Водные ресурсы
Водные ресурсы — это поверхностные и подземные воды, которые человек может использовать в хозяйстве и быту. Хотя вода покрывает большую часть Земли, пригодная для непосредственного использования пресная вода составляет лишь небольшую долю запасов гидросферы.
Запасы и распределение воды
Общий объём воды на Земле оценивают примерно в 1,4 млрд км³. Около 96,5% приходится на солёную воду Мирового океана. Пресная вода составляет примерно 2,5–3% мировых запасов. Основная её часть заключена в ледниках и постоянном снежном покрове, а также в подземных водах. Поэтому доля пресной воды, доступной человеку без сложной очистки и добычи, очень мала.
| Компонент гидросферы | Примерная доля всех запасов воды | Значение для адам |
|---|---|---|
| Мировой океан и солёные воды | около 96,5% | Главный запас воды, но требует опреснения |
| Ледники и вечные снега | около 1,7% | Крупнейший запас пресной воды, доступ ограничен |
| Подземные пресные воды | около 0,7% | Важный источник питьевой воды и орошения |
| Озёра, реки, болота, почвенная влага и атмосфера | менее 0,1% | Наиболее доступная часть пресных вод |
Водные ресурсы — это пригодные для использования воды рек, озёр, водохранилищ, ледников, подземных источников, морей и океанов, включая их восполняемые запасы.
Пресная вода содержит небольшое количество растворённых солей, обычно менее 1 г/л. Её запасы распределены по Земле крайне неравномерно: больше воды получают районы с обильными осадками и густой речной сетью, меньше — пустыни, полупустыни и территории с сезонной засухой.
Размещение и восполнение водных ресурсов
Главный источник возобновления речных и озёрных вод — атмосферные осадки. Часть осадков испаряется, часть просачивается в почву и питает подземные воды, часть стекает по поверхности в реки и озёра. Скорость и объём восполнения зависят от климата, рельефа, растительности, состава горных пород и хозяйственной деятельности.
Здесь \(P\) — количество осадков, \(E\) — испарение, \(R\) — поверхностный и подземный сток, \(\Delta S\) — изменение запасов воды. Это упрощённое уравнение водного баланса территории.
Чем больше осадков и меньше испарение, тем выше обеспеченность территории пресной водой. В тёплых сухих районах даже значительный речной сток может быстро расходоваться из-за сильного испарения и орошения.
Вода в реках обновляется быстрее, чем вода в озёрах, ледниках и глубоких водоносных горизонтах. Поэтому нельзя считать все запасы одинаково доступными. Важны не только объём воды, но и её качество, сезонность стока, расстояние до потребителя и стоимость очистки или доставки.
Использование воды
Вода используется в промышленности, сельском хозяйстве, энергетике, коммунальном хозяйстве, транспорте и рыбном хозяйстве. Наибольший объём мирового водозабора обычно связан с сельским хозяйством, прежде всего с орошением. Промышленность расходует воду для охлаждения, промывки сырья, производства продукции и получения электроэнергии. Население использует воду для питья, приготовления пищи, санитарных и бытовых нужд.
- Безвозвратное водопотребление — часть воды, которая не возвращается в исходный водоём: испаряется, входит в состав продукции или расходуется растениями.
- Возвратное водопотребление — использование воды с последующим возвращением в водоём; возвращаемая вода может требовать очистки.
- Водозабор — изъятие воды из реки, озера, водохранилища или подземного источника.
- Рациональное водопользование — экономное использование воды при сохранении её качества и естественного режима водоёмов.
Какой район обычно лучше обеспечен пресной водой?
Проблемы водных ресурсов
Главные проблемы — неравномерность размещения, сезонный дефицит, истощение запасов и загрязнение. Дефицит водных ресурсов возникает, когда имеющихся запасов недостаточно для населения и хозяйства либо вода есть, но её качество не позволяет использовать её без дорогой очистки.
Избыточный водозабор уменьшает сток рек, понижает уровень озёр и подземных вод, усиливает обмеление и высыхание водоёмов. Чрезмерное орошение может вызвать засоление почв и заболачивание. Вырубка лесов и распашка склонов ускоряют поверхностный сток и эрозию, уменьшают просачивание воды в грунт.
Особенно опасно загрязнение промышленными и бытовыми стоками, нефтью, удобрениями и ядохимикатами. Загрязнение воды снижает содержание кислорода, нарушает жизнь водных организмов и делает воду опасной для адам.
Нельзя считать, что страна с большой территорией обязательно богата водными ресурсами. Важно учитывать среднегодовой сток, численность населения, климат, качество воды и её распределение по территории.
Охрана и рациональное использование
Охрана вод включает предотвращение загрязнения, очистку сточных вод, экономию воды и восстановление водных экосистем. К мерам относятся строительство и модернизация очистных сооружений, замкнутые циклы водоснабжения на предприятиях, ремонт водопроводных сетей, капельное орошение и повторное использование очищенной воды.
- Определить источник загрязнения или перерасхода воды.
- Сократить водозабор и потери при транспортировке.
- Очистить сточные воды механическим, биологическим или химическим способом.
- Установить водоохранные зоны вдоль рек и озёр.
- Контролировать качество воды и соблюдать нормы охраны вод.
В бассейне реки годовой сток равен 120 км³, численность населения — 6 млн человек. Найдём, сколько воды приходится на одного жителя.
Ответ: на одного жителя приходится 20 000 м³ речного стока в год. В экзаменационной задаче важно проверить единицы измерения и не перепутать общий объём стока с объёмом, доступным для хозяйственного использования: часть воды должна сохраняться в реке, а часть может быть загрязнена или недоступна сезонно.
В формуле \(q\) — водообеспеченность, \(V\) — годовой объём водных ресурсов, \(N\) — численность населения. Если объём задан в км³, его переводят в м³ умножением на \(10^9\).
Пресной воды мало, она распределена неравномерно и возобновляется с разной скоростью. Водные ресурсы оценивают не только по объёму, но и по качеству, доступности и водообеспеченности населения.
Быстрая проверка
Главное
- Около 96,5% воды Земли — солёная; доступная пресная вода составляет очень малую часть запасов.
- Водные ресурсы размещены неравномерно и зависят от осадков, испарения, стока и свойств территории.
- Основные потребители воды — сельское хозяйство, промышленность, энергетика и коммунальное хозяйство.
- Дефицит вызывают недостаток воды, неравномерность её размещения, чрезмерный водозабор и загрязнение.
- Охрана вод основана на очистке стоков, экономии, повторном использовании и сохранении естественного режима водоёмов.