Гідросфера

Запаси водних ресурсів та їх значення.

Серед природних ресурсів вода займає особливе місце. На протязі довгої геологічної історії вона створила на нашій планеті сприятливе середовище для виникнення всього живого, у тому числі й людини. Вода оболонка земної кулі – океани, моря, ріки, озера – називають гідросферою. Запаси води на землі (об’єм біосфери) за сучасними підрахунками становлять близько 14млрд. км3 . Більше 96% із цього об’єму припадає на солоні води світового океану. Запаси прісної води невеликі : з урахуванням частини підземних вод вони становлять біля 35 млн. км3 . Причому 70% прісної води сконцентровано в льодових Антарктиди Гренландії і гірських вершинах. Близько 30% світових запасів прісних вод становить підземні, з яких доступними є невелика частина. Води рік і озер становлять незначну частину гідросфери – близько 200 тис км3 (близько 1%)

Водні ресурси – це та частина запасів її, яка технічно доступна і економічно доступна для задоволення потреб суспільства.

Потреба людини у воді постійно зростає , якщо в давні часи витрати води на людину становили 12- 18 л. на добу, то розвинених країнах вона сягає 200 – 400 л. Особливо зросло використання води на виробництві, де вона застосовується практично у всіх технологічних процесах, є джерелом дешевої енергії, сприяє транспортування необхідних матеріалів та інше так, на виробництво тонни чавуну витрачається до 200 м3 води сталі 100 м3 синтетичного волокна – 500 м3 . Великі витрати води і сільському господарстві, де на вирощування тони зерна потрібно близько 1500 м3 , а бавовни – до 7500 м3 води.

На початку ХХ ст. Загальне водоспоживання у світі зросло приблизно у7 разів, а на промислові потреби – у 21 раз.

Води рік, озер, морів і океанів як важливі елементи природного середовища створюють умови для існування всього живого на землі, в тому числі і людини. Істотною відмінністю води від інших природних ресурсів є властивість її безперервно відновлюватись в наслідок природного кругообігу, пов’язаного з атмосферою, літосферою і біосферою.

Важливий резерв водопостачання – це підземні води. Найціннішими з них є прісні підземні води. Резервом у забезпеченні водою може стати також солонуваті і солоні підземні води при використанні їх у суміші з прісними або після штучного їх опріснення.

До факторів, обмежуючих підземний водозабір відносять:

1) Нерівномірність розташування підземних джерел на території землі.

2) Труднощі пов’язані з переробкою солоних підземних вод.

3) Знижені можливості природного відновлення.

4) Збільшення глибини залягання водоносних пластів.

Значна частина води знаходиться в твердій фазі (лід, льодові покрови на вершинах гір). Передбачається використовувати воду за рахунок збільшення водовіддачі льоду з полярних районів, однак обидва способи важко здійснювати практично, крім того, ще не вивчені екологічні наслідки їх реалізації. На сучасному етапі можливості залучення додаткових водних ресурсів поки що обмеженні.

Скидання відпрацьованих забруднених вод у водойми призводить до погіршення якості води. В ріки та інші водоймища скидається майже 450 км3 стічних вод, при цьому майже половина з них без попереднього очищення. Для того, щоб води зберегли свою здатність самоочищатися, необхідно не менш як десятикратне розведення стоків чистою водою. Забруднена вода не тільки не придатна для використання, але й завдає непоправної шкоди природному середовищу.

Властивості води

Вода – це прозора, безбарвна рідина, яка широко використовується у народному господарстві. Вона є сировиною, розчинником теплоносієм або охолоджувачем, використовується для передачі тиску, розмивання ґрунту, добування корисних копалин тощо.

В природі вода забруднена як механічними, так хімічними домішками, містить мікроорганізми, має різну температуру, запах, смак. Механічні домішки – це частки піску, глини тощо. Хімічні – розчинні солі та інші. Загальні властивості води визначаються за твердістю, загальним вмістом солей, прозорістю, наявністю домішок, мікроорганізмів.

Твердість води зумовлено наявністю в ній солей кальцію та магнію. Вода має тимчасову, постійну та загальну твердість. Перша – спричинення гідрокарбонатами кальцію та магнію, які під час кип’ятіння переходять і нерозчинні сої та осідають на внутрішній поверхні посуду у вигляді накипу. Наявність у воді хлоридів і сульфатів кальцію та амонію спричиняє постійну твердість. Ці солі після кип’ятіння води залишається у розчиненому стані і не випадають в осад. Наявність у воді солей обох видів твердості складають загальну твердість води.

Воду поділяють також за походженням і призначенням:

1. За походженням води бувають атмосферними, поверхневими та підземними.

Атмосферні води випадають на поверхню Землі у вигляді дощу, снігу, граду, роси, інею, ці води насичені сірководнем, оксидом азоту та іншими газами, якими забруднена атмосфера особливо у промислових районах. Атмосферна води не містить солей, кальцію та магнію.

До поверхневих вод належать води річок, озер, морів, океанів, водосховищ. У цих водах крім домішок, на які багата атмосферна вода, містяться солі та інші речовини, як є в ґрунтовому розчині. Води річок та озер самоочищаються під впливом сонячної енергії та дії корисних мікроорганізмів, рослин та водоростей, інших підводних мешканців, шкідливі мікроби, що перебувають у воді, часто гинуть.

Підземні води – це води джерел, артезіанських колодязів, гейзерів, копалень. Склад їх залежить від ґрунтів, через які вони просочуються. У більшості випадків це прозорі й позбавлені мікроорганізмів води. Солі кольорових і рідкісних металів, стад, бром, сірководень тощо, часто містять води копалень. Підземні води є унікальною сировиною для хімічної промисловості так, вода з розчиненим у ній хлористим натрієм використовується для отримання хлору, їдкого натру, водню. Деякі з цих вод мають лікувальні властивості – води Трускавця, Миргородська, Сатанова.

2. За призначенням води умовно поділяються на питну та промислову воду, у кожній З них вміст домішок регламентується відповідними стандартами.

Питна вода згідно із санітарними вимогами має бути безпечною для вживання, не мати запаху, присмаку та забарвлення. Вода придатна для пиття, не повинна містити домішок більше встановленої норми, оскільки їх надмірність шкідлива для життя організмів.

Ґрунтова вода буває:

1) хімічно зв’язана (кристалізована) вода в ґрунті входить до складу мінералів, займає перше місце в їхній кристалічній структурі, не бере безпосередньої участі в процесах грунтовотворення.

2) Пароподібна вода утворюється через випаровування поверхневої і ґрунтової вологи при наявності в ґрунті вільної рідкої води. В ґрунтовому повітрі міститься максимально можлива (за даної температури) кількості молекул пари. В ночі в наслідок конденсації пари в при поверхневих горизонтах ґрунту, і відповідного зниження в цих місцях потужності , відбувається рух пари в гору. В день цей рух відбувається в зворотному напрямку.