Celkový objem hydrosféry Zeme je obrovský a dosahuje takmer 1,4 miliardy km.Sladkovodné zdroje potrebné pre ľudstvo, zvieratá a rastliny však tvoria len 2-2,5% z tohto objemu. Svetová spotreba vody v roku 1985 bola 4 tis. km3, v roku 2000 by mala podľa odhadov odborníkov vzrásť na 6 tis. km3. Okrem toho sa približne polovica všetkej použitej sladkej vody (63 %) nenávratne plytvá, najmä v poľnohospodárstve. 27 % z celkového objemu ide na spotrebu priemyselnej vody, 6 % na spotrebu komunálnej vody a len 4 % na tvorbu. Táto situácia vytvára skutočnú hrozbu globálneho nedostatku sladkej vody.

Zásoby sladkej vody sú malé a aj tak je väčšina z nej v pevnom stave vo forme vody a v horách. Táto časť je zatiaľ prakticky neprístupná pre použitie. Ak je tento ľad rovnomerne rozmiestnený po Zemi, pokryje ho vrstvou 53 cm a ak sa roztopí, hladina stúpne o 64 metrov.

Cenným zdrojom sladkej vody sú aj jazerá, ktoré sú však po povrchu Zeme rozmiestnené nerovnomerne. V severnej časti a v severnej časti je k dispozícii dostatok sladkej vody a na obyvateľa pripadá 25 tisíc m m za rok. V pásoch planéty, ktoré pokrývajú 1/3 pevniny, je veľmi akútny nedostatok vody. Tu na obyvateľa pripadá menej ako 5 tisíc m ročne a poľnohospodárstvo je možné len v podmienkach. Tieto kontrasty sa vysvetľujú predovšetkým klimatickou jedinečnosťou regiónov a charakterom ich povrchu.

Sladká voda sa už stala globálnou obchodnou komoditou: je v tankeroch, cez diaľkové vodovodné potrubia. Napríklad taká voda sa dováža z, - z, - z. Existujú projekty na čerpanie vody potrubím z Antarktídy a do, z do

Pri pohľade na našu planétu z výšin vesmíru sa okamžite vynára porovnanie s modrou guľôčkou, ktorá je celá pokrytá vodou. V tomto čase sa kontinenty zdajú byť malými ostrovmi v tomto nekonečnom oceáne. Je to celkom prirodzené, pretože voda zaberá 79,8 % celého povrchu a 29,2 % pripadá na pevninu. Vodná škrupina Zeme sa nazýva hydrosféra, jej objem je 1,4 miliardy m3.

Vodné zdroje a ich účel

Vodné zdroje- Ide o vody z riek, jazier, kanálov, nádrží, morí a oceánov, ktoré sú vhodné na použitie v poľnohospodárstve. Patria sem aj podzemné vody, pôdna vlhkosť, močiare, ľadovce a atmosférická vodná para.

Voda sa na planéte objavila asi pred 3,5 miliardami rokov a spočiatku bola vo forme pár, ktoré sa uvoľnili pri odplyňovaní plášťa. Voda je dnes najdôležitejším prvkom v biosfére Zeme, pretože ju nič nenahradí. V poslednej dobe sa však vodné zdroje prestali považovať za obmedzené, pretože vedci to zvládli odsoľovať slanú vodu.

Účel vodných zdrojov- podporovať životne dôležitú činnosť všetkého života na Zemi (ľudí, rastlín a zvierat). Voda je základom všetkých živých vecí a hlavným dodávateľom kyslíka v procese fotosyntézy. Voda sa tiež podieľa na tvorbe klímy – absorbuje teplo z atmosféry, aby ho v budúcnosti uvoľnila, a tým reguluje klimatické procesy.

Stojí za to pripomenúť, že vodné zdroje zohrávajú čestnú úlohu pri úprave našej planéty. Ľudia sa odjakživa usadili v blízkosti nádrží alebo vodných zdrojov. Voda teda podporuje komunikáciu. Medzi vedcami existuje hypotéza, že ak by na Zemi nebola voda, objavenie Ameriky by sa odložilo o niekoľko storočí. A Austrália by bola aj dnes neznáma.

Druhy vodných zdrojov

Ako už bolo povedané vodné zdroje- to sú všetky zásoby vody na planéte. Ale na druhej strane voda je najbežnejšou a najšpecifickejšou zlúčeninou na Zemi, pretože len ona môže existovať v troch skupenstvách (kvapalnom, plynnom a pevnom).

Vodné zdroje Zeme pozostávajú z:

• povrchová voda(oceány, moria, jazerá, rieky, močiare) sú najcennejším zdrojom sladkej vody, ale ide o to, že tieto objekty sú na zemskom povrchu rozmiestnené dosť nerovnomerne. V rovníkovej zóne, ako aj v severnej časti mierneho pásma je teda vody prebytok (25 tis. m 3 za rok na osobu). A tropické kontinenty, ktoré pozostávajú z 1/3 pevniny, si veľmi dobre uvedomujú nedostatok vodných zásob. Na základe tejto situácie sa ich poľnohospodárstvo rozvíja iba v podmienkach umelého zavlažovania;
• podzemnej vody;
• nádrže umelo vytvorené človekom;
• ľadovce a snehové polia (zamrznutá voda z ľadovcov v Antarktíde, Arktíde a zasnežené vrcholky hôr). Tu sa nachádza väčšina sladkej vody. Tieto rezervy sú však prakticky nevyužiteľné. Ak sa všetky ľadovce rozložia po Zemi, tak tento ľad pokryje zem guľou vysokou 53 cm a jej roztopením tým zdvihneme hladinu svetového oceánu o 64 metrov;
• vlhkosťčo sa nachádza v rastlinách a zvieratách;
• parný stav atmosféry.

Spotreba vody

Celkový objem hydrosféry je úžasný svojím množstvom, avšak len 2 % z tohto čísla tvorí sladká voda, navyše len 0,3 % je k dispozícii na použitie. Vedci vypočítali zdroje sladkej vody, ktoré sú potrebné pre celé ľudstvo, zvieratá a rastliny. Ukazuje sa, že zásoba vodných zdrojov na planéte je len 2,5% požadovaného objemu vody.

Na celom svete sa ročne spotrebuje okolo 5 tisíc m3, pričom viac ako polovica spotrebovanej vody sa nenávratne stratí. V percentuálnom vyjadrení bude mať spotreba vodných zdrojov tieto charakteristiky:

• poľnohospodárstvo - 63 %;

• spotreba priemyselnej vody - 27% z celkovej sumy;

• komunálne potreby berú 6%;
• nádrže spotrebujú 4 %.

Málokto vie, že na vypestovanie 1 tony bavlny je potrebných 10 tisíc ton vody, 1 tona pšenice 1500 ton vody, výroba 1 tony ocele 250 ton vody a 1 tona papiera. najmenej 236 tisíc ton vody.

Človek by mal spotrebovať aspoň 2,5 litra vody denne, ale v priemere minie ten istý človek vo veľkom meste aspoň 360 litrov za deň, keďže toto číslo zahŕňa všetky možné spôsoby použitia vody vrátane polievania ulíc, umývania vozidiel a dokonca aj hasenia požiarov. .

Tým sa ale spotreba vodných zdrojov nekončí. Svedčí o tom napríklad vodná doprava alebo proces chovu morských aj čerstvých rýb. Navyše na chov rýb potrebujete výlučne čistú vodu nasýtenú kyslíkom a bez škodlivých nečistôt.

Skvelým príkladom využitia vodných zdrojov sú rekreačné oblasti. Neexistuje človek, ktorý by nechcel relaxovať pri rybníku, relaxovať a plávať. Vo svete sa takmer 90 % rekreačných oblastí nachádza v blízkosti vodných plôch.

Potreba ochrany vodných zdrojov

Vzhľadom na súčasnú situáciu môžeme konštatovať, že voda si vyžaduje ochranný postoj k sebe samej. V súčasnosti existujú dva spôsoby šetrenia vodných zdrojov:

• znížiť spotrebu čerstvej vody;
• tvorba moderných vysoko kvalitných zberateľov.

Skladovanie vody v nádržiach obmedzuje jej tok do svetových oceánov. Ukladanie vody pod zem pomáha predchádzať jej vyparovaniu. Konštrukcia kanálov môže ľahko vyriešiť problém dodávky vody bez prenikania do zeme. Ľudstvo tiež premýšľa o najnovších metódach zavlažovania poľnohospodárskej pôdy, ktoré umožňujú zvlhčovanie územia pomocou odpadových vôd.

Ale každá z vyššie uvedených metód v skutočnosti ovplyvňuje biosféru. Systém nádrží napríklad neumožňuje tvorbu úrodných nánosov bahna, kanály bránia dopĺňaniu podzemnej vody. Preto je dnes jedným z najefektívnejších spôsobov šetrenia vodných zdrojov čistenie odpadových vôd. Veda v tomto smere nestojí na mieste a rôzne metódy umožňujú neutralizovať alebo odstrániť až 96 % škodlivých látok.

Problém znečistenia vody

Rast populácie, vzostup výroby a poľnohospodárstva... Tieto faktory prispeli k nedostatku sladkej vody. Okrem toho rastie aj podiel znečistených vodných zdrojov.

Hlavné zdroje znečistenia:

• priemyselný odpad;
• komunálne odpadové vody;
• slivky z polí (to znamená, keď sú presýtené chemikáliami a hnojivami;
• zakopanie rádioaktívnych látok v blízkosti vodného útvaru;
• odpadové vody pochádzajúce z komplexov hospodárskych zvierat (voda sa vyznačuje nadbytkom biogénnej organickej hmoty);
• Doprava.

Príroda zabezpečuje samočistenie vodných útvarov. Stáva sa to v dôsledku prítomnosti planktónu vo vode, ultrafialových lúčov vstupujúcich do vody a sedimentácie nerozpustných častíc. Ale bohužiaľ je tu oveľa viac znečistenia a príroda si sama nevie poradiť s takou masou škodlivých látok, ktoré človek a jeho činnosť vodným zdrojom poskytuje.

Neobvyklé zdroje pitnej vody

V poslednej dobe sa ľudstvo zamýšľa nad tým, ako využiť netradičné zdroje vodných zdrojov. Tu sú tie hlavné:

• ťahať ľadovce z Arktídy alebo Antarktídy;
• vykonávať odsoľovanie morských vôd (v súčasnosti aktívne využívané);
• kondenzovať atmosférickú vodu.

Na získanie sladkej vody odsoľovaním slanej vody sú na námorných plavidlách inštalované odsoľovacie stanice. Na celom svete sú už asi stovky takýchto jednotiek. Najväčším svetovým producentom takejto vody je Kuvajt.

Sladká voda nedávno získala štatút globálnej komodity, prepravuje sa v cisternách pomocou diaľkových vodovodných potrubí. Táto schéma úspešne funguje v nasledujúcich oblastiach:

• Holandsko dostáva vodu z Nórska;
• Saudská Arábia dostáva zdroje z Filipín;
• Singapur dovoz z Malajzie;
• voda sa čerpá z Grónska a Antarktídy do Európy;
• Amazonka prepravuje pitnú vodu do Afriky.

Jedným z najnovších počinov sú zariadenia, pomocou ktorých sa teplo jadrových reaktorov súčasne využíva na odsoľovanie morskej vody a výrobu elektriny. Cena jedného litra vody zároveň stojí málo, pretože produktivita takýchto zariadení je pomerne vysoká. Na zavlažovanie sa odporúča použiť vodu, ktorá prešla touto cestou.

Nádrže môžu tiež pomôcť prekonať nedostatok sladkej vody reguláciou toku rieky. Celkovo bolo na svete vybudovaných viac ako 30 tisíc nádrží. Vo väčšine krajín existujú projekty na prerozdelenie toku rieky prostredníctvom jej prevodu. Väčšina z týchto programov však bola zamietnutá z dôvodu obáv o životné prostredie.

Vodné zdroje Ruskej federácie

Naša krajina má jedinečný potenciál vodných zdrojov. Ich hlavnou nevýhodou je však extrémne nerovnomerné rozloženie. Ak teda porovnáme federálne okresy južného a Ďalekého východu Ruska, potom sa z hľadiska veľkosti miestnych vodných zdrojov navzájom líšia 30-krát a z hľadiska zásobovania vodou - 100-krát.

Rieky Ruska

Keď uvažujeme o vodných zdrojoch Ruska, v prvom rade by sme si mali všimnúť rieky. Ich objem je 4 270 km 3 . Na území Ruska sú 4 vodné nádrže:

• moria Severného a Severného ľadového oceánu, ako aj veľké rieky, ktoré do nich tečú (Severná Dvina, Pečora, Ob, Jenisej, Lena, Kolyma);
• Tichý oceán (Amur a Anadyr);
• moria Atlantického oceánu (Don, Kuban, Neva);
• vnútorné povodie Kaspického mora a tečúce Volga a Ural.

Keďže v centrálnych regiónoch je hustota obyvateľstva väčšia ako napríklad na Sibíri, vedie to k zániku malých riek a znečisteniu vôd vo všeobecnosti.

Jazerá a močiare Ruska

Polovica všetkej sladkej vody v krajine pochádza z jazier. Ich počet v krajine je približne 2 milióny. Z nich najväčšie sú:

• Bajkal;
• Ladoga;
• Onega;
• Taimyr;
• Khanka;
• kade;
• Ilmen;
• Biely.

Osobitné miesto by sa malo venovať jazeru Bajkal, pretože v ňom je sústredených 90 % našich zásob sladkej vody. Okrem toho, že toto jazero je najhlbšie na zemi, vyznačuje sa aj jedinečným ekosystémom. Bajkal je zaradený aj do zoznamu prírodného dedičstva UNESCO.

Jazerá Ruskej federácie sa používajú na zavlažovanie a ako zdroje zásobovania vodou. Niektoré z uvedených jazier majú slušnú zásobu liečivého bahna a preto slúžia na rekreačné účely. Tak ako rieky, aj jazerá sa vyznačujú nerovnomerným rozložením. Sústreďujú sa najmä v severozápadnej časti krajiny (polostrov Kola a Karélia), v regióne Ural, na Sibíri a v Transbaikalii.

Dôležitú úlohu zohrávajú aj močiare Ruska, hoci mnohí ľudia sa k nim správajú neúctivo tým, že ich vysušujú. Takéto akcie vedú k smrti celých obrovských ekosystémov a v dôsledku toho rieky nemajú možnosť sa prirodzene čistiť. Močiare tiež napájajú rieky a fungujú ako ich kontrolovaný objekt počas povodní a záplav. A samozrejme, močiare sú zdrojom zásob rašeliny.

Tieto prvky vodných zdrojov sú rozšírené v severozápadnej a severo-strednej časti Sibíri, celková plocha močiarov v Rusku je 1,4 milióna km 2.

Ako vidíme, Rusko má veľký potenciál vodných zdrojov, ale nemali by sme zabúdať na vyvážené využívanie tohto zdroja a zaobchádzať s ním opatrne, pretože antropogénne faktory a obrovská spotreba vedú k znečisteniu a vyčerpaniu vodných zdrojov.

Buďte informovaní o všetkých dôležitých udalostiach United Traders – prihláste sa na odber našich

Uvažované vodné zdroje sú povrchový odtok (rieky, jazerá a iné vodné útvary), podzemný odtok (podzemná a podzemná voda), ľadovcové vody a zrážky, čo sú zdroje vody na uspokojenie ekonomických a domácich potrieb. Voda je jedinečný druh zdroja. Spája v sebe charakter vyčerpateľných (podzemná voda) a nevyčerpateľných (povrchový odtok) zásob. Voda v prírode je v neustálom pohybe, preto jej distribúcia po území, ročných obdobiach a rokoch podlieha značným výkyvom.

Rusko má značné zásoby sladkej vody. V národnom hospodárstve sa najviac využívajú riečne vody. Rieky Ruska patria do povodí troch oceánov, ako aj do vnútornej Kaspickej kotliny, ktorá zaberá väčšinu európskej časti Ruska. Väčšina riek v Rusku patrí do povodia Severného ľadového oceánu. Rieky tečúce do severných morí sú najdlhšie a najhlbšie. Najdlhšou riekou je Lena (4400 km), najhlbšou riekou je Jenisej. V južných častiach Sibíri sú rieky rýchle a prudké. Na týchto úsekoch boli postavené najväčšie vodné elektrárne v krajine - Krasnojarsk a Sayano-Shushenskaya na Jenisej, Novosibirsk na Ob, Irkutsk, Bratsk, Ust-Ilimsk na Angare atď. Rieky európskej časti povodia Severného ľadového oceánu - Pečora, Mezen, Severná Dvina, Onega - sú oveľa kratšie ako sibírske rieky. Mnohé rieky patria do povodia Tichého oceánu. Hlavnými riekami tohto povodia sú Amur a jeho prítoky Zeya, Bureya a Ussuri.

Povodie Atlantického oceánu zaberá najmenšiu oblasť celej krajiny. Rieky tečú na západ do Baltského mora (Neva) a na juh do Azovského a Čierneho mora (Don, Kuban atď.). Neva zaujíma zvláštne miesto. Táto krátka rieka (74 km) unáša obrovské množstvo vody – štyrikrát viac ako Dneper, ktorý je dlhý vyše 2000 km.

Väčšinu európskeho Ruska zaberá vnútorná panva Kaspického mora. Do Kaspického mora sa vlievajú rieky Volga, Ural, Terek a ďalšie.V európskom Rusku je najdlhšou riekou Volga (3530 km). Na Volge je veľa vodných elektrární: Volžskaja pomenovaná po. Lenin, Saratov, Volzhskaya pomenovaná po. XXI. zjazd KSSZ atď.

Hlavnými spotrebiteľmi vodných zdrojov v našej krajine sú zásobovanie vodou, vodná energia a umelé zavlažovanie.

Zásobovanie vodou je súbor rôznych spôsobov využívania vodných zdrojov priemyslom, komunálnymi službami a obyvateľstvom s veľkým podielom nenávratných strát a rôzneho stupňa znečistenia. Práve tento aspekt využívania vody vytvára problém kvalitatívneho zhoršovania a znižovania zásob vody, ktorý sa s rastom produkcie stále viac zhoršuje. Jeho riešenie si vyžaduje prerozdelenie vodných zdrojov medzi regiónmi, šetrné využívanie zásob, budovanie čistiarní, plošné využívanie uzavretých cyklov využívania vody atď.

Vodná energia využíva energiu prúdiacej vody, ktorej zásoby sa potom úplne vracajú do vodného toku. Rusko má najväčšie zásoby vodnej energie na svete, ktoré tvoria asi 1/10 svetových zásob. Vodné zdroje Ruska sú rozdelené nerovnomerne. Väčšina z nich sa nachádza na Sibíri a na Ďalekom východe, pričom hlavné zásoby vodnej energie sú sústredené v povodiach riek Jenisej, Lena, Ob, Angara, Irtyš a Amur. Lena je na prvom mieste medzi ruskými riekami z hľadiska zásob vodnej energie. Rieky severného Kaukazu sú bohaté na zdroje vodnej energie. Významná časť technicky možných zdrojov vodnej energie v krajine sa nachádza v oblasti Volhy a strednej časti Ruska, kde sú zásoby vodnej energie v povodí Volhy obzvlášť veľké.

Prietok rieky a ľadovcové zdroje sa využívajú na umelé zavlažovanie. Hlavnými oblasťami zavlažovania sú suché územia: Severný Kaukaz, región Trans-Volga.

VODNÉ ZDROJE

VODNÉ ZDROJE

voda vhodná na domáce použitie. Dôležité sú najmä zdroje sladkej vody, ktoré tvoria menej ako 3 % celkového objemu hydrosféry. Zásoba dostupnej sladkej vody je rozložená mimoriadne nerovnomerne: v Afrike má pravidelný prísun vody iba 10 % obyvateľstva av Európe toto číslo presahuje 95 %. Situácia s vodou vo veľkých mestách po celom svete (Paríž, Tokio, Mexico City, New York) je čoraz napätejšia. Nedostatok je spojený so zvýšenou spotrebou zásob a znečistením hydrosféry.

Stručný zemepisný slovník. EdwART. 2008.

Vodné zdroje

využiteľná sladká voda obsiahnutá v riekach, jazerách, nádržiach, ľadovcoch, podzemných vodách, ako aj pôdna vlhkosť. Atmosférické výpary, slané vody oceánov a morí, ktoré sa nepoužívajú v poľnohospodárstve, predstavujú potenciálne vodné zdroje. Celkový objem vodných zdrojov sa odhaduje na 1,4 miliardy km³, z čoho iba 2 % tvorí sladká voda a len 0,3 % je technicky dostupných na použitie. Príjem vody zo všetkých zdrojov je cca. 4000 km³ ročne. Vodné zdroje sa využívajú v energetike, na zavlažovanie pôdy, priemyselné, poľnohospodárske, komunálne zásobovanie vodou a tiež ako dopravné cesty. Pri využívaní vodných zdrojov sa ich množstvo buď vôbec nemení (napríklad vo vodnej energetike, vodnej doprave), alebo sa časť z nich odoberá (na zavlažovanie, verejné zásobovanie vodou). Táto časť predstavuje nenahraditeľné straty pre dané územie. Celkové zásoby vodných zdrojov na Zemi sú zároveň nevyčerpateľné, keďže sa neustále obnovujú v procese globálneho Vodný Cyklus. Dostupný udržateľný prietok rieky cca. 9 000 – 12 000 km³ ročne, predstavuje obnoviteľné zdroje suchozemskej vody, ktoré je možné čerpať pre domáce účely. potreby. Z hľadiska celkovej hodnoty obnoviteľných vodných zdrojov sú lídrami Brazília, Rusko, Kanada, Čína, USA, Indonézia, Bangladéš a India. Vo viacerých okresoch dochádza ku kvantitatívnemu a kvalitatívnemu (znečisteniu) vyčerpaniu vodných zdrojov. OK. 1 /3 svetovej populácie žije v krajinách s nedostatkom sladkej vody. 50 % ter je v pásme deficitu. Ázia, 20 % Európa, cca. 30 % Severná Amerika, takmer celá Austrália. Regióny s prebytočnými vodnými zdrojmi sa nachádzajú v rovníkových a subpolárnych zemepisných šírkach, ako aj v mnohých oblastiach mierneho pásma. Ruský povrchový odtok predstavuje 10 % svetového. 90% však pochádza z basy. Severná Severný ľadový a Tichý oceán súčasne na basoch. Azovské a Kaspické more, kde žije viac ako 80 % obyvateľstva, predstavuje menej ako 8 % ročného prietoku riek.

Geografia. Moderná ilustrovaná encyklopédia. - M.: Rosman. Spracoval prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Vodné zdroje

vody v kvapalnom, pevnom a plynnom skupenstve a ich rozloženie na Zemi. Nachádzajú sa v prírodných vodných plochách na povrchu (oceány, rieky, jazerá a močiare); v podloží (podzemná voda); vo všetkých rastlinách a zvieratách; ako aj v umelých nádržiach (nádrže, kanály atď.).
Voda je jediná látka, ktorá sa v prírode vyskytuje v kvapalnom, pevnom a plynnom skupenstve. Význam tekutej vody sa výrazne líši v závislosti od miesta a použitia. Sladká voda sa používa viac ako slaná voda. Viac ako 97 % všetkej vody je sústredených v oceánoch a vnútrozemských moriach. Stále ok. 2 % pochádza zo sladkej vody obsiahnutej v krycích a horských ľadovcoch a len menej ako 1 % pochádza zo sladkej vody v jazerách a riekach, podzemných a podzemných vôd.
Voda, najrozšírenejšia zlúčenina na Zemi, má jedinečné chemické a fyzikálne vlastnosti. Keďže ľahko rozpúšťa minerálne soli, živé organizmy s ním absorbujú živiny bez výraznejších zmien vlastného chemického zloženia. Voda je teda nevyhnutná pre normálne fungovanie všetkých živých organizmov. Molekula vody pozostáva z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka. Jeho molekulová hmotnosť je iba 18 a jeho bod varu dosahuje 100 ° C pri atmosférickom tlaku 760 mm Hg. čl. Vo vyšších nadmorských výškach, kde je tlak nižší ako pri hladine mora, voda vrie pri nižších teplotách. Keď voda zamrzne, jej objem sa zväčší o viac ako 11 % a rozpínajúci sa ľad môže pretrhnúť vodovodné potrubia a chodníky a nahlodať horninu do voľnej pôdy. Ľad je menej hustý ako tekutá voda, čo vysvetľuje jeho vztlak.
Voda má tiež jedinečné tepelné vlastnosti. Keď jej teplota klesne na 0°C a zamrzne, z každého gramu vody sa uvoľní 79 kalórií. Počas nočných mrazov farmári niekedy postriekajú svoje záhrady vodou, aby chránili púčiky pred poškodením mrazom. Keď vodná para kondenzuje, každý jej gram uvoľní 540 kalórií. Toto teplo je možné využiť vo vykurovacích systémoch. Voda vďaka svojej vysokej tepelnej kapacite absorbuje veľké množstvo tepla bez zmeny teploty.
Molekuly vody sú držané pohromade „vodíkovými (alebo medzimolekulovými) väzbami“, keď sa kyslík jednej molekuly vody spája s vodíkom inej molekuly. Voda je priťahovaná aj inými zlúčeninami obsahujúcimi vodík a kyslík (nazývané molekulárna príťažlivosť). Jedinečné vlastnosti vody sú určené silou vodíkových väzieb. Sily adhézie a molekulárnej príťažlivosti mu umožňujú prekonať gravitáciu a vďaka vzlínavosti stúpať nahor cez malé póry (napríklad v suchej pôde).
ROZDELENIE VODY V PRÍRODE
Pri zmene teploty vody sa menia aj vodíkové väzby medzi jej molekulami, čo následne vedie k zmene jej skupenstva – z kvapalného na pevné a plynné.
Keďže tekutá voda je vynikajúcim rozpúšťadlom, je zriedka absolútne čistá a obsahuje minerály v rozpustenom alebo suspendovanom stave. Len 2,8 % z 1,36 miliardy km 3 všetkej vody dostupnej na Zemi je sladká voda a väčšina z nej (asi 2,2 %) je v pevnom skupenstve v horských a krycích ľadovcoch (hlavne v Antarktíde) a iba 0,6 % v tekutom stave. . Približne 98 % tekutej sladkej vody sa koncentruje pod zemou. Slané vody oceánov a vnútrozemských morí, ktoré zaberajú viac ako 70 % zemského povrchu, tvoria 97,2 % všetkých zemských vôd. pozri tiež OCEAN.
Kolobeh vody v prírode. Hoci sú celkové svetové zásoby vody konštantné, neustále sa prerozdeľujú, a preto ide o obnoviteľný zdroj. Kolobeh vody prebieha pod vplyvom slnečného žiarenia, ktoré stimuluje odparovanie vody. V tomto prípade sa v ňom rozpustené minerály vyzrážajú. Vodná para stúpa do atmosféry, kde kondenzuje a vďaka gravitácii sa voda vracia na zem vo forme zrážok – dažďa alebo snehu ( pozri tiež DAŽĎ). Väčšina zrážok spadne cez oceán a len necelých 25 % spadne na pevninu. Asi 2/3 týchto zrážok sa dostávajú do atmosféry v dôsledku vyparovania a transpirácie a len 1/3 steká do riek a presakuje do zeme. pozri tiež HYDROLÓGIA.
Gravitácia podporuje prerozdelenie tekutej vlhkosti z vyšších do nižších oblastí, a to ako na zemskom povrchu, tak aj pod ním. Voda, spočiatku uvádzaná do pohybu slnečnou energiou, sa pohybuje v moriach a oceánoch vo forme oceánskych prúdov a vo vzduchu v oblakoch.
Geografické rozloženie zrážok. Objem prirodzenej obnovy zásob vody v dôsledku zrážok sa mení v závislosti od geografickej polohy a veľkosti častí sveta. Napríklad Južná Amerika dostáva takmer trikrát viac ročných zrážok ako Austrália a takmer dvakrát toľko ako Severná Amerika, Afrika, Ázia a Európa (uvedené v poradí podľa klesajúcich ročných zrážok). Časť tejto vlhkosti sa vracia do atmosféry v dôsledku vyparovania a transpirácie rastlinami: v Austrálii táto hodnota dosahuje 87% av Európe a Severnej Amerike iba 60%. Zvyšok zrážok steká po zemskom povrchu a nakoniec sa s riečnym odtokom dostane do oceánu.
V rámci kontinentov sa zrážky tiež veľmi líšia od miesta k miestu. Napríklad v Afrike, v Sierra Leone, Guinei a Pobreží Slonoviny spadne ročne viac ako 2 000 mm zrážok, vo väčšine strednej Afriky – od 1 000 do 2 000 mm, ale v niektorých severných oblastiach (púšte Sahara a Sahel) napr. množstvo zrážok je len 500–1000 mm av južnej Botswane (vrátane púšte Kalahari) a Namíbii menej ako 500 mm.
Vo východnej Indii, Barme a častiach juhovýchodnej Ázie spadne viac ako 2 000 mm zrážok ročne a väčšina zvyšku Indie a Číny spadne od 1 000 do 2 000 mm, pričom severná Čína dostane len 500 až 1 000 mm zrážok. Severozápadná India (vrátane púšte Thar), Mongolsko (vrátane púšte Gobi), Pakistan, Afganistan a veľká časť Blízkeho východu spadne menej ako 500 mm ročných zrážok.
V Južnej Amerike presahujú ročné zrážky vo Venezuele, Guyane a Brazílii 2000 mm, väčšina východných oblastí tohto kontinentu dostane 1000–2000 mm, ale Peru a časti Bolívie a Argentíny iba 500–1000 mm a Čile menej ako 500 mm. V niektorých oblastiach Strednej Ameriky na severe spadne viac ako 2 000 mm zrážok ročne, v juhovýchodných oblastiach USA - od 1 000 do 2 000 mm a v niektorých oblastiach Mexika na severovýchode a stredozápade USA, vo východnej Kanade - 500–1000 mm mm, zatiaľ čo v strednej Kanade a západných Spojených štátoch je to menej ako 500 mm.
Na ďalekom severe Austrálie sú ročné zrážky 1 000 – 2 000 mm, v niektorých iných severných oblastiach sa pohybujú od 500 do 1 000 mm, ale väčšina pevniny a najmä jej centrálne oblasti spadne pod 500 mm.
Veľká časť bývalého ZSSR tiež dostane menej ako 500 mm zrážok ročne.
Časové cykly dostupnosti vody. V ktoromkoľvek bode zemegule dochádza v rieke k denným a sezónnym výkyvom a tiež sa mení v intervaloch niekoľkých rokov. Tieto variácie sa často opakujú v určitom poradí, t.j. sú cyklické. Napríklad toky vody v riekach, ktorých brehy sú pokryté hustou vegetáciou, bývajú v noci vyššie. Od úsvitu do súmraku totiž vegetácia využíva na transpiráciu podzemnú vodu, čo má za následok postupné znižovanie prietoku rieky, no jej objem sa v noci opäť zväčšuje, keď sa transpirácia zastaví.
Sezónne cykly dostupnosti vody závisia od rozloženia zrážok počas roka. Napríklad na západe Spojených štátov sa sneh na jar spolu topí. India dostáva v zime málo zrážok, ale silné monzúnové dažde začínajú uprostred leta. Hoci je priemerný ročný prietok rieky niekoľko rokov takmer konštantný, raz za 11 – 13 rokov je extrémne vysoký alebo extrémne nízky. Môže to byť spôsobené cyklickým charakterom slnečnej aktivity. Informácie o cyklickosti zrážok a prietoku rieky sa využívajú pri prognózovaní dostupnosti vody a frekvencie sucha, ako aj pri plánovaní aktivít na ochranu vôd.
VODNÉ ZDROJE
Hlavným zdrojom sladkej vody sú zrážky, ale pre potreby spotrebiteľov možno využiť aj ďalšie dva zdroje: podzemnú a povrchovú vodu.
Podzemné pramene. Približne 37,5 milióna km 3 alebo 98 % všetkej sladkej vody v tekutej forme tvorí podzemná voda a približne 98 % všetkej sladkej vody v tekutej forme. 50 % z nich leží v hĺbkach nie väčších ako 800 m. Objem dostupnej podzemnej vody je však určený vlastnosťami zvodnených vrstiev a výkonom čerpadiel odčerpávajúcich vodu. Zásoby podzemných vôd na Sahare sa odhadujú na približne 625 tisíc km 3 . V moderných podmienkach nie sú dopĺňané povrchovými sladkými vodami, ale sú vyčerpané pri odčerpávaní. Niektoré z najhlbších podzemných vôd nie sú nikdy zahrnuté do všeobecného vodného cyklu a iba v oblastiach aktívneho vulkanizmu takáto voda vybuchne vo forme pary. Na zemský povrch však stále preniká značná masa podzemných vôd: pod vplyvom gravitácie sa tieto vody, pohybujúce sa po vodotesných, naklonených horninových vrstvách, vynárajú na úpätí svahov vo forme prameňov a potokov. Okrem toho sú čerpané čerpadlami a tiež extrahované koreňmi rastlín a potom vstupujú do atmosféry prostredníctvom procesu transpirácie.
Hladina podzemnej vody predstavuje hornú hranicu dostupnej podzemnej vody. Ak existujú svahy, hladina podzemnej vody sa pretína so zemským povrchom a vytvára sa zdroj. Ak je podzemná voda pod vysokým hydrostatickým tlakom, tak na miestach, kde sa dostávajú na povrch, vznikajú artézske pramene. S príchodom výkonných čerpadiel a rozvojom modernej technológie vŕtania sa ťažba podzemnej vody uľahčila. Čerpadlá sa používajú na dodávanie vody do plytkých studní inštalovaných na vodonosných vrstvách. Vo vrtoch vŕtaných do väčších hĺbok, na úroveň tlakových artézskych vôd, však tieto stúpajú a saturujú nadložné podzemné vody a niekedy vystupujú na povrch. Podzemná voda sa pohybuje pomaly, rýchlosťou niekoľkých metrov za deň alebo dokonca za rok. Zvyčajne sa nachádzajú v poréznych kamienkových alebo piesočnatých horizontoch alebo relatívne nepriepustných bridlicových útvaroch a len zriedkavo sa sústreďujú v podzemných dutinách alebo podzemných tokoch. Pre správny výber miesta na vŕtanie studne sú zvyčajne potrebné informácie o geologickej stavbe územia.
V niektorých častiach sveta má rastúca spotreba podzemnej vody vážne dôsledky. Čerpanie veľkého objemu podzemnej vody, neporovnateľne prekračujúce jej prirodzené dopĺňanie, vedie k nedostatku vlahy a znižovanie hladiny tejto vody si vyžaduje vyššie náklady na drahú elektrinu, ktorá sa používa na jej ťažbu. V miestach, kde je vodonosná vrstva vyčerpaná, zemský povrch začína klesať a tam sa sťažuje prirodzená obnova vodných zdrojov.
V pobrežných oblastiach vedie nadmerný odber podzemnej vody k nahradeniu sladkej vody vo vodonosnej vrstve morskou vodou a slanou vodou, čím sa znehodnocujú miestne sladkovodné zdroje.
Ešte nebezpečnejšie následky môže mať postupné zhoršovanie kvality podzemných vôd v dôsledku hromadenia solí. Zdroje solí môžu byť prírodné (napríklad rozpúšťanie a odstraňovanie minerálov z pôd) a antropogénne (hnojenie alebo nadmerné zalievanie vodou s vysokým obsahom soli). Rieky napájané horskými ľadovcami zvyčajne obsahujú menej ako 1 g/l rozpustených solí, ale mineralizácia vody v iných riekach dosahuje 9 g/l vďaka tomu, že na veľkú vzdialenosť odvodňujú oblasti zložené zo slanonosných hornín.
Nerozlišujúce uvoľňovanie alebo likvidácia toxických chemikálií spôsobuje ich presakovanie do vodonosných vrstiev, ktoré poskytujú pitnú alebo zavlažovaciu vodu. V niektorých prípadoch stačí len niekoľko rokov alebo desaťročí na to, aby sa škodlivé chemikálie dostali do podzemných vôd a nahromadili sa tam v značnom množstve. Akonáhle je však vodonosná vrstva kontaminovaná, bude trvať 200 až 10 000 rokov, kým sa prirodzene vyčistí.
Povrchové zdroje. Len 0,01 % z celkového objemu sladkej vody v tekutom stave je sústredených v riekach a potokoch a 1,47 % v jazerách. Na skladovanie vody a jej neustále poskytovanie spotrebiteľom, ako aj na predchádzanie nežiaducim povodniam a na výrobu elektriny boli na mnohých riekach vybudované priehrady. Najvyššie priemerné prietoky vody majú Amazónia v Južnej Amerike, Kongo (Zaire) v Afrike, Ganga s Brahmaputrou v južnej Ázii, Jang-c'-ťiang v Číne, Jenisej v Rusku a Mississippi a Missouri v USA. najväčší energetický potenciál. pozri tiež rieka
Prírodné sladkovodné jazerá s kapacitou cca. 125 tisíc km 3 vody je spolu s riekami a umelými nádržami významným zdrojom pitnej vody pre ľudí a zvieratá. Používajú sa aj na zavlažovanie poľnohospodárskych pozemkov, plavbu, rekreáciu, rybolov a bohužiaľ aj na vypúšťanie domových a priemyselných odpadových vôd. Niekedy v dôsledku postupného zapĺňania sedimentom alebo zasoľovaním jazerá vysychajú, no v procese vývoja hydrosféry na niektorých miestach vznikajú jazerá nové.
Hladina aj „zdravých“ jazier môže počas roka klesať v dôsledku odtoku vody cez rieky a potoky z nich stekajúce, v dôsledku presakovania vody do zeme a jej vyparovania. K obnove ich hladín zvyčajne dochádza v dôsledku zrážok a prílevu sladkej vody z riek a potokov, ktoré sa do nich vlievajú, ako aj z prameňov. V dôsledku vyparovania sa však hromadia soli prichádzajúce s riečnym odtokom. Niektoré jazerá sa preto po tisíckach rokov môžu stať veľmi slanými a nevhodnými pre mnohé živé organizmy. pozri tiež jazero .
POUŽÍVANIE VODY
Spotreba vody. Spotreba vody všade rýchlo rastie, ale nielen v dôsledku nárastu obyvateľstva, ale aj v dôsledku urbanizácie, industrializácie a najmä rozvoja poľnohospodárskej výroby, najmä zavlažovania. Do roku 2000 dosiahla denná celosvetová spotreba vody 26 540 miliárd litrov alebo 4 280 litrov na osobu. 72 % z tohto objemu sa vynakladá na zavlažovanie a 17,5 % na priemyselné potreby. Asi 69 % zavlažovacej vody sa navždy stratilo.
Kvalita vody, používané na rôzne účely sa určuje v závislosti od kvantitatívneho a kvalitatívneho obsahu rozpustených solí (t. j. jeho mineralizácie), ako aj organických látok; tuhé suspenzie (bahno, piesok); toxické chemikálie a patogénne mikroorganizmy (baktérie a vírusy); vôňa a teplota. Sladká voda zvyčajne obsahuje menej ako 1 g/l rozpustených solí, brakická voda obsahuje 1–10 g/l a slaná voda obsahuje 10–100 g/l. Voda s vysokým obsahom soli sa nazýva soľanka alebo soľanka.
Je zrejmé, že pre účely plavby nie je kvalita vody (slanosť morskej vody dosahuje 35 g/l alebo 35‰) významná. Mnohé druhy rýb sa prispôsobili životu v slanej vode, iné však žijú len v sladkej vode. Niektoré sťahovavé ryby (napríklad losos) začínajú a končia svoj životný cyklus vo vnútrozemských sladkých vodách, ale väčšinu svojho života trávia v oceáne. Niektoré ryby (ako pstruh) potrebujú studenú vodu, zatiaľ čo iné (ako ostriež) uprednostňujú teplú vodu.
Väčšina priemyselných odvetví používa sladkú vodu. Ak je však takejto vody nedostatok, niektoré technologické procesy, ako napríklad chladenie, môžu prebiehať na základe používania nekvalitnej vody. Voda na domáce účely musí byť vysoko kvalitná, ale nie úplne čistá, pretože výroba takejto vody je príliš drahá a nedostatok rozpustených solí ju robí bez chuti. V niektorých oblastiach sveta sú ľudia stále nútení pre svoju každodennú potrebu využívať nekvalitnú kalnú vodu z otvorených nádrží a prameňov. V priemyselných krajinách sú však teraz všetky mestá zásobované potrubnou, filtrovanou a špeciálne upravenou vodou, ktorá spĺňa aspoň minimálne spotrebiteľské normy, najmä pokiaľ ide o pitnosť.
Dôležitou charakteristikou kvality vody je jej tvrdosť alebo mäkkosť. Voda sa považuje za tvrdú, ak obsah uhličitanov vápenatých a horečnatých presahuje 12 mg/l. Tieto soli sú viazané niektorými zložkami pracích prostriedkov a tým je narušená tvorba peny, na vypranej bielizni zostávajú nerozpustné zvyšky, ktoré im dodávajú matný sivý odtieň. Uhličitan vápenatý z tvrdej vody vytvára vodný kameň (vápennú kôru) v kotlíkoch a bojleroch, čo znižuje ich životnosť a tepelnú vodivosť stien. Voda sa zmäkčuje pridaním sodných solí, ktoré nahrádzajú vápnik a horčík. V mäkkej vode (obsahujúcej menej ako 6 mg/l uhličitanov vápenatých a horečnatých) mydlo dobre pení a je vhodnejšie na pranie a pranie. Takáto voda by sa nemala používať na zavlažovanie, pretože prebytok sodíka je škodlivý pre mnohé rastliny a môže narušiť kyprú, hrudkovitú štruktúru pôdy.
Hoci sú zvýšené koncentrácie stopových prvkov škodlivé až jedovaté, ich malé množstvá môžu mať blahodarné účinky na ľudské zdravie. Príkladom je fluoridácia vody na prevenciu zubného kazu.
Opätovné použitie vody. Použitá voda nie je vždy úplne stratená, časť alebo dokonca všetka sa môže vrátiť do cyklu a znovu použiť. Napríklad voda z vane alebo sprchy prechádza kanalizačným potrubím do mestských čistiarní odpadových vôd, kde je čistená a následne znovu použitá. Typicky sa viac ako 70 % mestského odtoku vracia do riek alebo podzemných vodonosných vrstiev. Bohužiaľ, v mnohých veľkých pobrežných mestách sa komunálne a priemyselné odpadové vody jednoducho vypúšťajú do oceánu a nerecyklujú sa. Tento spôsob síce eliminuje náklady na ich čistenie a vracanie do obehu, no dochádza k strate potenciálne využiteľnej vody a znečisteniu morských oblastí.
V zavlažovanom poľnohospodárstve plodiny spotrebúvajú obrovské množstvo vody, nasávajú ju svojimi koreňmi a nenávratne strácajú až 99 % v procese transpirácie. Pri zavlažovaní však poľnohospodári zvyčajne používajú viac vody, ako je potrebné pre ich plodiny. Časť odteká na okraj poľa a vracia sa do závlahovej siete a zvyšok presakuje do pôdy, čím dopĺňa zásoby podzemnej vody, ktorú je možné čerpať pomocou čerpadiel.
Využitie vody v poľnohospodárstve. Poľnohospodárstvo je najväčším spotrebiteľom vody. V Egypte, kde takmer neprší, je celé poľnohospodárstvo založené na zavlažovaní, zatiaľ čo vo Veľkej Británii sú takmer všetky plodiny zásobované vlhkosťou zo zrážok. V Spojených štátoch amerických je zavlažovaných 10 % poľnohospodárskej pôdy, väčšinou na západe krajiny. Značná časť poľnohospodárskej pôdy je umelo zavlažovaná v týchto ázijských krajinách: Čína (68 %), Japonsko (57 %), Irak (53 %), Irán (45 %), Saudská Arábia (43 %), Pakistan (42 %) ), Izrael (38 %), India a Indonézia (po 27 %), Thajsko (25 %), Sýria (16 %), Filipíny (12 %) a Vietnam (10 %). V Afrike je významný podiel zavlažovanej pôdy okrem Egypta v Sudáne (22 %), Svazijsku (20 %) a Somálsku (17 %) a v Amerike – v Guyane (62 %), Čile (46 %), Mexiku. (22 %) a na Kube (18 %). V Európe je zavlažované poľnohospodárstvo rozvinuté v Grécku (15 %), Francúzsku (12 %), Španielsku a Taliansku (po 11 %). V Austrálii cca. 9% poľnohospodárskej pôdy a cca. 5 % – v bývalom ZSSR.
Spotreba vody rôznymi plodinami. Na dosiahnutie vysokých výnosov je potrebné veľa vody: napríklad pestovanie 1 kg čerešní vyžaduje 3 000 litrov vody, ryža - 2 400 litrov, kukuričný klas a pšenica - 1 000 litrov, zelené fazuľky - 800 litrov, hrozno - 590 litrov litrov, špenát - 510 l, zemiaky - 200 l a cibuľa - 130 l. Približné množstvo vody vynaložené len na pestovanie (a nie na spracovanie alebo prípravu) potravinárskych plodín, ktoré denne spotrebuje jedna osoba v západných krajinách, je cca. 760 l, na obed (obed) 5300 l a na večeru - 10 600 l, čo je spolu 16 600 l na deň.
V poľnohospodárstve sa voda využíva nielen na zavlažovanie plodín, ale aj na dopĺňanie zásob podzemnej vody (aby sa zabránilo príliš rýchlemu poklesu hladiny podzemnej vody); na vymývanie (alebo vylúhovanie) solí nahromadených v pôde do hĺbky pod koreňovú zónu pestovaných plodín; na postrek proti škodcom a chorobám; ochrana proti mrazu; aplikácia hnojív; zníženie teploty vzduchu a pôdy v lete; na starostlivosť o hospodárske zvieratá; odvádzanie vyčistenej odpadovej vody používanej na zavlažovanie (hlavne obilnín); a spracovanie zozbieraných plodín.
Potravinársky priemysel. Spracovanie rôznych potravinárskych plodín si vyžaduje rôzne množstvá vody v závislosti od produktu, technológie výroby a dostupnosti dostatočnej kvality vody. V USA sa na výrobu 1 tony chleba spotrebuje 2 000 až 4 000 litrov vody a v Európe iba 1 000 litrov a v niektorých iných krajinách iba 600 litrov. Konzervovanie ovocia a zeleniny si vyžaduje 10 000 až 50 000 litrov vody na tonu v Kanade, ale len 4 000 až 1 500 v Izraeli, kde je vody veľký nedostatok. „Šampiónom“ v spotrebe vody je fazuľa lima, na uchovanie 1 tony sa v USA spotrebuje 70 000 litrov vody. Spracovanie 1 tony cukrovej repy si vyžaduje 1 800 litrov vody v Izraeli, 11 000 litrov vo Francúzsku a 15 000 litrov vo Veľkej Británii. Spracovanie 1 tony mlieka vyžaduje 2000 až 5000 litrov vody a na výrobu 1000 litrov piva vo Veľkej Británii - 6000 litrov av Kanade - 20 000 litrov.
Priemyselná spotreba vody. Celulózový a papierenský priemysel patrí vďaka obrovskému objemu spracovávaných surovín k priemyselne náročným na vodu. Výroba každej tony buničiny a papiera si vyžaduje priemerne 150 000 litrov vody vo Francúzsku a 236 000 litrov v USA. Proces výroby novinového papiera na Taiwane a v Kanade využíva cca. 190 000 litrov vody na 1 tonu produktu, pričom výroba tony kvalitného papiera vo Švédsku si vyžaduje 1 milión litrov vody.
Palivový priemysel. Na výrobu 1 000 litrov kvalitného leteckého benzínu je potrebných 25 000 litrov vody a automobilový benzín o dve tretiny menej.
Textilný priemysel vyžaduje veľa vody na namáčanie surovín, ich čistenie a pranie, bielenie, farbenie a konečnú úpravu látok a na ďalšie technologické procesy. Na výrobu každej tony bavlnenej tkaniny je potrebných 10 000 až 250 000 litrov vody, pre vlnenú tkaninu - až 400 000 litrov. Výroba syntetických tkanín vyžaduje podstatne viac vody – až 2 milióny litrov na 1 tonu produktu.
Hutnícky priemysel. V Južnej Afrike sa pri ťažbe 1 tony zlatej rudy spotrebuje 1000 litrov vody, v USA pri ťažbe 1 tony železnej rudy 4000 litrov a 1 tony bauxitu - 12 000 litrov. Výroba železa a ocele v USA vyžaduje približne 86 000 litrov vody na každú tonu výroby, ale až 4 000 litrov z toho predstavuje stratu mŕtvej hmotnosti (hlavne odparovanie), a preto je možné opätovne použiť približne 82 000 litrov vody. Spotreba vody v železiarskom a oceliarskom priemysle sa v jednotlivých krajinách výrazne líši. Na výrobu 1 tony surového železa v Kanade sa spotrebuje 130 000 litrov vody, na tavenie 1 tony surového železa vo vysokej peci v USA - 103 000 litrov, ocele v elektrických peciach vo Francúzsku - 40 000 litrov a v Nemecku - 8 000 - 12 000 litrov.
Elektroenergetika. Na výrobu elektriny využívajú vodné elektrárne energiu padajúcej vody na pohon hydraulických turbín. V USA sa vo vodných elektrárňach spotrebuje denne 10 600 miliárd litrov vody ( pozri tiež HYDROPOWER).
Odpadová voda. Voda je potrebná na odvádzanie domácich, priemyselných a poľnohospodárskych odpadových vôd. Hoci asi polovica obyvateľstva, ako napríklad Spojené štáty, je zásobovaná kanalizačnými systémami, odpadová voda z mnohých domov sa stále jednoducho vypúšťa do septikov. Zvyšujúce sa povedomie o dôsledkoch znečistenia vôd prostredníctvom takýchto zastaraných kanalizačných systémov však podnietilo inštaláciu nových systémov a výstavbu čistiarní odpadových vôd, aby sa zabránilo infiltrácii znečisťujúcich látok do podzemných vôd a toku neupravených odpadových vôd do riek, jazier a morí ( pozri tiež ZNEČISTENIE VODY).
NEDOSTATOK VODY
Keď spotreba vody prevyšuje zásoby vody, rozdiel je zvyčajne kompenzovaný jej zásobami v nádržiach, pretože dopyt aj zásoba vody sa zvyčajne líšia podľa sezóny. Záporná vodná bilancia nastáva, keď výpar prevyšuje zrážky, takže mierny pokles zásob vody je bežný. Akútny nedostatok nastáva, keď je prietok vody nedostatočný v dôsledku dlhotrvajúceho sucha alebo keď v dôsledku zlého plánovania spotreba vody neustále rastie rýchlejšie, ako sa očakávalo. Počas histórie ľudstvo z času na čas trpelo nedostatkom vody. Aby nedošlo k nedostatku vody ani počas sucha, mnohé mestá a regióny sa ju snažia skladovať v nádržiach a podzemných kolektoroch, no občas sú potrebné ďalšie opatrenia na úsporu vody, ako aj jej normalizovaná spotreba.
PREKONÁVANIE NEDOSTATKU VODY
Redistribúcia toku je zameraná na poskytovanie vody do oblastí, kde je jej nedostatok, a ochrana vody je zameraná na zníženie nenahraditeľných strát vody a zníženie miestneho dopytu po nej.
Prerozdelenie odtoku. Aj keď tradične veľa veľkých sídiel vznikalo v blízkosti stálych vodných zdrojov, v súčasnosti sa niektoré osady vytvárajú aj v oblastiach, ktoré prijímajú vodu z diaľky. Aj keď je zdroj doplnkovej vody v tom istom štáte alebo krajine ako miesto určenia, vznikajú technické, environmentálne alebo ekonomické problémy, ale ak dovážaná voda prekročí štátne hranice, potenciálne komplikácie narastú. Napríklad rozprašovanie jodidu strieborného do oblakov spôsobuje zvýšenie zrážok v jednej oblasti, ale môže spôsobiť pokles zrážok v iných oblastiach.
Jeden z rozsiahlych projektov prenosu toku navrhnutých v Severnej Amerike zahŕňa presmerovanie 20 % prebytočnej vody zo severozápadných oblastí do suchých oblastí. Ročne by sa zároveň prerozdelilo až 310 miliónov m 3 vody, priechodná sústava nádrží, kanálov a riek by uľahčila rozvoj plavby vo vnútrozemí, na Veľké jazerá by sa dostalo ďalších 50 miliónov m 3 vody. vody ročne (čo by kompenzovalo pokles ich hladiny) a vyrobilo by sa až 150 miliónov kW elektriny. Ďalší veľkolepý plán na presun toku súvisí s výstavbou Kanadského Grand Canal, cez ktorý by smerovala voda zo severovýchodných oblastí Kanady do tých západných a odtiaľ do USA a Mexika.
Veľkú pozornosť púta projekt ťahania ľadovcov z Antarktídy do suchých oblastí, napríklad na Arabský polostrov, ktorý ročne poskytne sladkú vodu pre 4 až 6 miliárd ľudí alebo zavlaží cca. 80 miliónov hektárov pôdy.
Jedným z alternatívnych spôsobov zásobovania vodou je odsoľovanie slanej vody, najmä oceánskej, a jej preprava na miesta spotreby, čo je technicky možné pomocou elektrodialýzy, mrazenia a rôznych destilačných systémov. Čím väčšie je odsoľovacie zariadenie, tým lacnejšie je získavanie sladkej vody. Ale ako sa náklady na elektrinu zvyšujú, odsoľovanie sa stáva ekonomicky neživotaschopným. Používa sa len v prípadoch, keď je ľahko dostupná energia a iné spôsoby získavania čerstvej vody sú nepraktické. Komerčné odsoľovacie zariadenia fungujú na ostrovoch Curacao a Aruba (v Karibiku), Kuvajte, Bahrajne, Izraeli, Gibraltári, Guernsey a USA. V iných krajinách bolo vybudovaných množstvo menších demonštračných závodov.
Ochrana vodných zdrojov. Existujú dva rozšírené spôsoby šetrenia vodných zdrojov: zachovanie existujúcich zásob využiteľnej vody a zvýšenie jej zásob výstavbou modernejších kolektorov. Hromadenie vody v nádržiach bráni jej prúdeniu do oceánu, odkiaľ ju možno opäť ťažiť len procesom kolobehu vody v prírode alebo odsoľovaním. Nádrže tiež uľahčujú použitie vody v správnom čase. Voda sa môže skladovať v podzemných dutinách. V tomto prípade nedochádza k strate vlhkosti v dôsledku vyparovania a šetrí sa cenná pôda. Zachovanie existujúcich zásob vody je uľahčené kanálmi, ktoré zabraňujú presakovaniu vody do zeme a zabezpečujú jej efektívnu prepravu; používanie efektívnejších metód zavlažovania pomocou odpadových vôd; zníženie objemu vody tečúcej z polí alebo filtrovania pod koreňovou zónou plodín; starostlivé používanie vody pre domáce potreby.
Každý z týchto spôsobov šetrenia vodných zdrojov má však ten či onen dopad na životné prostredie. Priehrady napríklad kazia prírodnú krásu neregulovaných riek a zabraňujú hromadeniu úrodných nánosov bahna na záplavových územiach. Zabránenie strate vody v dôsledku filtrácie v kanáloch môže narušiť zásobovanie mokradí vodou a tým nepriaznivo ovplyvniť stav ich ekosystémov. Môže tiež zabrániť doplňovaniu podzemnej vody, čím sa ovplyvnia dodávky vody iným spotrebiteľom. A aby sa znížil objem vyparovania a transpirácie poľnohospodárskych plodín, je potrebné znížiť obrábanú plochu. Posledné opatrenie je opodstatnené v oblastiach trpiacich nedostatkom vody, kde sa dosahujú úspory znížením nákladov na zavlažovanie v dôsledku vysokých nákladov na energiu potrebnú na zásobovanie vodou.
DODÁVKA VODY
Samotné zdroje zásobovania vodou a nádrže sú dôležité iba vtedy, keď je voda dodávaná v dostatočnom množstve spotrebiteľom - do obytných budov a inštitúcií, do požiarnych hydrantov (zariadenia na zber vody pre požiarne potreby) a iných verejných služieb, priemyselných a poľnohospodárskych zariadení.
Moderné systémy filtrácie, čistenia a distribúcie vody sú nielen pohodlné, ale tiež pomáhajú predchádzať šíreniu vodou prenášaných chorôb, ako je týfus a úplavica. Typický mestský vodovodný systém zahŕňa čerpanie vody z rieky, jej prechod cez hrubý filter na odstránenie väčšiny znečisťujúcich látok a potom cez meraciu stanicu, kde sa zaznamenáva jej objem a prietok. Voda potom vstupuje do vodárenskej veže, kde prechádza cez prevzdušňovacie zariadenie (kde dochádza k oxidácii nečistôt), mikrofilter na odstránenie bahna a ílu a pieskový filter na odstránenie zvyšných nečistôt. Pred vstupom do mixéra sa do vody v hlavnom potrubí pridáva chlór, ktorý zabíja mikroorganizmy. Nakoniec sa vyčistená voda prečerpá do zásobníka predtým, ako sa odošle do distribučnej siete spotrebiteľom.
Rúry na centrálnej vodárni sú zvyčajne liatinové a majú veľký priemer, ktorý sa s rozširovaním rozvodnej siete postupne zmenšuje. Z pouličných vodovodov s potrubím s priemerom 10–25 cm je voda privádzaná do jednotlivých domov pozinkovaným medeným alebo plastovým potrubím.
Zavlažovanie v poľnohospodárstve. Keďže zavlažovanie vyžaduje obrovské množstvo vody, systémy zásobovania vodou v poľnohospodárskych oblastiach musia mať veľkú kapacitu, najmä v suchých podmienkach. Voda z nádrže je smerovaná do lemovaného, ​​alebo častejšie nelinkovaného hlavného kanála a potom odbočkami do distribučných zavlažovacích kanálov rôznych rádov na farmy. Voda sa vypúšťa na polia ako rozliatie alebo cez zavlažovacie brázdy. Pretože mnohé nádrže sa nachádzajú nad zavlažovanou pôdou, voda prúdi predovšetkým gravitáciou. Poľnohospodári, ktorí si vodu skladujú sami, ju čerpajú zo studní priamo do jarkov alebo zásobných nádrží.
Na kropenie alebo kvapkovú závlahu, ktorá sa v poslednej dobe praktizuje, sa používajú čerpadlá s nízkym výkonom. Okrem toho existujú obrie závlahové systémy so stredovým čapom, ktoré čerpajú vodu zo studní v strede poľa priamo do potrubia vybaveného postrekovačmi a otáčajúceho sa v kruhu. Takto zavlažované polia sa zo vzduchu javia ako obrovské zelené kruhy, niektoré dosahujú priemer 1,5 km. Takéto inštalácie sú bežné na stredozápade USA. Používajú sa aj v líbyjskej časti Sahary, kde sa z hlbokej núbijskej zvodnenej vrstvy čerpá viac ako 3 785 litrov vody za minútu.

Encyklopédia po celom svete. 2008 .

Vodné zdroje sú zásoby povrchových a podzemných vôd nachádzajúce sa vo vodných útvaroch, ktoré sa využívajú alebo môžu využívať.
Voda zaberá 71% povrchu Zeme. 97 % vodných zdrojov tvorí slaná voda a len 3 % sladká voda. Voda sa nachádza aj v pôde a horninách, rastlinách a zvieratách. V atmosfére je neustále veľké množstvo vody.
Voda je jedným z najcennejších prírodných zdrojov. Jednou z hlavných vlastností vody je jej nenahraditeľnosť. Sama o sebe nemá žiadnu nutričnú hodnotu, ale zohráva výnimočnú úlohu v metabolických procesoch, ktoré tvoria základ životnej činnosti všetkého života na Zemi a určujú jeho produktivitu.
Denná potreba vody človeka za normálnych podmienok je asi 2,5 litra.
Voda má vysokú tepelnú kapacitu. Voda absorbuje obrovské množstvo tepelnej kozmickej a vnútrozemskej energie a pomaly ju uvoľňuje, slúži ako regulátor a stabilizátor klimatických procesov, zmierňuje silné teplotné výkyvy. Vyparovaním z vodných plôch prechádza do plynného skupenstva a vzdušnými prúdmi je transportovaný do rôznych oblastí planéty, kde padá vo forme zrážok. Ľadovce majú osobitné miesto vo vodnom cykle, pretože udržujú vlhkosť v pevnom stave po veľmi dlhú dobu (tisíce rokov). Vedci dospeli k záveru, že vodná bilancia na Zemi je takmer konštantná.
Po mnoho miliónov rokov voda aktivuje procesy tvorby pôdy. Výrazne čistí životné prostredie rozpúšťaním a odstraňovaním kontaminantov.
Nedostatok vody môže spomaliť ekonomickú aktivitu a znížiť efektivitu výroby. V modernom svete voda nadobudla nezávislý význam ako priemyselná surovina, často vzácna a veľmi drahá. Voda je nevyhnutnou súčasťou takmer všetkých technologických procesov. Voda špeciálnej čistoty je potrebná v medicíne, výrobe potravín, jadrovej technológii, výrobe polovodičov atď. Obrovské množstvo vody sa míňa na domáce potreby ľudí, najmä vo veľkých mestách.
Prevažná časť zemských vôd je sústredená vo Svetovom oceáne. Ide o bohatú zásobáreň nerastných surovín. Na 1 kg morskej vody pripadá 35 g solí. Morská voda obsahuje viac ako 80 prvkov D.I. Periodickej tabuľky. Mendelejeva, z ktorých na ekonomické účely sú najdôležitejšie volfrám, bizmut, zlato, kobalt, lítium, horčík, meď, molybdén, nikel, cín, olovo, striebro, urán.
Svetový oceán je hlavným článkom kolobehu vody v prírode. Väčšinu odparenej vlhkosti uvoľňuje do atmosféry. Vody oceánov, ktoré absorbujú obrovské množstvo tepelnej energie a pomaly ju uvoľňujú, slúžia ako regulátor klimatických procesov v celosvetovom meradle. Teplo oceánov a morí sa vynakladá na udržanie životnej činnosti morských organizmov, ktoré poskytujú potravu, kyslík, lieky, hnojivá a luxusný tovar významnej časti populácie planéty.
Vodné organizmy obývajúce povrchovú vrstvu Svetového oceánu zabezpečujú návrat významnej časti voľného kyslíka planéty do atmosféry. Je to mimoriadne dôležité, pretože motorové vozidlá a hutnícka a chemická výroba náročná na kyslík často spotrebúvajú viac kyslíka, ako dokáže povaha jednotlivých regiónov kompenzovať.
Sladké vody na súši zahŕňajú ľadovcové, podzemné, riečne, jazerné a močiarne vody. Kvalitná pitná voda sa v posledných rokoch stala obnoviteľným zdrojom strategického významu. Jeho nedostatok sa vysvetľuje výrazným zhoršením celkovej environmentálnej situácie v okolí zdrojov tohto zdroja, ako aj sprísňovaním celosvetových požiadaviek na kvalitu spotrebovanej vody, a to ako pitnej, tak aj high-tech priemyslu.
Väčšina zásob sladkej vody na súši je sústredená v ľadových príkrovoch Antarktídy a Arktídy. Predstavujú obrovskú zásobáreň sladkej vody na planéte (68 % všetkej sladkej vody). Tieto zásoby sú zachované po mnoho tisícročí.
Chemické zloženie podzemnej vody je veľmi odlišné: od sladkej až po vodu s vysokou koncentráciou minerálov.
Sladké povrchové vody majú výraznú schopnosť samočistenia, ktorú zabezpečuje Slnko, vzduch, mikro-

roorganizmy a kyslík rozpustený vo vode. Sladkej vody sa však na planéte stáva veľký nedostatok.
Močiare obsahujú 4-krát viac vody ako svetové rieky; 95 % močiarnej vody sa nachádza vo vrstvách rašeliny.
Atmosféra obsahuje vodu hlavne vo forme vodnej pary. Jeho objem (90 %) je sústredený v nižších vrstvách atmosféry, až do výšky 10 km.
Sladká voda je na Zemi rozložená nerovnomerne. Problém zásobovania obyvateľstva pitnou vodou je veľmi akútny a v posledných rokoch sa stále zhoršuje. Asi 60 % zemského povrchu tvoria zóny, kde sladká voda buď chýba, má vážny nedostatok alebo má nízku kvalitu. Približne polovica ľudstva má nedostatok pitnej vody.
Sladké povrchové vody (rieky, jazerá, močiare, pôda a podzemné vody) sú vystavené najvážnejšiemu znečisteniu. Najčastejšie sú zdroje znečistenia nedostatočne čistené alebo vôbec nie sú čistené výpustmi z výrobných zariadení (vrátane nebezpečných), výpustmi z veľkých miest a splachmi zo skládok odpadov.
Znečistenie životného prostredia v povodí Volhy je 3-5 krát vyššie ako celoštátny priemer. Ani jedno mesto na Volge nie je vybavené
kvalitná pitná voda. V povodí je veľa priemyselných odvetví a podnikov nebezpečných pre životné prostredie bez zariadení na úpravu.
Využiteľné zásoby preskúmaných ložísk podzemnej vody v Rusku sa odhadujú na približne 30 km/rok. Stupeň rozvoja týchto zásob je v súčasnosti v priemere tesne nad 30 %.