Пресная вода исчерпаемый природный ресурс
Природные ресурсы — элементы природы, которые используются для хозяйственной деятельности и производства, а также для удовлетворения культурных, рекреационных и других потребностей человека и общества.
Подразделяются на исчерпаемые и неисчерпаемые, возобновляемые и невозобновляемые.
Неисчерпаемые ресурсы — объем и качество которых не изменяется в результате использования, иссечение таких ресурсов не придвидится в обозримом будущем.
К неисчерпаемым ресурсам относят энергию воды (течений, приливов-отливов), ветра и других климатических явлений, геотермальную энергию земных недр, энергию солнца и ядерную энергию звёзд.
Исчерпаемые ресурсы — количество которых ограничено и может уменьшиться в результате использования, либо возможно ухудшение их качества.
Подразделяются на исчерпаемые возобновляемые (возобновимые) и невозобновляемые (невозобновимые).
Исчерпаемые возобновляемые ресурсы — количество которых может уменьшиться в результате использования, либо возможно ухудшение их качества, но способны к самовосстановлению или восстановление возможно, вследствие принятых природоохранных мер.
К исчерпаемым возобновляемым ресурсам относят — зверопушные, рыбные, лесные запасы (и, в целом биологические ресурсы — животный и растительный мир, грибы), плодородные почвы (и почвенно-земельные ресурсы), торф (полезное ископаемое, процесс формирования которого идет постоянно, и в наши дни), пресная вода (и морские воды мирового океана), атмосферный воздух и т.д.
Атмосферный воздух и воды мирового океана количественно неисчерпаемы, но качественно ограничены и исчерпаемы.
Исчерпаемые невозбновляемые ресурсы (или невозобновляемые ресурсы) не способны к восстановлению, либо восполнение запасов происходит крайне медленно, в сравнении с темпами добычи и продолжительностью жизни человека. Могут закончиться.
К исчерпаемым невозобновляемым относят большинство минеральных ресурсов (полезных ископаемых), на их формирование ушли целые геологические эпохи — нефть, каменный уголь, железная руда и др.
Сюда же обычно относят и ядерное топливо (реже считают неисчерпаемым ввиду очень медленного расхода запасов). Не входит в данную группу торф.
Возобновляемые ресурсы — способные к (само)восстановлению: неисчерпаемые + исчерпаемые возобновляемые .
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) — это альтернативные источники энергии, работающие за счет неисчерпаемых природных ресурсов, объемы которых не уменьшаются в результате пользования ими (энергия солнца, волн, приливов-отливов, течений, геотермальных источников) , либо на биологическом топливе (отходы сельскохозяйственной деятельности, пищевой, лесной промышленности — навоз, солома, древесная щепа и т.д., а также торф.) .
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:
Критерий | Как оценивается |
Прозрачность | Чистота или замутненность воды, ее оттенок оценивается через сравнение с эталонными образцами. Разработана специальная шкала, в ней 14 делений. |
Жесткость | Определяется уровнем концентрации ионов магния и кальция. Жесткость рассчитывается по методу, закрепленному в ГОСТах (официальных государственных стандартах) для питьевой воды. |
Органолептика | Включает такие свойства, как цвет, запах, вкус, оцениваемые органами чувств. |
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 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:
обмеления надземных водоемов с пресной водой;
- все возрастающего расхода воды, потребляемой предприятиями сельскохозяйственной и различных промышленных отраслей, необходимой для снабжения населенных пунктов.
- загрязнения источников отходами антропогенного происхождения.
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:
- речную;
- озерную;
- дождевую;
- талую;
- родниковую (ключевую);
- колодезную;
- артезианскую.
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:
- минеральная (в прошедшую несколько этапов очищения воду добавляют соединения магния, натрия, кальция, йода в определенных пропорциях);
- опресненная (превращенная в пресную воду морская);
- дистиллированная (вода с минимумом посторонних примесей, результат испарения и последующей конденсации).
Как образуется и каковы источники?
Пресная вода – результат непрерывного круговорота.
Эта замкнутая система – совокупность взаимосвязанных «звеньев»:
- атмосфера;
- мировой океан;
- почва;
- реки;
- озера;
- ледники;
- биосфера;
- хозяйственная деятельность человека.
Вкратце процесс выглядит так:
- Под воздействием солнечных лучей вода испаряется с поверхности надземных водоемов, становясь паром.
- Воздушные потоки переносят влажный воздух, в том числе, в сторону материков.
- Над землей он конденсируется, становясь облаками.
- Под влиянием комплекса атмосферных условий излишки скапливающейся в них влаги выпадают на землю как осадки.
- Определенный их процент попадает обратно в надземные водоемы, оставшаяся часть с разной скоростью сочится через грунт и горные породы, пополняя водные бассейны под землей.
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:
Вид источника | Примерный объем (км³) | От общего запаса (%) |
Ледники, айсберги, нетающий снежный покров | 24 | 68,7 |
Подземные «линзы» | 10,5 | 30,1 |
Зоны вечной мерзлоты | 0,3 | 0,86 |
Озера | 0,091 | 0,26 |
Атмосферные пары | 0,0129 | 0,04 |
Реки | 0,00212 | 0,006 |
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:
- превращается в лед при температуре -0,8-2,5°С;
- обладает большей плотностью (она «выталкивает» на поверхность любые тела,);
- закипает намного медленнее (молекулы воды сначала «освобождаются» от соли, только после этого начинают испаряться).
Физические свойства
Базовые характеристики с точки зрения физиков:
- плавление и замерзание при 0°С (лед превращается в жидкую воду и наоборот);
- кипение при температуре 100°С (вода становится паром – это ее газообразное состояние);
- плотность при температуре 4°С – 1 г/см³, при 20°С – 0,9982 г/см³.
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:
дистилляция (одна или несколько стадий кипения и последующей конденсации);
- мембранная дистилляция (пар просачивается через мембрану, которая пропускает только его);
- обратный осмос («продавливание» через фильтры, пропускающие только молекулы воды);
- электродиализ (прохождение водяного потока сквозь камеру с электродами, на которых «оседают» положительные и отрицательные ионы);
- газогидратный метод (замораживание соленой воды, затем — обработка одним из углеродных газов; образующиеся в процессе кристаллы – это уже пресная вода).
Еще больше способов сделать из морской пресную воду можно найти тут.
Интересные факты
Вот некоторые интересные факты:
- Финляндия – не только «страна тысячи озер», но и «страна тысячи чистых озер». Водопроводную воду там можно пить, не боясь за собственное здоровье.
- Горячая вода превращается в лед быстрее, чем холодная. Убедительного объяснения этому факту пока не имеется. Само явление именуется «парадоксом Мпембы».
- Вода для человека – источник жизни, при ее отсутствии можно прожить максимум 5 дней. Больше, чем в воде, он нуждается только в кислороде. Но она же переносит возбудителей 85% известных науке заболеваний.
- Средняя «норма потребления» воды человеком за всю жизнь приближается к 35 тоннам.
- По мере взросления вода из организма постепенно «испаряется». У новорожденного ее примерно 80%, к старости остается 50%, не более.
- Из школьной программы каждый четко усвоил, что вода бывает твердой, жидкой и газообразной. Это верно, но не совсем. Сейчас ученые насчитывают уже 14 специфических агрегатных состояний для твердой воды и 5 – для жидкой.
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