pasifik. Sungai utama di cekungan ini adalah Amur dan anak-anak sungainya Zeya, Bureya, dan Ussuri.

Cekungan Samudra Atlantik menempati wilayah terkecil di seluruh negeri. Sungai mengalir ke barat ke Laut Baltik (Neva) dan selatan ke Azov dan Laut Hitam (Don, Kuban, dll.). Neva menempati tempat khusus. Sungai pendek ini (74 km) membawa air dalam jumlah besar - empat kali lebih banyak dari Dnieper, yang panjangnya lebih dari 2000 km.

Sebagian besar wilayah Eropa Rusia ditempati oleh cekungan internal Laut Kaspia. Sungai Volga, Ural, Terek dan lain-lain mengalir ke Laut Kaspia.Di Rusia Eropa, sungai terpanjang adalah Volga (3530 km). Ada banyak pembangkit listrik tenaga air di Volga: Volzhskaya dinamai menurut namanya. Lenin, Saratov, Volzhskaya dinamai menurut namanya. Kongres CPSU XXI, dll.

Konsumen utama sumber daya air di negara kita adalah pasokan air, pembangkit listrik tenaga air, dan irigasi buatan.

Pasokan air adalah serangkaian cara berbeda dalam menggunakan sumber daya air oleh industri, utilitas, dan penduduk dengan sebagian besar kerugian yang tidak dapat diubah dan tingkat polusi yang berbeda-beda. Aspek penggunaan air inilah yang menciptakan masalah penurunan kualitas dan berkurangnya cadangan air, yang semakin parah seiring dengan peningkatan produksi. Untuk mengatasinya diperlukan redistribusi sumber daya air antar wilayah, penggunaan cadangan secara hati-hati, pembangunan fasilitas pengolahan, meluasnya penggunaan siklus tertutup penggunaan air, dan lain-lain.

Pembangkit listrik tenaga air menggunakan energi air yang mengalir, yang cadangannya kemudian dikembalikan seluruhnya ke aliran air. Rusia memiliki cadangan pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia, yang mencakup sekitar 1/10 cadangan dunia. Sumber daya tenaga air di Rusia tersebar tidak merata. Kebanyakan dari mereka berlokasi di Siberia dan Timur Jauh, dengan cadangan pembangkit listrik tenaga air utama terkonsentrasi di lembah sungai Yenisei, Lena, Ob, Angara, Irtysh dan Amur. Lena menempati urutan pertama di antara sungai-sungai Rusia dalam hal cadangan tenaga air. Sungai-sungai di Kaukasus Utara kaya akan sumber daya tenaga air. Sebagian besar sumber daya tenaga air yang secara teknis tersedia di negara ini terletak di wilayah Volga dan Tengah Rusia, di mana cadangan tenaga air di lembah Volga sangat besar.

Aliran sungai dan sumber daya gletser digunakan untuk irigasi buatan. Daerah irigasi utama adalah wilayah gersang: Kaukasus Utara, wilayah Trans-Volga.

SUMBER AIR

SUMBER AIR

air yang cocok untuk keperluan rumah tangga. Sumber daya air tawar sangatlah penting karena jumlahnya kurang dari 3% dari total volume hidrosfer. Pasokan air bersih yang tersedia didistribusikan sangat tidak merata: di Afrika, hanya 10% penduduknya mendapat pasokan air reguler, dan di Eropa angka ini melebihi 95%. Situasi perairan di kota-kota besar dunia (Paris, Tokyo, Mexico City, New York) menjadi semakin tegang. Kekurangan ini terkait dengan peningkatan konsumsi cadangan dan pencemaran hidrosfer.

Kamus geografi ringkas. EdwART. 2008.

Sumber air

air tawar yang dapat digunakan yang terkandung di sungai, danau, waduk, gletser, air tanah, serta kelembaban tanah. Uap atmosfer, air laut yang asin dan lautan yang tidak digunakan untuk pertanian merupakan sumber daya air yang potensial. Total volume sumber daya air diperkirakan mencapai 1,4 miliar km³, dimana hanya 2% yang merupakan air tawar, dan hanya 0,3% yang secara teknis tersedia untuk digunakan. Asupan air dari semua sumber kira-kira. 4000 km³ per tahun. Sumber daya air digunakan di sektor energi, untuk irigasi lahan, industri, pertanian, pasokan air kota, dan juga sebagai jalur transportasi. Saat menggunakan sumber daya air, jumlahnya tidak berubah sama sekali (misalnya, pada pembangkit listrik tenaga air, transportasi air), atau sebagian disita (untuk irigasi, pasokan air umum). Bagian ini merupakan kerugian yang tidak dapat diperbaiki lagi untuk suatu wilayah tertentu. Pada saat yang sama, total cadangan sumber daya air di Bumi tidak ada habisnya, karena terus diperbarui dalam proses global. siklus air. Tersedia aliran sungai berkelanjutan sekitar. 9000–12.000 km³ per tahun, mewakili sumber daya air terestrial terbarukan yang dapat digunakan untuk keperluan rumah tangga. kebutuhan. Dalam hal nilai total sumber daya air terbarukan, pemimpinnya adalah Brasil, Rusia, Kanada, Tiongkok, Amerika Serikat, india, Bangladesh, dan India. Di sejumlah kabupaten, terjadi penipisan sumber daya air secara kuantitatif dan kualitatif (akibat pencemaran). OKE. 1 /3 penduduk dunia tinggal di negara-negara yang mengalami kekurangan air bersih. 50% ter berada di zona defisit. Asia, 20% Eropa, kira-kira. 30% Utara Amerika, hampir seluruh Australia. Daerah dengan sumber daya air berlebih terletak di garis lintang khatulistiwa dan subkutub, serta di banyak daerah di zona beriklim sedang. Limpasan permukaan di Rusia menyumbang 10% dari limpasan permukaan dunia. Namun, 90% berasal dari bass. Utara Samudra Arktik dan Pasifik secara bersamaan mengalami bass. Laut Azov dan Kaspia, tempat tinggal lebih dari 80% penduduknya, menyumbang kurang dari 8% aliran sungai tahunan.

Geografi. Ensiklopedia bergambar modern. - M.: Rosman. Diedit oleh Prof. A.P. Gorkina. 2006 .

Sumber air

perairan dalam wujud cair, padat dan gas serta sebarannya di bumi. Mereka ditemukan di perairan alami di permukaan (lautan, sungai, danau dan rawa); di lapisan tanah bawah (air tanah); pada semua tumbuhan dan hewan; serta di waduk buatan (waduk, kanal, dll).
Air adalah satu-satunya zat yang ada di alam dalam bentuk cair, padat, dan gas. Arti air cair sangat bervariasi tergantung pada lokasi dan penerapannya. Air tawar lebih banyak digunakan dibandingkan air asin. Lebih dari 97% air terkonsentrasi di lautan dan laut pedalaman. Masih baik. 2% berasal dari air tawar yang terdapat di lapisan penutup dan gletser pegunungan, dan hanya kurang dari 1% yang berasal dari air tawar di danau dan sungai, air bawah tanah dan air tanah.
Air, senyawa paling melimpah di bumi, memiliki sifat kimia dan fisik yang unik. Karena mudah melarutkan garam mineral, organisme hidup menyerap nutrisi bersamanya tanpa perubahan signifikan pada komposisi kimianya. Oleh karena itu, air diperlukan untuk berfungsinya semua organisme hidup secara normal. Molekul air terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Berat molekulnya hanya 18, dan titik didihnya mencapai 100 °C pada tekanan atmosfer 760 mm Hg. Seni. Di tempat yang lebih tinggi, dimana tekanannya lebih rendah dibandingkan di permukaan laut, air mendidih pada suhu yang lebih rendah. Ketika air membeku, volumenya meningkat lebih dari 11%, dan es yang mengembang dapat merusak pipa air dan trotoar serta mengikis batuan hingga menjadi tanah gembur. Es kurang padat dibandingkan air cair, yang menjelaskan daya apungnya.
Air juga memiliki sifat termal yang unik. Ketika suhunya turun hingga 0°C dan membeku, 79 kalori dilepaskan dari setiap gram air. Selama musim dingin di malam hari, petani terkadang menyemprot kebun mereka dengan air untuk melindungi tunas dari kerusakan akibat embun beku. Saat uap air mengembun, setiap gramnya melepaskan 540 kalori. Panas ini dapat digunakan dalam sistem pemanas. Karena kapasitas panasnya yang tinggi, air menyerap panas dalam jumlah besar tanpa mengubah suhu.
Molekul air disatukan melalui “ikatan hidrogen (atau antarmolekul),” ketika oksigen dari satu molekul air bergabung dengan hidrogen dari molekul lain. Air juga tertarik pada senyawa lain yang mengandung hidrogen dan oksigen (disebut daya tarik molekuler). Sifat unik air ditentukan oleh kekuatan ikatan hidrogen. Kekuatan adhesi dan tarikan molekul memungkinkannya mengatasi gravitasi dan, karena kapilaritas, naik melalui pori-pori kecil (misalnya, di tanah kering).
DISTRIBUSI AIR DI ALAM
Ketika suhu air berubah, ikatan hidrogen antar molekulnya juga berubah, yang pada gilirannya menyebabkan perubahan wujudnya - dari cair menjadi padat dan gas.
Karena air cair merupakan pelarut yang sangat baik, jarang sekali air tersebut benar-benar murni dan mengandung mineral dalam keadaan terlarut atau tersuspensi. Hanya 2,8% dari 1,36 miliar km 3 seluruh air yang tersedia di Bumi adalah air tawar, dan sebagian besar (sekitar 2,2%) berbentuk padat di pegunungan dan menutupi gletser (terutama di Antartika) dan hanya 0,6% - dalam bentuk cair . Sekitar 98% air tawar cair terkonsentrasi di bawah tanah. Perairan asin di lautan dan laut pedalaman, yang menempati lebih dari 70% permukaan bumi, membentuk 97,2% dari seluruh perairan bumi. Lihat juga LAUT.
Siklus air di alam. Meskipun total pasokan air di dunia konstan, air terus didistribusikan kembali dan oleh karena itu merupakan sumber daya terbarukan. Siklus air terjadi di bawah pengaruh radiasi matahari, yang merangsang penguapan air. Dalam hal ini, mineral yang terlarut di dalamnya mengendap. Uap air naik ke atmosfer, kemudian mengembun, dan karena gravitasi, air kembali ke bumi dalam bentuk presipitasi - hujan atau salju ( Lihat juga HUJAN). Sebagian besar curah hujan terjadi di lautan dan hanya kurang dari 25% yang jatuh di daratan. Sekitar 2/3 dari curah hujan ini masuk ke atmosfer melalui evaporasi dan transpirasi, dan hanya 1/3nya mengalir ke sungai dan merembes ke dalam tanah. Lihat juga HIDROLOGI.
Gravitasi mendorong redistribusi kelembaban cair dari daerah yang lebih tinggi ke daerah yang lebih rendah, baik di permukaan bumi maupun di bawahnya. Air, yang awalnya digerakkan oleh energi matahari, bergerak di lautan dan samudera dalam bentuk arus laut, dan di udara dalam bentuk awan.
Distribusi geografis curah hujan. Volume pembaruan alami cadangan air akibat curah hujan bervariasi tergantung pada lokasi geografis dan ukuran belahan dunia. Misalnya, Amerika Selatan menerima curah hujan tahunan hampir tiga kali lebih banyak dibandingkan Australia, dan hampir dua kali lebih banyak dibandingkan Amerika Utara, Afrika, Asia, dan Eropa (diurutkan berdasarkan penurunan curah hujan tahunan). Sebagian dari kelembapan ini kembali ke atmosfer sebagai akibat dari penguapan dan transpirasi oleh tumbuhan: di Australia nilai ini mencapai 87%, dan di Eropa dan Amerika Utara - hanya 60%. Sisa curah hujan mengalir di atas permukaan bumi dan akhirnya mencapai lautan melalui limpasan sungai.
Di benua, curah hujan juga sangat bervariasi dari satu tempat ke tempat lain. Misalnya, di Afrika, di Sierra Leone, Guinea, dan Pantai Gading, curah hujan lebih dari 2000 mm turun setiap tahunnya, di sebagian besar Afrika tengah - dari 1000 hingga 2000 mm, tetapi di beberapa wilayah utara (gurun Sahara dan Sahel) curah hujan lebih tinggi. jumlah curah hujan hanya 500–1000 mm, dan di Botswana selatan (termasuk Gurun Kalahari) dan Namibia - kurang dari 500 mm.
India Timur, Burma, dan sebagian Asia Tenggara menerima curah hujan lebih dari 2000 mm per tahun, dan sebagian besar wilayah India dan Tiongkok lainnya menerima curah hujan antara 1000 dan 2000 mm, sedangkan Tiongkok utara hanya menerima curah hujan 500–1000 mm. India Barat Laut (termasuk Gurun Thar), Mongolia (termasuk Gurun Gobi), Pakistan, Afghanistan, dan sebagian besar wilayah Timur Tengah menerima curah hujan tahunan kurang dari 500 mm.
Di Amerika Selatan, curah hujan tahunan di Venezuela, Guyana dan Brazil melebihi 2000 mm, sebagian besar wilayah timur benua ini menerima 1000–2000 mm, namun Peru dan sebagian Bolivia dan Argentina hanya menerima 500–1000 mm, dan Chile menerima kurang dari 500mm. Di beberapa wilayah Amerika Tengah yang terletak di utara, curah hujan lebih dari 2000 mm turun per tahun, di wilayah tenggara AS - dari 1000 hingga 2000 mm, dan di beberapa wilayah Meksiko, di timur laut dan Barat Tengah AS, di Kanada bagian timur - 500–1000 mm mm, sedangkan di Kanada tengah dan Amerika Serikat bagian barat kurang dari 500 mm.
Di ujung utara Australia, curah hujan tahunan adalah 1000–2000 mm, di beberapa wilayah utara lainnya berkisar antara 500 hingga 1000 mm, namun sebagian besar daratan dan khususnya wilayah tengahnya menerima curah hujan kurang dari 500 mm.
Sebagian besar wilayah bekas Uni Soviet juga menerima curah hujan kurang dari 500 mm per tahun.
Siklus waktu ketersediaan air. Di mana pun di dunia, aliran sungai mengalami fluktuasi harian dan musiman, dan juga berubah setiap beberapa tahun. Variasi ini sering diulang dalam urutan tertentu, yaitu. bersifat siklus. Misalnya, aliran air di sungai yang tepiannya ditumbuhi vegetasi lebat cenderung lebih tinggi pada malam hari. Hal ini karena sejak fajar hingga senja, vegetasi menggunakan air tanah untuk transpirasi, sehingga aliran sungai berkurang secara bertahap, namun volumenya meningkat lagi pada malam hari ketika transpirasi berhenti.
Siklus musiman ketersediaan air bergantung pada distribusi curah hujan sepanjang tahun. Misalnya, di Amerika Serikat bagian barat, salju mencair pada musim semi. India menerima sedikit curah hujan di musim dingin, namun hujan lebat mulai terjadi pada pertengahan musim panas. Meskipun rata-rata aliran sungai tahunan hampir konstan selama beberapa tahun, aliran sungai tersebut sangat tinggi atau sangat rendah setiap 11–13 tahun. Hal ini mungkin disebabkan oleh sifat siklus aktivitas matahari. Informasi mengenai siklus curah hujan dan aliran sungai digunakan dalam memperkirakan ketersediaan air dan frekuensi kekeringan, serta dalam merencanakan kegiatan perlindungan air.
SUMBER AIR
Sumber utama air tawar adalah curah hujan, namun dua sumber lain juga dapat digunakan untuk kebutuhan konsumen: air tanah dan air permukaan.
Mata air bawah tanah. Sekitar 37,5 juta km 3, atau 98% dari seluruh air tawar dalam bentuk cair, adalah air tanah, dan sekitar. 50% diantaranya terletak pada kedalaman tidak lebih dari 800 m, namun volume air tanah yang tersedia ditentukan oleh sifat akuifer dan kekuatan pompa yang memompa air. Cadangan air tanah di Sahara diperkirakan sekitar 625 ribu km 3 . Dalam kondisi modern, mereka tidak diisi kembali oleh air tawar permukaan, tetapi habis ketika dipompa keluar. Beberapa air tanah terdalam tidak pernah dimasukkan dalam siklus air secara umum, dan hanya di daerah vulkanisme aktif air tersebut meletus dalam bentuk uap. Namun, sejumlah besar air tanah masih menembus permukaan bumi: di bawah pengaruh gravitasi, air ini, bergerak di sepanjang lapisan batuan miring yang kedap air, muncul di kaki lereng dalam bentuk mata air dan sungai. Selain itu, mereka dipompa keluar dengan pompa, dan juga diekstraksi oleh akar tanaman dan kemudian masuk ke atmosfer melalui proses transpirasi.
Permukaan air tanah mewakili batas atas air tanah yang tersedia. Jika terdapat lereng, maka permukaan air tanah bersinggungan dengan permukaan bumi, dan terbentuklah sumber. Jika air tanah berada di bawah tekanan hidrostatik yang tinggi, maka mata air artesis terbentuk di tempat mereka mencapai permukaan. Dengan munculnya pompa yang kuat dan perkembangan teknologi pengeboran modern, pengambilan air tanah menjadi lebih mudah. Pompa digunakan untuk menyuplai air ke sumur dangkal yang dipasang di akuifer. Namun, di sumur yang dibor lebih dalam, hingga mencapai tingkat tekanan air artesis, air artesis naik dan menjenuhkan air tanah di atasnya, dan terkadang muncul ke permukaan. Air tanah bergerak lambat, dengan kecepatan beberapa meter per hari atau bahkan per tahun. Mereka biasanya ditemukan di cakrawala berkerikil atau berpasir berpori atau formasi serpih yang relatif kedap air, dan jarang terkonsentrasi di rongga bawah tanah atau aliran bawah tanah. Untuk memilih lokasi pengeboran sumur yang tepat, biasanya diperlukan informasi tentang struktur geologi daerah tersebut.
Di beberapa belahan dunia, peningkatan konsumsi air tanah menimbulkan dampak yang serius. Memompa air tanah dalam jumlah besar, jauh melebihi pengisian alaminya, menyebabkan kurangnya kelembapan, dan menurunkan tingkat air ini memerlukan biaya lebih besar untuk listrik mahal yang digunakan untuk mengekstraksinya. Di tempat-tempat yang akuifernya menipis, permukaan bumi mulai tenggelam, dan di sana semakin sulit memulihkan sumber daya air secara alami.
Di wilayah pesisir, pengambilan air tanah yang berlebihan menyebabkan penggantian air tawar di akuifer dengan air laut dan air asin, sehingga menurunkan sumber air tawar setempat.
Penurunan kualitas air tanah secara bertahap akibat penumpukan garam dapat menimbulkan konsekuensi yang lebih berbahaya. Sumber garam dapat bersifat alami (misalnya, pelarutan dan penghilangan mineral dari tanah) dan antropogenik (pemupukan atau penyiraman berlebihan dengan air dengan kandungan garam tinggi). Sungai yang dialiri oleh gletser pegunungan biasanya mengandung kurang dari 1 g/l garam terlarut, tetapi mineralisasi air di sungai lain mencapai 9 g/l karena sungai tersebut mengalirkan daerah yang terdiri dari batuan yang mengandung garam dalam jarak yang jauh.
Pelepasan atau pembuangan bahan kimia beracun secara sembarangan menyebabkan bahan kimia tersebut merembes ke dalam akuifer yang menyediakan air minum atau irigasi. Dalam beberapa kasus, hanya beberapa tahun atau dekade yang cukup bagi bahan kimia berbahaya untuk masuk ke air tanah dan terakumulasi di sana dalam jumlah yang signifikan. Namun, setelah akuifer terkontaminasi, diperlukan waktu 200 hingga 10.000 tahun untuk membersihkan dirinya secara alami.
Sumber permukaan. Hanya 0,01% dari total volume air tawar dalam bentuk cair terkonsentrasi di sungai dan aliran air dan 1,47% di danau. Untuk menyimpan air dan terus menyediakannya kepada konsumen, serta untuk mencegah banjir yang tidak diinginkan dan menghasilkan listrik, bendungan telah dibangun di banyak sungai. Sungai Amazon di Amerika Selatan, Sungai Kongo (Zaire) di Afrika, Sungai Gangga dengan Sungai Brahmaputra di Asia Selatan, Sungai Yangtze di Tiongkok, Sungai Yenisei di Rusia, serta Sungai Mississippi dan Missouri di AS memiliki rata-rata aliran air tertinggi, sehingga potensi energi terbesar. Lihat juga sungai
Danau air tawar alami menampung sekitar. 125 ribu km 3 air, bersama dengan sungai dan waduk buatan, merupakan sumber air minum yang penting bagi manusia dan hewan. Mereka juga digunakan untuk irigasi lahan pertanian, navigasi, rekreasi, perikanan dan, sayangnya, untuk pembuangan air limbah domestik dan industri. Kadang-kadang, karena pengisian sedimen atau salinisasi secara bertahap, danau mengering, tetapi dalam proses evolusi hidrosfer, danau baru terbentuk di beberapa tempat.
Ketinggian air di danau-danau yang “sehat” sekalipun dapat menurun sepanjang tahun sebagai akibat limpasan air melalui sungai dan aliran air yang mengalir darinya, akibat rembesan air ke dalam tanah dan penguapannya. Pemulihan levelnya biasanya terjadi karena curah hujan dan masuknya air tawar dari sungai dan aliran yang mengalir ke dalamnya, serta dari mata air. Namun akibat penguapan, garam yang berasal dari limpasan sungai menumpuk. Oleh karena itu, setelah ribuan tahun, beberapa danau bisa menjadi sangat asin dan tidak cocok untuk banyak organisme hidup. Lihat juga danau .
MENGGUNAKAN AIR
Konsumsi air. Konsumsi air meningkat pesat dimana-mana, namun tidak hanya disebabkan oleh pertambahan jumlah penduduk, namun juga disebabkan oleh urbanisasi, industrialisasi dan khususnya perkembangan produksi pertanian, khususnya pertanian beririgasi. Pada tahun 2000, konsumsi air harian global mencapai 26,540 miliar liter, atau 4,280 liter per orang. 72% dari volume ini dihabiskan untuk irigasi, dan 17,5% untuk kebutuhan industri. Sekitar 69% air irigasi telah hilang selamanya.
Kualitas air, digunakan untuk berbagai tujuan, ditentukan tergantung pada kandungan kuantitatif dan kualitatif garam terlarut (yaitu mineralisasinya), serta zat organik; suspensi padat (lumpur, pasir); bahan kimia beracun dan mikroorganisme patogen (bakteri dan virus); bau dan suhu. Biasanya, air tawar mengandung kurang dari 1 g/l garam terlarut, air payau mengandung 1–10 g/l, dan air asin mengandung 10–100 g/l. Air dengan kandungan garam yang tinggi disebut brine, atau air garam.
Tentu saja, untuk keperluan navigasi, kualitas air (salinitas air laut mencapai 35 g/l, atau 35‰) tidak signifikan. Banyak spesies ikan yang telah beradaptasi dengan kehidupan di air asin, namun ada juga yang hanya hidup di air tawar. Beberapa ikan yang bermigrasi (seperti salmon) memulai dan menyelesaikan siklus hidupnya di perairan tawar pedalaman, namun menghabiskan sebagian besar hidupnya di lautan. Beberapa ikan (seperti ikan trout) membutuhkan air dingin, sementara yang lain (seperti ikan tenggeran) lebih menyukai air hangat.
Sebagian besar industri menggunakan air tawar. Namun jika pasokan air terbatas, maka beberapa proses teknologi, seperti pendinginan, dapat dilakukan berdasarkan penggunaan air berkualitas rendah. Air untuk keperluan rumah tangga harus berkualitas tinggi, tetapi tidak sepenuhnya murni, karena air tersebut terlalu mahal untuk diproduksi, dan kurangnya garam terlarut membuatnya tidak berasa. Di beberapa wilayah di dunia, masyarakat masih terpaksa menggunakan air berlumpur berkualitas rendah dari waduk dan mata air terbuka untuk kebutuhan sehari-hari. Namun, di negara-negara industri, semua kota kini disuplai dengan air melalui pipa, disaring dan diolah secara khusus yang setidaknya memenuhi standar minimum konsumen, terutama yang berkaitan dengan air minum.
Ciri penting kualitas air adalah kekerasan atau kelembutannya. Air dianggap sadah jika kandungan kalsium dan magnesium karbonat melebihi 12 mg/l. Garam-garam ini terikat oleh beberapa komponen deterjen, sehingga pembentukan busa terganggu; residu yang tidak larut tertinggal pada pakaian yang dicuci, sehingga menghasilkan warna abu-abu matte. Kalsium karbonat dari air sadah membentuk kerak (kerak kapur) di ketel dan ketel uap, yang mengurangi masa pakai dan konduktivitas termal dinding. Air dilunakkan dengan menambahkan garam natrium yang menggantikan kalsium dan magnesium. Dalam air lunak (mengandung kurang dari 6 mg/l kalsium dan magnesium karbonat), sabun berbusa dengan baik dan lebih cocok untuk mencuci dan mencuci. Air seperti itu tidak boleh digunakan untuk irigasi, karena kelebihan natrium berbahaya bagi banyak tanaman dan dapat mengganggu struktur tanah yang gembur dan menggumpal.
Meskipun konsentrasi elemen jejak yang tinggi berbahaya dan bahkan beracun, sejumlah kecil elemen tersebut dapat memberikan efek menguntungkan pada kesehatan manusia. Contohnya adalah fluoridasi air untuk mencegah karies.
Penggunaan kembali air. Air bekas tidak selalu hilang seluruhnya; sebagian atau bahkan seluruhnya dapat dikembalikan ke siklus dan digunakan kembali. Misalnya, air dari bak mandi atau pancuran dialirkan melalui pipa saluran pembuangan ke instalasi pengolahan air limbah kota, di mana air tersebut diolah dan kemudian digunakan kembali. Biasanya, lebih dari 70% limpasan perkotaan kembali ke sungai atau akuifer bawah tanah. Sayangnya, di banyak kota besar di pesisir pantai, air limbah perkotaan dan industri dibuang begitu saja ke laut dan tidak didaur ulang. Meskipun metode ini menghilangkan biaya pembersihan dan mengembalikannya ke peredaran, terdapat potensi hilangnya air yang dapat digunakan dan pencemaran wilayah laut.
Dalam pertanian beririgasi, tanaman mengkonsumsi air dalam jumlah besar, menyedotnya dengan akarnya dan kehilangan hingga 99% secara permanen dalam proses transpirasi. Namun, ketika mengairi, petani biasanya menggunakan lebih banyak air daripada yang dibutuhkan untuk tanaman mereka. Sebagian mengalir ke pinggiran lahan dan kembali ke jaringan irigasi, sedangkan sisanya meresap ke dalam tanah, mengisi kembali cadangan air tanah, yang dapat dipompa keluar menggunakan pompa.
Penggunaan air dalam pertanian. Pertanian adalah konsumen air terbesar. Di Mesir, di mana hampir tidak ada hujan, semua pertanian didasarkan pada irigasi, sedangkan di Inggris hampir semua tanaman mendapat kelembapan dari curah hujan. Di Amerika Serikat, 10% lahan pertanian diairi, sebagian besar berada di bagian barat negara tersebut. Sebagian besar lahan pertanian diairi secara buatan di negara-negara Asia berikut: Tiongkok (68%), Jepang (57%), Irak (53%), Iran (45%), Arab Saudi (43%), Pakistan (42% ), Israel (38%), India dan Indonesia (masing-masing 27%), Thailand (25%), Suriah (16%), Filipina (12%) dan Vietnam (10%). Di Afrika, selain Mesir, sebagian besar lahan beririgasi berada di Sudan (22%), Swaziland (20%) dan Somalia (17%), dan di Amerika - di Guyana (62%), Chili (46%), Meksiko (22% ) dan di Kuba (18%). Di Eropa, pertanian beririgasi dikembangkan di Yunani (15%), Perancis (12%), Spanyol dan Italia (masing-masing 11%). Di Australia, sekitar. 9% lahan pertanian dan sekitar. 5% – di bekas Uni Soviet.
Konsumsi air oleh tanaman yang berbeda. Untuk memperoleh hasil yang tinggi diperlukan banyak air: misalnya menanam 1 kg ceri membutuhkan 3000 liter air, beras - 2400 liter, jagung rebus dan gandum - 1000 liter, kacang hijau - 800 liter, anggur - 590 liter, bayam - 510 l, kentang - 200 l dan bawang - 130 l. Perkiraan jumlah air yang dihabiskan hanya untuk menanam (dan bukan untuk mengolah atau menyiapkan) tanaman pangan yang dikonsumsi setiap hari oleh satu orang di negara-negara Barat adalah kira-kira. 760 l, untuk makan siang (lunch) 5300 l dan untuk makan malam - 10.600 l, sehingga totalnya 16.600 l per hari.
Di bidang pertanian, air tidak hanya digunakan untuk mengairi tanaman, tetapi juga untuk mengisi kembali cadangan air tanah (untuk mencegah penurunan permukaan air tanah terlalu cepat); untuk mencuci (atau mencuci) garam yang terakumulasi di dalam tanah hingga kedalaman di bawah zona akar tanaman budidaya; untuk penyemprotan terhadap hama dan penyakit; perlindungan beku; penerapan pupuk; penurunan suhu udara dan tanah di musim panas; untuk merawat ternak; evakuasi air limbah yang telah diolah dan digunakan untuk irigasi (terutama tanaman biji-bijian); dan pengolahan hasil panen.
Industri makanan. Pengolahan tanaman pangan yang berbeda-beda memerlukan jumlah air yang bervariasi tergantung pada produk, teknologi produksi, dan ketersediaan air berkualitas yang cukup. Di AS, dari tahun 2000 hingga 4000 liter air dikonsumsi untuk menghasilkan 1 ton roti, dan di Eropa - hanya 1000 liter dan di beberapa negara lain hanya 600 liter. Pengalengan buah-buahan dan sayur-sayuran memerlukan 10.000 hingga 50.000 liter air per ton di Kanada, namun hanya 4.000 hingga 1.500 liter di Israel, dimana air sangat langka. “Juara” dalam hal konsumsi air adalah kacang lima, 70.000 liter air dikonsumsi di AS untuk mengawetkan 1 tonnya. Pengolahan 1 ton gula bit membutuhkan 1.800 liter air di Israel, 11.000 liter di Perancis, dan 15.000 liter di Inggris. Memproses 1 ton susu membutuhkan 2.000 hingga 5.000 liter air, dan untuk memproduksi 1000 liter bir di Inggris - 6.000 liter, dan di Kanada - 20.000 liter.
Konsumsi air industri. Industri pulp dan kertas merupakan salah satu industri yang paling banyak menggunakan air karena besarnya volume bahan baku yang diproses. Produksi setiap ton pulp dan kertas membutuhkan rata-rata 150.000 liter air di Perancis dan 236.000 liter di Amerika. Proses produksi kertas koran di Taiwan dan Kanada menggunakan sekitar. 190.000 liter air per 1 ton produk, sedangkan produksi satu ton kertas berkualitas tinggi di Swedia membutuhkan 1 juta liter air.
Industri bahan bakar. Untuk menghasilkan 1.000 liter bensin penerbangan berkualitas tinggi, dibutuhkan 25.000 liter air, dan bensin motor membutuhkan dua pertiga lebih sedikit.
Industri tekstil membutuhkan banyak air untuk merendam bahan mentah, membersihkan dan mencucinya, memutihkan, mewarnai dan finishing kain serta untuk proses teknologi lainnya. Untuk memproduksi setiap ton kain katun, dibutuhkan 10.000 hingga 250.000 liter air, untuk kain wol - hingga 400.000 liter. Produksi kain sintetis membutuhkan lebih banyak air - hingga 2 juta liter per 1 ton produk.
Industri metalurgi. Di Afrika Selatan, saat menambang 1 ton bijih emas, 1000 liter air dikonsumsi, di AS, saat menambang 1 ton bijih besi, 4000 liter, dan 1 ton bauksit - 12.000 liter. Produksi besi dan baja di AS memerlukan sekitar 86.000 L air untuk setiap ton produksinya, namun hingga 4.000 L dari jumlah tersebut merupakan kehilangan bobot mati (terutama penguapan), sehingga sekitar 82.000 L air dapat digunakan kembali. Konsumsi air dalam industri besi dan baja sangat bervariasi antar negara. Untuk memproduksi 1 ton pig iron di Kanada, dibutuhkan 130.000 liter air, untuk melebur 1 ton pig iron di tanur sembur di AS - 103.000 liter, baja di tanur listrik di Prancis - 40.000 liter, dan di Jerman - 8000 liter. –12.000 liter.
Industri tenaga listrik. Untuk menghasilkan listrik, pembangkit listrik tenaga air menggunakan energi air yang jatuh untuk menggerakkan turbin hidrolik. Di AS, 10.600 miliar liter air dikonsumsi setiap hari di pembangkit listrik tenaga air ( Lihat juga Pembangkit Listrik Tenaga Air).
Air limbah. Air diperlukan untuk evakuasi air limbah domestik, industri dan pertanian. Meskipun sekitar separuh penduduk, seperti Amerika Serikat, dilayani oleh sistem saluran pembuangan, air limbah dari banyak rumah masih dibuang begitu saja ke septic tank. Namun meningkatnya kesadaran akan dampak pencemaran air melalui sistem saluran pembuangan yang sudah ketinggalan zaman telah mendorong pemasangan sistem baru dan pembangunan instalasi pengolahan air limbah untuk mencegah infiltrasi polutan ke dalam air tanah dan aliran air limbah yang tidak diolah ke sungai, danau dan laut ( Lihat juga POLUSI AIR).
KEKURANGAN AIR
Ketika konsumsi air melebihi pasokan air, perbedaannya biasanya diimbangi dengan cadangan air di waduk, karena biasanya permintaan dan pasokan air bervariasi menurut musim. Neraca air negatif terjadi ketika penguapan melebihi curah hujan, sehingga penurunan cadangan air secara moderat sering terjadi. Kekurangan air akut terjadi ketika aliran air tidak mencukupi karena kekeringan yang berkepanjangan atau ketika, karena perencanaan yang buruk, konsumsi air terus meningkat dengan laju yang lebih cepat dari perkiraan. Sepanjang sejarah, umat manusia telah menderita kekurangan air dari waktu ke waktu. Agar tidak mengalami kekurangan air bahkan selama musim kemarau, banyak kota dan daerah mencoba menyimpannya di waduk dan pengumpul bawah tanah, namun terkadang diperlukan tindakan penghematan air tambahan, serta konsumsi air yang dinormalisasi.
MENGATASI KELANGKAAN AIR
Redistribusi aliran bertujuan untuk menyediakan air ke daerah-daerah yang kekurangan air, dan konservasi air bertujuan untuk mengurangi kehilangan air yang tidak dapat digantikan dan mengurangi kebutuhan lokal akan air tersebut.
Redistribusi limpasan. Meskipun secara tradisional banyak pemukiman besar muncul di dekat sumber air permanen, namun saat ini beberapa pemukiman juga dibangun di daerah yang menerima air dari jauh. Sekalipun sumber pasokan air tambahan berada di negara bagian yang sama dengan tujuan, masalah teknis, lingkungan atau ekonomi tetap muncul, namun jika air yang diimpor melintasi batas negara, potensi komplikasinya akan meningkat. Misalnya, penyemprotan perak iodida ke awan menyebabkan peningkatan curah hujan di satu wilayah, namun dapat menyebabkan penurunan curah hujan di wilayah lain.
Salah satu proyek pengalihan aliran skala besar yang diusulkan di Amerika Utara melibatkan pengalihan 20% kelebihan air dari wilayah barat laut ke wilayah kering. Pada saat yang sama, hingga 310 juta m 3 air akan didistribusikan kembali setiap tahun, sistem waduk, kanal dan sungai akan memfasilitasi pengembangan navigasi di daerah pedalaman, Danau Besar akan menerima tambahan 50 juta m 3 air. air setiap tahunnya (yang akan mengkompensasi penurunan levelnya), dan hingga 150 juta kW listrik akan dihasilkan. Rencana besar lainnya untuk pengalihan aliran dikaitkan dengan pembangunan Kanal Besar Kanada, yang melaluinya air akan dialirkan dari wilayah timur laut Kanada ke wilayah barat, dan dari sana ke Amerika Serikat dan Meksiko.
Proyek penarik gunung es dari Antartika ke daerah kering, misalnya ke Semenanjung Arab, menarik banyak perhatian, yang setiap tahunnya akan menyediakan air bersih bagi 4 hingga 6 miliar orang atau mengairi sekitar. 80 juta hektar lahan.
Salah satu metode alternatif penyediaan air adalah desalinasi air asin, terutama air laut, dan pengangkutannya ke tempat-tempat konsumsi, yang secara teknis dapat dilakukan melalui penggunaan elektrodialisis, pembekuan dan berbagai sistem distilasi. Semakin besar pabrik desalinasi, semakin murah biaya memperoleh air bersih. Namun seiring dengan meningkatnya biaya listrik, desalinasi menjadi tidak layak secara ekonomi. Ini hanya digunakan ketika energi tersedia dan metode lain untuk mendapatkan air bersih tidak praktis. Pabrik desalinasi komersial beroperasi di pulau Curacao dan Aruba (di Karibia), Kuwait, Bahrain, Israel, Gibraltar, Guernsey dan Amerika Serikat. Banyak pabrik percontohan yang lebih kecil telah dibangun di negara lain.
Perlindungan sumber daya air. Ada dua cara umum untuk melestarikan sumber daya air: melestarikan persediaan air yang dapat digunakan dan meningkatkan cadangannya dengan membangun pengumpul yang lebih canggih. Akumulasi air di waduk menghalangi alirannya ke laut, sehingga air hanya dapat diambil kembali melalui proses siklus air di alam atau melalui desalinasi. Waduk juga memudahkan penggunaan air pada waktu yang tepat. Air dapat disimpan di rongga bawah tanah. Dalam hal ini, tidak ada hilangnya kelembapan karena penguapan, dan tanah yang berharga dapat dihemat. Pelestarian cadangan air yang ada difasilitasi oleh saluran-saluran yang mencegah air merembes ke dalam tanah dan menjamin efisiensi pengangkutannya; menggunakan metode irigasi yang lebih efisien dengan menggunakan air limbah; mengurangi volume air yang mengalir dari ladang atau menyaring di bawah zona perakaran tanaman; hati-hati dalam menggunakan air untuk kebutuhan rumah tangga.
Namun, masing-masing metode konservasi sumber daya air ini memiliki dampak tertentu terhadap lingkungan. Misalnya, bendungan merusak keindahan alam sungai yang tidak diatur dan mencegah penumpukan endapan lumpur subur di dataran banjir. Mencegah hilangnya air akibat penyaringan di kanal dapat mengganggu pasokan air di lahan basah dan dengan demikian berdampak buruk pada kondisi ekosistemnya. Hal ini juga dapat mencegah pengisian ulang air tanah, sehingga mempengaruhi pasokan air ke konsumen lain. Dan untuk mengurangi volume evaporasi dan transpirasi tanaman pertanian, perlu dilakukan pengurangan luas lahan budidaya. Langkah terakhir ini dapat dibenarkan di daerah-daerah yang mengalami kekurangan air, dimana penghematan dilakukan dengan mengurangi biaya irigasi karena tingginya biaya energi yang diperlukan untuk memasok air.
PERSEDIAAN AIR
Sumber pasokan air dan waduk itu sendiri penting hanya ketika air disalurkan dalam volume yang cukup ke konsumen - ke bangunan dan institusi tempat tinggal, ke hidran kebakaran (alat untuk mengumpulkan air untuk kebutuhan kebakaran) dan utilitas umum lainnya, fasilitas industri dan pertanian.
Sistem penyaringan, pemurnian dan distribusi air modern tidak hanya nyaman, namun juga membantu mencegah penyebaran penyakit yang ditularkan melalui air seperti tipus dan disentri. Sistem pasokan air perkotaan pada umumnya melibatkan pengambilan air dari sungai, mengalirkannya melalui filter kasar untuk menghilangkan sebagian besar polutan, dan kemudian melalui stasiun pengukuran di mana volume dan laju alirannya dicatat. Air kemudian masuk ke menara air, kemudian dialirkan melalui pabrik aerasi (tempat pengoksidasi pengotor), filter mikro untuk menghilangkan lumpur dan tanah liat, dan filter pasir untuk menghilangkan sisa pengotor. Klorin, yang membunuh mikroorganisme, ditambahkan ke air di pipa utama sebelum masuk ke mixer. Pada akhirnya, air murni dipompa ke tangki penyimpanan sebelum dikirim ke jaringan distribusi ke konsumen.
Pipa-pipa pada pusat saluran air biasanya terbuat dari besi tuang dan berdiameter besar, yang lambat laun mengecil seiring dengan meluasnya jaringan distribusi. Dari saluran air jalan dengan pipa berdiameter 10–25 cm, air disuplai ke masing-masing rumah melalui pipa tembaga atau plastik galvanis.
Irigasi di bidang pertanian. Karena irigasi membutuhkan air dalam jumlah besar, maka sistem penyediaan air di kawasan pertanian harus mempunyai kapasitas yang besar, terutama pada kondisi kering. Air dari waduk dialirkan ke saluran utama yang berjajar, atau lebih sering tidak bergaris, dan kemudian melalui cabang-cabang ke saluran irigasi distribusi dari berbagai ordo ke pertanian. Air dialirkan ke ladang sebagai tumpahan atau melalui alur irigasi. Karena banyak waduk terletak di atas lahan irigasi, aliran air terutama terjadi secara gravitasi. Petani yang menyimpan air sendiri memompanya dari sumur langsung ke selokan atau tempat penampungan air.
Untuk penyiraman atau irigasi tetes, yang baru-baru ini dilakukan, digunakan pompa berdaya rendah. Selain itu, terdapat sistem irigasi center-pivot raksasa yang memompa air dari sumur di tengah lahan langsung ke dalam pipa yang dilengkapi sprinkler dan berputar melingkar. Sawah yang diairi dengan cara ini tampak dari udara berupa lingkaran hijau raksasa, beberapa di antaranya mencapai diameter 1,5 km. Instalasi semacam itu biasa terjadi di wilayah Midwest AS. Mereka juga digunakan di Sahara bagian Libya, di mana lebih dari 3.785 liter air per menit dipompa dari akuifer dalam Nubia.

Ensiklopedia di Seluruh Dunia. 2008 .

Sumber daya air adalah cadangan air permukaan dan air tanah yang terdapat pada badan air yang dimanfaatkan atau dapat dimanfaatkan.
Air menempati 71% permukaan bumi. 97% sumber daya air merupakan air asin dan hanya 3% yang merupakan air tawar. Air juga ditemukan di tanah dan batu, tumbuhan dan hewan. Sejumlah besar air terus-menerus berada di atmosfer.
Air adalah salah satu sumber daya alam yang paling berharga. Salah satu sifat utama air adalah sifatnya yang tak tergantikan. Dengan sendirinya, ia tidak memiliki nilai gizi, namun memainkan peran luar biasa dalam proses metabolisme yang menjadi dasar aktivitas kehidupan semua kehidupan di Bumi, dan menentukan produktivitasnya.
Kebutuhan air sehari-hari seseorang dalam kondisi normal adalah sekitar 2,5 liter.
Air memiliki kapasitas panas yang tinggi. Menyerap sejumlah besar energi termal kosmik dan intraterestrial dan melepaskannya secara perlahan, air berfungsi sebagai pengatur dan penstabil proses iklim, mengurangi fluktuasi suhu yang kuat. Menguap dari permukaan air, ia berubah menjadi gas dan diangkut oleh arus udara ke berbagai wilayah di planet ini, di mana ia jatuh dalam bentuk presipitasi. Gletser memiliki tempat khusus dalam siklus air karena mempertahankan kelembapan dalam bentuk padat untuk waktu yang sangat lama (ribuan tahun). Para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa keseimbangan air di bumi hampir konstan.
Selama jutaan tahun, air mengaktifkan proses pembentukan tanah. Ini sangat membersihkan lingkungan dengan melarutkan dan menghilangkan kontaminan.
Kekurangan air dapat memperlambat kegiatan ekonomi dan mengurangi efisiensi produksi. Di dunia modern, air menjadi sangat penting sebagai bahan baku industri, seringkali langka dan sangat mahal. Air merupakan komponen penting dari hampir semua proses teknologi. Air dengan kemurnian khusus diperlukan dalam pengobatan, produksi pangan, teknologi nuklir, produksi semikonduktor, dll. Air dalam jumlah besar dihabiskan untuk kebutuhan domestik masyarakat, terutama di kota-kota besar.
Bagian utama perairan bumi terkonsentrasi di Samudra Dunia. Ini adalah gudang yang kaya akan bahan baku mineral. Untuk setiap 1 kg air laut terdapat 35 g garam. Air laut mengandung lebih dari 80 unsur Tabel Periodik D.I. Mendeleev, yang terpenting untuk keperluan ekonomi adalah tungsten, bismut, emas, kobalt, litium, magnesium, tembaga, molibdenum, nikel, timah, timbal, perak, uranium.
Lautan dunia merupakan penghubung utama siklus air di alam. Ini melepaskan sebagian besar uap air yang menguap ke atmosfer. Menyerap energi panas dalam jumlah besar dan melepaskannya secara perlahan, perairan laut berfungsi sebagai pengatur proses iklim dalam skala global. Panas lautan dan lautan digunakan untuk menjaga aktivitas vital organisme laut, yang menyediakan makanan, oksigen, obat-obatan, pupuk, dan barang mewah bagi sebagian besar populasi planet ini.
Organisme akuatik yang menghuni lapisan permukaan Samudra Dunia memastikan kembalinya sebagian besar oksigen bebas di planet ini ke atmosfer. Hal ini sangat penting, karena kendaraan bermotor dan produksi metalurgi dan kimia yang padat oksigen sering kali mengonsumsi lebih banyak oksigen daripada yang dapat dikompensasi oleh sifat masing-masing wilayah.
Perairan tawar di darat meliputi perairan glasial, bawah tanah, sungai, danau, dan rawa. Dalam beberapa tahun terakhir, air minum berkualitas baik telah menjadi sumber daya terbarukan yang memiliki kepentingan strategis. Kekurangannya disebabkan oleh memburuknya situasi lingkungan secara umum di sekitar sumber sumber daya ini, serta semakin ketatnya persyaratan kualitas air yang dikonsumsi di seluruh dunia, baik untuk minum maupun untuk industri teknologi tinggi.
Sebagian besar cadangan air tawar di darat terkonsentrasi di lapisan es Antartika dan Arktik. Mereka mewakili reservoir air tawar yang sangat besar di planet ini (68% dari seluruh air tawar). Cadangan ini telah bertahan selama ribuan tahun.
Komposisi kimia airtanah sangat berbeda: dari air tawar hingga air dengan konsentrasi mineral yang tinggi.
Air permukaan segar memiliki kemampuan yang signifikan untuk memurnikan diri, yang disediakan oleh Matahari, udara, mikro-

roorganisme dan oksigen terlarut dalam air. Namun, air bersih kini menjadi kekurangan terbesar di planet ini.
Rawa mengandung air 4 kali lebih banyak dibandingkan sungai di dunia; 95% air rawa berada di lapisan gambut.
Atmosfer mengandung air terutama dalam bentuk uap air. Sebagian besar (90%) terkonsentrasi di lapisan bawah atmosfer, hingga ketinggian 10 km.
Air tawar didistribusikan secara tidak merata ke seluruh bumi. Masalah penyediaan air minum bagi masyarakat sangat akut dan semakin parah dalam beberapa tahun terakhir. Sekitar 60% permukaan bumi terdiri dari zona dimana air tawar tidak ada, sangat kekurangan, atau kualitasnya buruk. Sekitar separuh umat manusia mengalami kekurangan air minum.
Air permukaan segar (sungai, danau, rawa, tanah dan air tanah) mengalami pencemaran yang paling parah. Seringkali, sumber polusi adalah pembuangan dari fasilitas produksi (termasuk yang berbahaya), pembuangan dari kota-kota besar, dan limpasan dari tempat pembuangan sampah yang tidak ditangani secara memadai atau tidak ditangani sama sekali.
Pencemaran lingkungan di lembah Volga 3-5 kali lebih tinggi dari rata-rata nasional. Tidak ada satu kota pun di Volga yang disediakan
air minum yang berkualitas. Ada banyak industri dan perusahaan yang berbahaya bagi lingkungan di wilayah sungai tersebut tanpa fasilitas pengolahan.
Cadangan cadangan air tanah yang dieksplorasi di Rusia diperkirakan sekitar 30 km/tahun. Tingkat pengembangan cadangan ini saat ini rata-rata hanya di atas 30%.