Защита гидросферы от загрязнений

 

Характеристика водных ресурсов Земли

 

В гидросфере Земли происходит круговорот воды. Перемещение воды происходит во всех направлениях. Распределение воды в гидросфере, в том числе в разных агрегатных состояниях представлено в таблице 2.1.

Площадь водной поверхности 360,8×10⁶ км², средняя глубина мирового океана 3,8 км.

Химический состав вод разнообразен.

Растворённые вещества определяют солёность – массу растворённого вещества, в граммах, в 1000 г морской воды. Так, например, определяется хлорность морской воды. Согласно формуле Кнудсена,

S = 0,03 + 1,805С,

где S – солёность воды; С – хлорность воды.

Солёность вод океана определяется несколькими химическими элементами – ионами. Это катионы и анионы . На остальные элементы приходится 4,2 %. Солёность S воды в океане изменяется в пределах 34…36 %. Важное звено в круговороте воды – ледники. Они формируются в полярных и высокогорных районах и характеризуются малой минерализацией. Континентальные воды – реки, озёра, болота – образуются в соответствии с климатом данной местности и по составу растворённых солей также разнообразны. При этом соотношения концентрации ионов достаточно постоянны и обратны морской воде:

- в морской воде: , ,

- в материковых водах: , .

 

Таблица 2.1 - Распределение водных масс в гидросфере

(по М.И. Львовичу, 1986 г.)

 

Форма нахождения	Объём, 103 км3	Процент
Мировой океан Подземные воды, в том числе активного водообмена Ледники Озёра Почвенная влага Пары атмосферы Речные воды	1,2	94,0 4,0 0,3 1,7 ~0,02 ~0,01 ~0,001 ~0,0001
Всего:		100,00

 

Подземные воды различно минерализованы, отличаются отсутствием кислорода. Их верхние слои – грунтовые воды – участвуют в круговороте воды. К подземным водам относятся и термальные воды – гейзеры. Поскольку воды Земли минерализованы и постоянно мигрируют, гидросфера участвует в круговороте веществ (микроэлементов) в биосфере.

Пресные воды составляют 3 % массы всех вод Земли. Реально доступной или пригодной для использования людьми является 0,001 часть пресных вод.

 

Потребители пресной воды

 

Пресная вода расходуется на удовлетворение хозяйственно-бытовых нужд населения, промышленностью, сельским хозяйством. Различают возвратное потребление – с возвращением забранной воды в источник (коммунальное хозяйство, промышленность, водохранилища) и безвозвратное водопотребление – с расходом её на фильтрацию, испарение и т.п. (в основном, в сельском хозяйстве). Хотя запасы речных вод невелики (1200 км³ или 0,0001 % объёма всей гидросферы), именно речная вода обеспечивает основной объём потребляемой воды в быту и народном хозяйстве, так как речные воды обладают значительной способностью к возобновлению и самоочищению.

Рисунок 2.1 – Динамика водопотребления в мире по видам хозяйственной деятельности. Слева – данные о полном водопотреблении и его структуре (%)

 

Процесс урбанизации, интенсивное развитие промышленности, сельского хозяйства ведут к непрерывному возрастанию водопотребления (в течение 20-го века оно возросло более чем в 7 раз). На рисунке 2.1 показана динамика водопотребления в мире по видам хозяйственной деятельности. На 2000 г 63 % полного водопотребления (или 86 % безвозвратного) в мире приходится на сельское хозяйство. Так, за 20-й век площадь орошаемых земель возросла с 47 млн. га до 347 млн. га. Примерно такая же ситуация к 1991…92 г.г. сложилась в бывшем СССР: потребление воды на промышленные нужды составляло около 30 %, в сельском хозяйстве – 57 %, в коммунальном хозяйстве – 8 %. Существенно иная ситуация в Российской Федерации: в 1991 г. из потреблённых 117 км³ на нужды промышленности ушло 53%, на сельское хозяйство – более 20 %, на хозяйственно-питьевые нужды – 15 %.

На многих реках России водозабор превысил все допустимые нормы и составляет более 0 % от среднего многолетнего стока (реки Кубань, Урал, Миасс и др.). На реке Дон водозабор составил 64 %. Это говорит о том, что наблюдающаяся деградация водных объектов, особенно в европейской части России, на Урале, в Кузбассе связана с большим забором воды.