для чего нужна пресная вода

Пресная вода: что это, запасы, источники и проблемы

Вода покрывает 70% поверхности нашей планеты, и легко предположить, что она всегда будет в изобилии. Однако пресная вода — та, которую мы пьем, в которой купаемся, которой орошаем поля наших ферм, невероятно дефицитна. К ней относится лишь 3% мировых водных запасов, и при этом две трети ее спрятаны в замерзших ледниках или недоступны для нашего использования.

Проблема нехватки пресной воды

Пресная вода заключена в ледниках, озерах, водохранилищах, прудах, реках, ручьях, водно-болотных угодьях и в подземных горизонтах. Эти резервуары занимают менее 1% от общей поверхности Земли, но в них обитают 10% всех известных животных и до 40% всех известных видов рыб, т.е. жизнь в пресной воде бьет ключом. Однако, пресноводные скопления исчезают с угрожающей скоростью.

Проблема нехватки воды является одним из наиболее серьезных рисков, с которыми сталкивается мир на всех уровнях: социальном, экономическом, политическом и экологическом. Эта проблема обостряется «благодаря» изменению климата в сторону глобального потепления.

В результате около 1,1 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к пресной воде, а в общей сложности 2,7 миллиарда человек испытывают дефицит воды по крайней мере один месяц в году. Недостаточная санитария и гигиена в связи с этим также является проблемой для 2,4 миллиардов человек — они страдают от болезней, передающимся через грязную воду, таким, как холера, брюшной тиф, дизентерия и др. Два миллиона человек, в основном дети, умирают каждый год только от диарейных заболеваний.

Многие из экосистем, которые поддерживают процветание природы и питают растущее население, оказались в состоянии стресса. Реки, озера и водоносные горизонты высыхают или становятся слишком загрязненными для использования. Более половины водно-болотных угодий в мире исчезли.

При этом сельское хозяйство потребляет больше пресной воды, чем любая другая отрасль промышленности, и львиную долю ее расходует неэффективно. А изменение климата меняет характер погоды, вызывая засуху в одних районах и наводнения в других.

При текущем уровне потребления ситуация будет только ухудшаться. К 2025 году две трети населения мира могут столкнуться с нехваткой воды. А природные экосистемы по всему миру пострадают еще больше. Таковы неутешительные прогнозы ученых.

Пресная вода что это

Пресная вода отличается от питьевой воды. Большая часть земной пресной воды не пригодна для питья без какой-либо обработки. При этом, она может легко загрязниться вследствие деятельности человека или в результате естественных процессов, таких, как эрозия.

Она абсолютно необходима для жизни на планете. Растения, животные и люди нуждаются в ней, чтобы элементарно выжить. Мы используем ее для получения питьевой воды, для орошения сельскохозяйственных культур, как часть систем санитарии, на многих промышленных предприятиях.

Дело в том, что соль увеличивает температуру кипения раствора или температуру, при которой из него начинает выпариваться пресная вода. При этом солевой раствор нагревается быстрее, что связано с теплоемкостью. Поэтому на школьный вопрос «какая вода закипает быстрее: морская соленая или пресная» ответ однозначный: быстрее закипает пресная вода.

Чем выше теплоемкость, тем медленнее будет нагреваться вещество с учетом того же количества добавленной энергии. А соль уменьшает теплоемкость раствора, т.е. увеличивает скорость нагревания. Тепловая емкость пресной воды составляет 4,182 Дж / (г К), а тепловая емкость соленой — 3,993 Дж / (г К). Поэтому соленая вода будет нагреваться быстрее, чем пресная. И каково значение этого показателя для обитателей пресной воды? Эта особенность приводит к тому, что пресные водоемы покрываются льдом, а моря и океаны не замерзают зимой.

Так как ионы соли тяжелее молекул воды, то морская вода плотнее, чем пресная, и это затрудняет ее испарение. Плотность морской воды находится в диапазоне от 1020 до 1030кг /м3, а плотность пресной воды составляет около 1000 кг/м3.

Все эти физические факторы серьезно осложняют процесс опреснения.

Планетарные запасы пресной воды

Учеными давно подсчитаны общие запасы воды на Земле. Приведем таблицу глобального распределения водных ресурсов на планете.

Источники пресной воды

Более 96 процентов земной воды — это солевой раствор. И из общих планетарных пресноводных запасов более 68 процентов заключено в лед и ледники. Еще 30 % находится в земле. Поверхностные пресноводные источники, такие как реки и озера, составляют всего около 93 100 кубических километров, что составляет около 1/150 % от общих пресноводных запасов. Тем не менее, реки и озера являются основным источником воды, которую люди используют каждый день.

Шесть источников питьевой воды:

Вода, забираемая из подземных горизонтов, рек и озер, пополняется дождями и снегопадами. Пока еще этот баланс соблюдается. Однако, в условиях бесконтрольного роста населения и потребления природных ресурсов этот баланс может быть нарушен, не в пользу человечества…

Источник

Этот ценнейший для всех форм жизни на Земле ресурс — основа нашего существования. Мало кто задумывается о его количестве и способности к возобновлению, ведь планета покрыта водными массами почти полностью (на 70%). При таких масштабах о недостатке вроде бы и речи быть не может. Но на самом деле пригодных для питья из них всего 3%, а доступных для использования еще меньше — 1%. Важно понимать, что это такое и какая вода пресная, а также ценность, которую она представляет.

Определение

Это чистая жидкость, содержание солей в которой не превышает 0,1%. Именно она необходима для поддержания жизнедеятельности живых организмов и питания разнообразных представителей флоры.

Однако отсутствие солевых примесей еще не означает, что живительная влага подходит для употребления. Несмотря на впечатляющий объем, большая ее часть непригодна для нас, растений и животных без предварительной обработки. При этом оставшиеся крохи питьевой водной среды постоянно загрязняются. Причинами выступают стремительное развитие человеческой деятельности и некоторые естественные процессы (например, эрозия).

Значение и применение

Благодаря этому ценному веществу эффективно функционируют абсолютно все экосистемы на планете. Оно участвует в создании многочисленных форм жизни, действует в виде универсального растворителя, играет первостепенную роль в химических реакциях, охватывает процессы формирования климата и погодных явлений.

В теле человека находится 70% H2O. Организм требует регулярного пополнения внутренних запасов. Без питья мы не способны просуществовать более 3-х суток.

Каков состав природной пресной воды

Запасы живительной влаги распределяются по поверхности земного шара неравномерно. В Евразии — самой густонаселенной части мира, ее количество не превышает 40%. Основная доля несоленой H2O сосредоточена в пресноводных реках и озерах.

Молекулярная структура варьируется в зависимости от множества факторов. На нее влияют: качество почвы, наличие ископаемых, минералов, солей, состояние окружающей среды, жизнедеятельность человека. В жидкости могут содержаться разнообразные газы: углерод, азот, кислород, углекислый, а также органика и микроорганизмы.

Характеристики

При анализе, с помощью которого определяется пригодность вещества для питья, учитывается не только химический состав пресных вод, но и другие качественные показатели. К ним относятся:

Первая позиция перечня представляет собой чистоту, мутность, запах и цвет. Если жидкая среда неприятно пахнет, значит, в ней присутствуют примеси: нефть, хлор, почва. Интенсивность измеряется по пятибалльной шкале.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Вкусовые качества тоже разнятся. Питье может отдавать горечью, быть кисловатым или солоноватым, иметь сладковатый вкус. Эти привкусы могут выражаться довольно явно, а могут быть едва уловимы.

Классификация

Выяснив, что значит пресная вода, следует узнать, какой она бывает. Вся живительная влага подразделяется на два вида: минеральную и обыкновенную.

Минералсодержащая отличается от обычной наличием минералов и их концентрацией. Ее принято разделять на лечебную, лечебно-столовую и столовую.

Питьевая жидкость не только встречается в природе, кроме того, ее получают искусственным путем. К такому типу относятся:

Эти виды целенаправленно обогащают нужными микроэлементами. Органика либо уничтожается, либо добавляется по необходимости.

Самым полезным считается вещество, сменившее свое агрегатное состояние (переход из твердого в жидкое). Снег и лед для этого добывают только в экологически чистых районах. Привычные всем сугробы с улицы или не подходят. Оттаявшая смесь будет содержать бензапирен — опасный для жизни и здоровья человека канцероген, а также другие вредоносные примеси.

Проблема нехватки жизненно важного ресурса

Пресная вода — это питьевая жидкость, в отличие от морской. Поэтому ее значимость нельзя недооценивать.

Считается, что запасы не могут иссякнуть, благодаря круговороту в природе их количество остается неизменным. К сожалению, данное утверждение давно утратило актуальность. Из-за климатических изменений, стремительно развивающейся человеческой деятельности и увеличивающегося числа населения недостаток H2O, пригодной для питья, становится ощутимым.

По прогнозам экспертов, если в срочном порядке не найти выход из сложившейся ситуации, не придумать альтернативные варианты использования питьевой жидкости — для человечества это обернется катастрофой. Заметная уже сейчас нехватка водных ресурсов скоро превратится в глобальную проблему. Последствия окажутся предсказуемо плачевными. В обществе не будет стабильности, экономика придет в упадок (в регионах с выраженным недостатком питья). Как итог — мировой катаклизм и разрушительные войны за выживание.

Конечно, люди начали осознавать серьезность надвигающейся угрозы. Среди успешно зарекомендовавших себя способов ее предотвращения:

Где находится пресная вода

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Более 96% водных масс — солевой раствор. Свыше 68% пресноводных запасов представлены в виде льда и ледников. Около 30% располагаются под землей. Все источники подразделяются на три группы.

Подземные

Это артезианские, межпластовые и грунтовые потоки. В толщу земной коры жидкость просачивается с поверхности. Попасть в глубины она может из рек и озер, а также при сливе больших объемов H2O. Конечно, основная доля быстро превращается в пар, но малая часть все-таки способна просочиться сквозь залегающие пласты и достичь глубинных резервуаров. Это небольшое количество впоследствии становится очищенным.

Очищение происходит за счет очень медленного прохождения водяных потоков через глиняные образования (1 мм в сутки). А следом через песчаные, но уже быстрее (до 10 м в день). Движение живительной влаги существенно затрудняют твердые породы: базальт, дунит, гранит и т.д. В подземном хранилище такие залежи, которые относятся к пресным водам могут задержаться на сотни тысяч и даже миллионы лет.

Кроме речной и озерной подпитки, водные ресурсы под землей пополняются за счет пара. Он образуется в процессе охлаждения извергнутой магмы. Остывая, парообразное вещество превращается в жидкость и направляется к глубинным водохранилищам.

Поверхностные

К ним относятся реки, озера, ручьи, ледники. Водный состав с поверхности отличается пониженным уровнем минерализации, присутствием примесей и общей загрязненностью. Вредоносные элементы попадают в нее из сточных течений, в результате сброса промышленных и сельскохозяйственных отходов и т.д. Свое негативное влияние также оказывает активное развитие микроорганизмов, которое ощутимо ухудшает качество жидкой среды и наделяет ее аллергенными свойствами.

Вышеперечисленные особенности делают невозможным использование ресурсов данного типа в качестве питья без предварительной обработки. Несмотря на это, озера и реки остаются основными поставщиками питьевой жидкости. Перед употреблением она проходит несколько стадий очищения и только тогда становится пригодной к употреблению.

В дополнение к основной очистке многие потребители самостоятельно устанавливают в своих жилых и рабочих помещениях очистные фильтры. Большой популярностью пользуется продукция ООО «Вода Отечества». Этот производитель разрабатывает и выпускает водоочистное оборудование для бытовых и централизованных потребителей с 1991 года. Кроме того, организация предоставляет своим клиентам услуги по монтажу и пуску-наладке аппаратных фильтрующих систем. Благодаря высоким качественным характеристикам товара и привлекательной стоимости, компания продолжает занимать лидирующие позиции среди аналогичных фирм-изготовителей. Рисковать здоровьем с целью экономии — плохая идея. Поэтому следует своевременно позаботиться об улучшении качества потребляемого питья.

Осадочные

Давая определение, что такое пресная вода, нужно понимать, что это еще и атмосферные явления: снег, дождь, град. Именно они являются первичными источниками водных ресурсов. Без них все озера и реки попросту пересохнут, а подземные водохранилища истощатся. Осадки обеспечивают жидкостью все формы жизни и земную поверхность.

При испарении влага превращается в пар, который поднимается в восходящие слои атмосферы. Там он конденсируется, переходит из газообразного состояния в жидкое. Образовавшиеся мельчайшие капли постепенно накапливаются и становятся облаками. Поднимаясь выше, они охлаждаются, увеличиваются в размере, так как, процесс конденсации продолжается, и, наконец, падают на вниз в виде дождя, снега или града.

Запасы пресной воды на Земле

Чтобы иметь представление, как распределяются водные ресурсы на нашей планете, следует обратиться к таблице.

Источник пресноводных запасов

Процент от общего количества

Процент от пресных ресурсов

Ледники и постоянный снег

Лед и вечная мерзлота

Загрязнение

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Огромная ценность — это вода из пресноводных водоемов. Ее нехватка уже стала ощутимой. Но есть и другие, не менее насущные проблемы. Основная из них — стремительно уменьшающееся количество действительно чистой питьевой жидкости. Живительная влага становится не пригодной для употребления по причинам естественного и искусственного характера.

К первой категории относятся всевозможные природные проявления: наводнения, землетрясения, лавины и т.д. Ко второй все, что напрямую связано с человеческой деятельностью.

Загрязненная водная среда закономерно становится причиной возникновения тяжелейших болезней. Холера, тиф, развитие раковых клеток, заболевания эндокринной системы — далеко не полный перечень возможных последствий. Среди особо опасных — появление врожденных аномалий.

Плохое качество питья негативно влияет не только на организм человека. Не меньшую опасность оно представляет и для других представителей фауны. Некоторым видам животных, птиц, рыб из-за загрязнения грозит полное вымирание.

Критерии чистоты

На вопрос: какая вода считается пресной, в статье уже даны ответы. Теперь следует разобраться с понятием «чистой». Под это определение подпадает вещество, соответствующее определенным параметрам кислотности, жесткости и органолептики.

Его характерной особенностью является возможность находиться в различных агрегатных состояниях. Поэтому жидкость выступает неотъемлемым участником природного круговорота H2O. С его помощью в природе поддерживается баланс, запасы питьевых ресурсов восполняются. Но в последнее время данная теория становится все менее актуальной.

В первую очередь стоит отметить чрезмерное негативное воздействие человеческой деятельности на состояние гидросферы. Экосистема уже не способна эффективно очиститься естественным образом. Кроме того, глобальное потепление также активно участвует в формировании дисбаланса. По прогнозам ученых, уже через столетие может наступить засуха в масштабах всей планеты.

Если до прогнозируемого засушливого периода целых 100 лет, то проблемы из-за загрязнения, влияющие на качество жизни, заявляют о себе уже сейчас. Их успешное разрешение целиком лежит на плечах человечества. От того, станут ли люди своевременно принимать необходимые меры с целью улучшения ситуации, зависит будущее Земли.

Интересные факты

В понимании человека вода — обычное ничем не примечательное вещество. На самом деле изучение продолжается до сих пор, ученые не перестают открывать ее новые удивительные свойства.

Выяснив, какую воду называют пресной и осознав ее ценность для всего живого, нельзя оставаться равнодушным к проблемам нехватки и загрязнения. Рано или поздно они коснутся каждого. Задуматься об экономии и чистоте следует уже сегодня.

Источник

Пресная

Пресная вода – то, без чего жизни на Земле просто не будет. Однако деятельность человека практически во всех своих проявлениях крайне негативно влияет на ее качество, превращая ее в непригодную для питья.

Поэтому в ближайшем будущем весьма вероятна ситуация, когда человечество столкнется с ее жестким дефицитом, а где-то это происходит уже сейчас.

Что это такое?

Под определением пресной воды кроется то, что, является противоположностью морской, содержит соли в очень небольшой пропорции (это максимум половина промилле).

В соленой воде их концентрация намного выше, иногда она доходит до 3,5-4,1%.

Если взять общий объем вод на Земле, то пресной из них будет только 3% по объему. А доступной человечеству для использования – 1%.

Характеристика

Пресная вода называется пресной в том случае, если подходит под ряд параметров. Ее соответствие определенным критериям означает, что она пригодна для питья.

Рассмотрим критерии в таблице:

Запах воде придают смешивающиеся с ней газы (примером может быть, хлор), нефть и продукты ее переработки, частицы субстрата.

Оценки запаху «выставляются» в баллах от 0 до 5, в последнем случае его интенсивность превращает воду в непригодную для питья.

Во вкусе в разной степени может ощущаться кислота, горечь, сладость, соленость. Его интенсивность тоже «высчитывается» по шкале от 0 до 5.Кислотность (рН)Ее определяет наличие ионов водорода и их пропорция. При рН меньше 7 пресная вода считается кислой, больше – щелочной.

Кислотность сильно влияет на ее свойства. Кислотно-щелочной баланс для человека очень важен, в организме он составляет строго 7,38-7,42.

Питьевая вода не должна его нарушать. В противном случае немедленно начинаются «сбои» в работе органов и систем. Кислотность измеряется простым прибором –рН-метром.

Когда по своим характеристикам пресная вода далека от идеальной, проводятся химические анализы, позволяющие выявить и идентифицировать посторонние примеси.

Является исчерпаемым ресурсом?

В оптимальных условиях, когда экосфера не страдает от антропогенного и техногенного факторов, пресная вода – неисчерпаемый ресурс, восполняющийся за счет ее круговорота.

Но сейчас проблема истощения ее запасов вследствие влияния антропогенного фактора с каждым годом становится все острее вследствие:

Поэтому большинство гидрологов признают принадлежность пресной воды уже к ресурсам из категории возобновляемых, а не неисчерпаемых.

Чаще всего пресную воду делят на виды, принимая во внимание особенности ее состава, подразделяя на обычную и минеральную.

Первая, исходя из ее источника, делится на:

Пресная минеральная может быть:

По составу разновидностей пресной минеральной воды очень много.

Исходя из того, каких веществ в ней больше всего, она бывает:

В отдельную категорию выделяется «искусственная» H2O, созданная с использованием современных технологий:

Как образуется и каковы источники?

Пресная вода – результат непрерывного круговорота.

Эта замкнутая система – совокупность взаимосвязанных «звеньев»:

Вкратце процесс выглядит так:

На фото можно увидеть примерную схему образования пресных вод:

Подробная статья об источниках пресной воды в нашей статье по ссылке, а также информация об источниках в России здесь.

Запасы в мире

Общемировые запасы пресной воды можно оценить только приблизительно. Их объем все время меняется.

Таблица распределения запасов:

Еще больше информации о рейтинге стран мира по запасам пресной воды можно найти здесь.

Чем отличается от соленой воды?

С точки зрения физиков, химиков и гидрологов, пресная и соленая вода – две очень разные субстанции. Сходство ученые находят только в прозрачности и текучести.

Основной фактор различия – молекулярный состав.

Морская вода содержит хлорид натрия в высокой концентрации (минимум 35 г на 1 л). Это вещество гораздо лучше известно, как поваренная соль.

Из-за ее наличия морская вода:

Физические свойства

Базовые характеристики с точки зрения физиков:

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

Как получить из морской?

Для этого разработаны следующие методики:

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

Интересные факты

Вот некоторые интересные факты:

Проблемы

Наиболее сложные, требующие немедленного решения, глобальные проблемы, связанные с пресной водой – ее загрязнение и недостаток.

Мир ощущает дефицит воды на экологическом, социальном, экономическом и политическом уровнях.

Кое-где он чувствуется особенно остро. Запасы пресной воды на территориях разных стран сильно варьируется.

Но все они одинаково сталкиваются с последствиями глобального потепления.

Техногенный фактор негативно сказывается на природных экосистемах. В итоге реки, озера, подземные водоносные бассейны истощаются, содержащаяся в них вода становится непригодной для питья.

Промышленность и сельское хозяйство потребляют воду во все увеличивающихся объемах, причем делают это крайне нерационально.

Заключение

Если исходить из критерия необходимости для обеспечения жизни человека и жизни на Земле вообще, именно пресная вода, а не углеводороды, драгоценные металлы и камни, является наиболее ценным полезным ископаемым.

В нормальных условиях — это неисчерпаемый природный ресурс. Однако активная деятельность человека в самых разных сферах быстро меняет ситуацию в худшую сторону.

Недостаток пресной воды и ее загрязнение – одна из наиболее важных и требующих немедленного решения проблем, которые сейчас стоят перед человечеством.

Источник