Вода необходима для выживания всех живых организмов на планете. Людям и для бытовых целей, и для сельскохозяйственных годится только пресная, то есть такая, в которой количество соли и иных минералов не превышает одного грамма на литр. Если посчитать, сколько процентов пресной воды на Земле, получаются не слишком утешительные цифры: всего около 2,8% от общего количества.
Источники пресной воды
В океанах и многочисленных морях, которые занимают большую часть планеты, вода соленая. Источники пресной таковы:
- Ледники: в них содержится около 70% всего мирового запаса;
- Подземные водоносные слои: в них сконцентрировано чуть больше 30%;
- Озера и водохранилища: вмещают 0,6% мирового запаса;
- В почве удерживается 0,3%;
- В атмосфере распределено 0,06%;
- А вот знакомые каждому реки – это лишь 0,04%, их роль как источника невелика.
Мировые запасы пресной воды
На планете около 35 миллионов куболитров воды, пригодной для питья, сельскохозяйственного и промышленного использования. Объем запасов невелик в сравнении с соленой водой (2,8% против 97,2%). Количество пресной воды различно в разных странах. В пятерку лидеров входят следующие государства:
- Бразилия – здесь сосредоточено 6900 куб. км;
- Россия – на ее просторах находится 4500 куб. км;
- США имеют запас в 3080 куб. км;
- Канада обладает запасами в 2900 куб. км;
- Китай – чуть уступает Канаде – 2800 куб. Км.
Состав и характеристики
Пресная вода обладает пятью свойствами:
- Жесткость обусловлена уровнем концентрации ионов магния и кальция: чем выше уровень, тем жестче вода.
- Кислотность связана с содержанием ионов водорода.
- Запах придают смешанные с водой газы, нефть, частицы субстрата, он оценивается по пятибалльной шкале.
- Вкус также оценивается по пятибалльной шкале, он может быть солоноватым, горьким, кислым, сладковатым.
- Прозрачность измеряется по шкале в 14 делений.
- Классификация пресных вод
Выделяют три критерия, по которым пресная вода делится на виды.
1. По содержанию солей и минералов:
- Минеральная лечебная: ее назначает врач, уровень минерализации – выше 8 грамм на литр.
- Минеральная лечебно-столовая: ее можно пить без назначения, но в небольших количествах; в ней содержится от 2 до 8 грамм минералов на литр;
- Минеральная столовая: уровень минерализации не превышает 2 грамма на литр;
- Столовая содержит менее 1 грамма минералов.
2. По расположению водоема:
- Подземные: они делятся на почвенные, грунтовые, межпластовые и артезианские;
- Поверхностные подразделяются на речные, болотные, озерные и т.д.;
- Осадочные: в атмосфере вода находится в виде водяного пара, капель дождя и кристаллов снега и льда.
3. По использованию человеком:
- Питьевая,
- Коммунальная (образует стоки больниц, санаториев, школ, детских садов, магазинов, кафе и т.д.),
- Хозяйственно-бытовая (например, та, что используется при стирке, при мытье полов, в душе и ванной и т.д.),
- Промышленного назначения (этот ресурс необходим для обработки сырья, используется в химических реакциях, в термических процессах и т.д.),
- Сельскохозяйственная и т.д.
Потребление пресной воды и ее значимость
В мире потребляется около 3900 млрд куб. м. этого ресурса в год. Значительная часть (70%) уходит на сельскохозяйственные нужды, прежде всего полив, 20% задействуется в промышленности, а оставшиеся 10% потребляются людьми и организациями в бытовых целях.
Сколько тратят разные страны, зависит от их численности, обеспеченности этим ресурсом и экономических возможностей.
Страны, мало обеспеченные водными ресурсами, но достаточно богатые, закупают ее за границей. Лидерами в этом списке являются Кувейт, ОАЭ, Ливия, Саудовская Аравия.
Этот ресурс жизненно важен и незаменим, и потому проблемы, связанные с ним стоят особенно остро.
Проблема дефицита пресной воды
На планете около 2,8 млрд людей, а это более 35% населения Земли, ощущают дефицит водных ресурсов. А более 1,2 млрд из них не просто страдают от дефицита, а выживают в условиях острой физической нехватки жидкости, пригодной для питья и бытовых нужд (Северная Африка, Ближний Восток, некоторые региона Индии и Китая).
По прогнозам, дефицит этого ресурса может достигнуть 2 трлн куб.м в год уже в 2025 году. Если ситуация не изменится, к 2050 году половина населения земного шара будет жить в условиях нехватки чистой питьевой и бытовой воды.
Причины нехватки
Их можно разделить на две группы: естественные и антропогенные.
К естественным относятся изменения климата, а вот антропогенные более разнообразны:
- Рост населения,
- Вырубка лесов и осушение болот в сельскохозяйственных и промышленных целях, что ведет к обмелению природных резервуаров,
- Расширение городов,
- Загрязнение стоков и грунтовых вод бытовыми и промышленными отходами.
Бесконтрольная вырубка лесов ухудшает положение дел
Способы экономии воды
Человек не может пить меньше, чем ему необходимо, но снизить потребление может каждый.
- Насадки-аэраторы на кран ограничивают поток воды.
- Запускать стиральную и посудомоечную машины нужно только при полной загрузки.
- Принимая душ вместо ванны, можно снизить расход в 5-7 раз.
- Нужно закрывать кран во время чистки зубов или бритья.
- Стоит собирать дождевую воду на даче или в частном доме для полива.
- Не размораживать и не охлаждать продукты под краном.
- Снижать напор при умывании или при мытье посуды.
- Следить за тем, чтобы не подтекали трубы и краны.
- Унитаз с комбинированным сливом помогает контролировать расход воды.
- Надо всегда плотно закрывать кран.
Способы искусственного получения пресной воды
В условиях дефицита воды актуальна проблема искусственного получения этого ресурса.
Первый вариант – это опреснение соленой воды. Для этого в основном используются дистилляция (то есть очистка от минералов через парообразование), обратный осмос (сложная фильтрация) и электродиализ (очистка при помощи камеры с электродами).
Второй вариант – конденсация паров при помощи технических средств. Воздух насосом закачивается в теплообменник, охлаждается в холодильной камере, и водяной пар оседает в виде кристалликов льда.
Таким образом, ответственный подход к потреблению водных ресурсов и дальнейшая разработка возможностей эффективного получения пресной воды из соленой или из воздуха дают надежду на благополучное разрешение проблемы, связанной с дефицитом этого ресурса.