Сколько пресной воды на земле? самые большие пресноводные источники на планете

Запасы

Большинство пресной воды невозможно пить без специальной обработки. Причиной этому являются не только природные процессы (например, эрозия), но и человеческий фактор, который сыграл здесь не последнюю роль.

Общий объем пресной воды на земле около 28 253 200 км3. Распределена она неравномерно. Рассмотрим таблицу № 1.

Лидеры по годовым объемам водных ресурсов, в среднем за 2011-2019, км3 /год

Наибольший запас пресной воды приходится на Бразилию. На втором месте находится наша страна.

Ледники Антарктиды содержат большое количество запасов пресной воды на Земле, если они разом растают, уровень воды Мирового океана поднимается на 70 метров.

Самым большим хранилищем в мире является расположенное в России озеро Байкал, в нем сосредоточена 1/5 всех мировых запасов.

Сибирь, озеро Байкал

Помимо него, немалая часть пресных источников содержится в Ладожском и Онежском озерах, а также в специальных водохранилищах, таких как Красноярское, Волгоградское, Самарское и др.

Инвентаризация воды Земли

Хотя большая часть поверхности Земли покрыта океанами, эти океаны составляют лишь небольшую часть массы планеты. Масса океанов Земли оценивается в 1,37 × 10 21 кг, что составляет 0,023% от общей массы Земли, 6,0 × 10 24 кг. Дополнительные 5,0 × 10 20 кг воды, по оценкам, присутствуют во льду, озерах, реках, грунтовых водах и водяном паре атмосферы. Значительное количество воды также хранится в коре , мантии и ядре Земли . В отличие от молекулярной H ₂ O, которая находится на поверхности, вода внутри существует в основном в гидратированных минералах или в виде следовых количеств водорода, связанного с атомами кислорода в безводных минералах. Гидратированные силикаты на поверхности переносят воду в мантию на границах сходящихся плит , где океаническая кора погружается под континентальную кору . Хотя трудно оценить общее содержание воды в мантии из-за ограниченного количества образцов, там может храниться масса, примерно в три раза превышающая массу океанов Земли. Точно так же ядро ​​Земли может содержать от четырех до пяти океанов водорода.

Гидросфера

Вода на Земле, которая находится во всех агрегатных состояниях, образует гидросферу – водную оболочку планеты. Определить ее границы очень сложно. Ведь вода содержится и в атмосфере, и в литосфере, и в живых организмах.

Кроме этого, у понятия «гидросфера» имеется два толкования:

• В узком смысле это водная оболочка Земли, которая прерывается, и в состав которой входят Мировой океан и внутриматериковые водоемы.
• В широком – это непрерывная оболочка, которая содержит в себе: открытые водоемы, атмосферные водяные пары (рассеянная гидросфера) и подземные воды (погребенная гидросфера).

Потребление пресной воды в разных частях планеты

Даже такой небольшой процент доступной пресной воды смог бы покрыть все нужды человечества, если бы ее запасы были равномерно распределены по планете, но это не так.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) выделила несколько территорий, уровень потребления воды, которыми превышает объем возобновляемых водных ресурсов:

Аравийский полуостров.

Для общественных нужд здесь используют в пять раз больше пресной воды, чем имеется в доступных природных источниках. Воду сюда экспортируют с помощью танкеров и трубопроводов, проводят процедуры опреснения морской воды.

Под напряжением находятся водные ресурсы в Пакистане, Узбекистане и Таджикистане.

Здесь потребляют почти 100% возобновляемых водных ресурсов. Более 70% возобновляемых водных ресурсов добывает Иран.

Проблемы с пресной водой существуют также в Северной Африке, особенно в Ливии и Египте. В этих странах используют почти 50% водных ресурсов.

Самую большую потребность испытывают не те страны, где часто бывают засухи, а те, где высокая плотность населения.

Значение и применение

Прежде всего, вода необходима для того, чтобы экосистемы Земли могли нормально функционировать. Вода создает и поддерживает жизнь на Земле, играет роль универсального растворителя, принимает участие во всех химических реакциях, происходящих в организме человека, формирует климат и погоду.

В состав человеческого организма входит 70% воды. Поэтому ее необходимо постоянно пополнять: без нее человек не сможет прожить более 3 суток.

Основная часть запасов водных ресурсов используется сельским хозяйством и промышленностью и только незначительная часть (около 10%) идет на потребительские нужды.

В последнее время резко увеличивается расход для домашних нужд в связи с внедрением автоматических посудомоечных и стиральных машин.

Состав

Вода рек и озер неодинакова по своему составу. Так как она является универсальным растворителем, то ее состав зависит от состава окружающей почвы и залегающих в ней минералов. В ней содержатся растворенные газы (в основном кислород, азот и углекислый газ), различные катионы и анионы, органические вещества, взвешенные частицы, микроорганизмы.

Характеристики

Важной характеристикой является ее чистота. Качество воды зависит от кислотности рН, жесткости и органолептики

На кислотность воды влияет содержание ионов водорода, а на жесткость – наличие ионов кальция и магния.

Сколько пресной воды на Земле?

Казалось бы, мы живем на «голубой планете», поверхность которой на 2/3 покрыта водой. Какой недостаток её может быть, если запасов воды в мировом океане должно хватить на несколько человеческих цивилизаций одновременно. Однако не все так просто, ведь к категории «пресная вода» относится лишь та, которая содержит не более 0,1% соли, а такой на нашей планете всего 3% Из них 2,15% сосредоточены в северных и южных полярных шапках, а также других ледниках и айсбергах, недоступных для большинства людей. Еще часть – это вода в атмосфере, а потому в распоряжении рядовых жителей Земли остаётся около 0,65% всех запасов воды на нашей планете. На самом деле это не так уже мало, однако случилось так, что люди на Земле живут не очень равномерно, а потому в некоторых регионах наблюдается значительный дефицит пресной воды, а где-то её, наоборот, в избытке.

Какая плотность пресной воды кг/м3

Плотность – физическая характеристика вещества, позволяет сравнивать вещества одинакового объема. Вещество, которое больше весит, обладает большей плотностью.

Плотность пресной воды напрямую зависит от температуры. С увеличением температуры её плотность постепенно начинает снижаться. Для наглядности представлена таблица № 2.

Базовая плотность при температуре от 0 до 100 С

Значения могут иметь небольшую погрешность. Очищенная питьевая будет менее плотной, чем не питьевая из природных источников, так как в ней находятся различные органические и неорганические примеси, например, частички ила, песок и т. д.

Плотность воды измеряют ареометром. Его принцип основан на законе Архимеда.

Формула для определения плотности

При пользовании формулой нужно следить, чтобы все величины были выражены в согласующихся друг с другом единицах, предпочтительно килограммах и кубических метрах.

Геополитические аспекты

Часть населения планеты относится к так называемому «золотому миллиарду» и имеет доступ ко всем благам цивилизации, которые для нас считаются нормальными (электроэнергия, связь, телевидение, водопровод, канализация и т. п.).

Учитывая ограниченность практически всех ресурсов и стремясь сохранить высокий уровень потребления материальных благ, страны с развитой экономикой предпринимают меры по недопущению повышения уровня жизни во всем остальном мире. Пресная вода и сегодня в отдельных регионах стоит дороже нефти, а в скором времени она превратится в стратегический товар. Война, развязанная в Ливии, по многим оценкам, произошла по нескольким причинам экономического характера. В частности, наряду с введением золотого стандарта для динара, проект масштабного водовода — в случае его полной реализации — мог вывести весь североафриканский регион из зоны влияния США и Западной Европы. Таким образом, можно предположить, что обильные ресурсы пресной воды в настоящее время создают риск военного вторжения не меньший, чем нефтяные месторождения.

Солнечная система

Но наличие атмосферы, водной оболочки, достаточного количества света и умеренных температур прежде всего обусловлено расположением Земли относительно Солнца. Ведь жизнь возможна лишь на одной из восьми планет Солнечной системы. В зависимости от строения все планеты делятся на две группы и распределяются следующим образом по расстоянию до Солнца.

Планеты земной группы:

• Меркурий — 58 миллионов километров до Солнца. Самая маленькая планета системы имеет очень разряженную атмосферу, из-за чего наблюдаются невероятные температурные колебания на поверхности, которые варьируются от +430 °С до -190 °С.
• Венера — 108 миллионов километров. По плотности атмосфера этой планеты превосходит земную в девяносто раз. Венера представляет собой настоящий парник, температура ее поверхности нагревается до 460 °С, поэтому вода не может оставаться в жидком состоянии, следовательно, невозможна жизнь.
• Земля — 149.5 миллиона километров. Идеальные условия для жизни. Масса и площадь поверхности планеты Земля больше, чем каждой из планет земной группы.
• Марс – 228 миллионов километров. Углекислая атмосфера Марса в 500 – 800 раз менее плотная, нежели атмосфера Земли. Марсианская поверхность не способна поддерживать нужный для жизни температурный режим. Марс — очень холодная планета, ночами на ее поверхности воцаряется мороз до -100 °С.

Планеты из группы газовых гигантов:

• Юпитер — 778 миллионов километров. Самая большая планета Солнечной системы. Ее масса в два с половиной раза больше суммарной массы остальных семи планет, а площадь почти в 122 раза больше площади планеты Земля. Юпитер преимущественно состоит из гелия и водорода.
• Сатурн — 1.43 миллиарда километров. Плотность этой планеты, которая известна своими удивительными кольцами, меньше, чем плотность воды.
• Уран — 2.88 миллиарда километров. Самая холодная планета системы, температура на поверхности Урана опускается до -224 °С.
• Нептун — 4.5 миллиарда километров. Самая дальняя от Солнца планета имеет атмосферу, состоящую в основном из водорода и гелия с примесями метана. Нептун, как и Уран, очень холоден, температура на нем опускается ниже 200 °С.

Анализируя эту информацию, можно в очередной раз изумиться стечению обстоятельств, сделавших возможной жизнь на Земле. Долгое время ученые и фантасты допускали инопланетную жизнь на Венере и Марсе, но исследования последних десятилетий показали, что это маловероятно. На соседках Голубой планеты слишком суровый климат, неподходящая плотность атмосферы. Там не существует океана, который породил биосферу на Земле, и нет достаточного мощного магнитного поля для защиты живых существ от смертельного излучения Солнца.

Как действовать дальше?

Что владелец участка может сделать для понижения высокого УГВ:

1. Окружить территорию живой изгородью из влаголюбивых раскидистых растений (спирея, ива, боярышник, бузина, шиповник).
2. Создать дренажную систему открытого типа, выведя сток вод как можно дальше от участка (по периметру территории копается траншея глубиной минимум 70 см).
3. Соорудить закрытую дренажную систему на глубине 1,5-2 м.
4. Построить дренажный водоем.
5. В самой низине вырыть максимально глубокий колодец.
6. Регулярно принудительно откачивать воду, пробурив 2-3 скважины и установив в них насосы.

Садоводство на таком участке невозможно без высоких (от 50-60 см) грядок. Деревья придется высаживать на насыпные холмы той же высоты.

«Поднять» своими усилиями грунтовые воды, залегающие глубоко в толще земли, ближе к ее поверхности не получится. Но когда в колодце, всегда исправно снабжавшем владельца водой, внезапно и сильно понижается ее уровень, необходимо провести его чистку.

Все, что необходимо знать об уровне грунтовых вод, найдете в этом разделе.

Расчет платы за воду по нормативу

Норматив — это расчетная величина потребления, сколько (теоретически) потребляет человек воды для бытовых нужд в месяц. Нормативы на услугу водоснабжения устанавливаются в России региональными органами власти, поэтому в разных городах могут заметно отличаться.

Посмотреть действующий в вашем населенном пункте норматив потребления горячей и холодной воды можно на сайте Государственного информационной системы (ГИС) ЖКХ в разделе «Реестр нормативов потребления коммунальных услуг».

Эта информация так же доступна на сайте регионального органа тарифного регулирования (в разные регионах они имеют разные названия — комитет по ценам и тарифам, региональная энергетическая комиссия и т. п.)

Наконец, данные по размеру нормативов потребления услуги горячего/холодного водоснабжения и водоотведения жильцам по их требованию обязаны предоставлять управляющие компании (и ТСЖ) многоквартирных домов.

Расчет по нормативу производится так: количество лиц, проживающих в квартире (частном доме), умножается на действующих в данном регионе норматив по водоснабжению. Полученный объем потребления умножается на действующий тариф. Получается сумма к оплате за услугу горячего/холодного водоснабжения.

По нормативу плата за воду взимается в следующих случаях:

• квартира (частный дом) не оборудован прибором учета потребления воды. И если при этом собственник не предоставил справки об отсутствии технической возможности поставить счетчик, то применяется повышающий норматив 1,5.
• квартира (частный дом) оборудован счетчиков воды, однако его показания не передавались более трех месяцев подряд. В таком случае объем потребленной воды считается по нормативу без повышающего коэффициента
• квартира (частный дом) оборудован счетчиков воды, однако прибор учета вышел из строя (как вариант — у него закончился срок поверки). В таком случае объем потребления воды, рассчитанный по нормативу, увеличивается на коэффициент 1,5.

Здесь имеет смысл сделать важную оговорку: плата за воду по нормативу рассчитывается исходя из количества жильцов, проживающих в квартире (частном доме) официально. Т.е. временно или постоянно зарегистрированных.

При этом управляющая организация многоквартирного дома имеет право проверить — соответствует ли фактическое количество жильцов количеству официально зарегистрированных? В случае, если по факту в квартире живет людей больше, то коммунальщики имеют право начислять плату за воду исходя из реального количества проживающих, выявленного в ходе проверки.

Если в квартире (частном доме) официально никто не зарегистрирован, то плата за воду по нормативу начисляется исходя из количества собственников жилого помещения.

Роль воды на Земле

Что такое гидросфера в плане ее значимости для нашей планеты и для человека? На этот вопрос ответить очень легко. Человек на ¾ состоит из воды и из всего пространства Земли ¾ занимает вода. Поэтому роль воды на нашей планете крайне высока. Ученые проводили исследования, которые показали, что:

• если человек потеряет 6-8% влаги от своего тела — у него обморок.
• если человек теряет 10-12% влаги от своего веса — у него останавливается сердце.

Без воды невозможна жизнь человека (мы постоянно пьем), работа промышленности (вода используется практически во всех процессах производства), реки и озера используются для судоходства, вода снабжает человека пищей (рыба и морепродукты). Уже больше полувека силу движения воды используют для строительства гидроэлектростанций, которые добывают энергию.

Часто морскую воду называют жидкой рудой. Это связано с тем, что из нее можно добывать очень многое. Всем известно, что морская вода поставляет людям соль, но она также может поставлять и многие другие минеральные вещества. Из 106 химических элементов, которые сегодня известны науке, 70 находятся в морской воде!

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.

• Только 2,5% земной воды является пресной – и это количество, необходимое для существования человечества.
• Лишь немногим более 1,2% всех пресноводных источников являются поверхностными, и только они удовлетворяют большинство жизненных потребностей.
• Большая часть этих пресноводных источников заключена во льдах, и только 20,9% находится в озерах. Реки вмещают лишь 0,49% поверхностной пресной воды. И при этом именно из них люди получают большую часть необходимой влаги.

Шесть источников питьевой воды:

1. Природные источники. В старину можно было просто пить из родника… Сегодня это можно делать без опаски лишь в немногих местах.
2. Озера и реки. В наши дни они слишком загрязнены, но это основные источники.
3. Океан. Соленая океанская вода может быть пригодна для питья после обессоливания. Однако, опресненная вода пока слишком дорогостоящая.
4. Технические стоки, отфильтрованные или химически дезактивированные.
5. Грунтовые горизонты.
6. Атмосферные осадки.

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…

Сколько весит литр воды – немного истории

В разные времена ответ на данный вопрос был неодинаковым. А ведь ежеминутный расход воды в мире чрезвычайно большой! Поэтому требовалось принять общее решение по поводу измерения массы жидкости. Так, в 1964 году во время международной конференции по мерам и весам была утверждена единица, обозначившая объем 1 дм 3 воды – литр.

Однако эта единица означает, скорее, не вес, а объем. При этом вес может быть совершенно разный – к примеру, литр воды будет значительно тяжелее литра бензина по причине большей плотности.

В 1901 году третьей международной конференцией по мерам и весам было принято решение обозначать литр как объем 1 кг воды при температуре 3,98˚С и атмосферном давлении 760 мм ртутного столба. Главным отличием обозначения литра стало то, что в 1901 году этой единицей считался объем килограмма, а в 1964 году – только объем, при этом вес вещества мог быть разным.

Так что в период 1901 – 1964 гг. вес литра воды равнялся одному килограмму, правда при соблюдении вышеуказанных показателей температуры и атмосферного давления. Для соблюдения данного равенства также необходимо, чтобы вода была чистой. Ведь обычная питьевая вода содержит соли, оказывающие разное влияние на ее плотность. Есть ли разница между купанием в пресном озере и соленом? Конечно, в последнем вряд ли получится утонуть. Так что для того, чтоб литр воды был равен килограмму, жидкость должна быть дистиллированной, полученной путем испарения и конденсации пара.

Жизненная необходимость рационального водопользования

Ежегодно на все виды водопользования в мире тратится 2200 кубических километров воды. Шестая часть пресноводных ресурсов, исключая полярные ледники, уходит на разбавление стоков. Расчеты показывают, что даже при снижении норм водопотребления и очистке всех стоков пресной водой затраты к 2020-му году составят 45 тысяч кубических километров в год.

Для того чтобы выжить, человечеству придется менять свое отношение к водопользованию. Жизненная необходимость заставит изолировать водный цикл, заставит перейти на замкнутое маловодное снабжение, а потом и безотходную технологию, предусматривающую резкое уменьшение объема потребляемой воды и снижение количества очищенных стоков. При этом условии, то есть применении безотходной технологии, по прогнозу на 2020-й год потребность в пресной воде снизится в 5 раз.

Нерациональное водопользование или загрязнение способно истощить запасы пресной воды в том или ином регионе. Уже сейчас не удовлетворяется потребность в воде на 20% у городского и на 75% у сельского населения мира, а в ряде стран эти цифры достигают соответственно 50% и 90%.

Объем воды, потребляемой коммунальным хозяйством, зависит от климатических условий и уровня жизни и варьирует от 3 до 700 литров в сутки для одного человека. Расход воды на промышленные нужды (в среднем 20%) обусловлен экономическим развитием. Например, в Канаде промышленность использует 84% воды из водозабора, когда в Индии — лишь 1%. Наиболее водоемкие отрасли:

• металлургия и нефтехимия,
• пищевая и целлюлозно-бумажная

потребляют 2/3 воды, используемой всей промышленностью. Основной расход пресной воды (70-80%) падает на сельское хозяйство.

Равнинные малые реки нашей страны

В нашей стране подавляющее большинство водотоков приходится на малые реки. Это равнинные реки длиной менее 200 километров и с площадью водосбора до 2 тысяч квадратных километров. Водный режим их прямо обусловлен состоянием водосбора и теми изменениями, которые на нем происходят.

В современных условиях значительно изменились функции малых рек. Они практически утратили роль источников питьевого водоснабжения, особенно в южных районах, где живая вода слишком загрязнена. Потеряли они также свое прежнее энергетическое значение.

В далекие времена водяные мельницы не только удовлетворяли нужды сельского населения, но и служили делу охраны реки, так как приходилось следить за всем водосбором, чтобы не допустить разрушения плотин или заиления водоема. Сейчас малая гидроэнергетика не развивается из-за нерентабельности.

Более того, судоходство зачастую наносит реке вред:

• загрязняется вода,
• уничтожается водная растительность,
• разрушаются берега.

Выполняя основное свое назначение — питать средние и крупные реки, малые реки все чаще несут в них бытовые, сельскохозяйственные, промышленные стоки.

Между тем трудно переоценить роль малых рек в поддержании экологического равновесия. Многие из них служат местом нереста всевозможных рыб, в том числе ценных. Решение проблем активного отдыха, водного туризма, любительского рыболовства также связано с малыми реками, их состоянием

Поэтому понятно то возросшее внимание к малым рекам, которое мы сейчас наблюдаем

Питьевая вода на Земле закончится раньше, чем нефть

Автор Павел Урушев

27.01.2009 00:22

Наука » Экология » Природа

В то время, как залежей «черного золота» хватит еще на сто лет, питьевая вода может закончиться гораздо раньше – уже к 2030 году. К такому неутешительному выводу приходят ученые каждый раз, садясь за вычисления.

Питьевая вода на Земле закончится раньше, чем нефть

Проблема заключается не в объеме водных ресурсов – в этом отношении Земля обладает колоссальным резервом на обоих полюсах. Однако ледниковая вода остается лишь теоретическим запасом, который еще предстоит научиться добывать и транспортировать в будущем. Сейчас же многие регионы мира переживают экологическую и гуманитарную катастрофу из-за отсутствия питьевой воды.

По данным на 2006 год только 42 процента населения Земли имеют доступ к чистой воде. В следующем году это количество сократится еще на два процента. Каждые восемь секунд от болезней, связанных с качеством и количеством воды, умирает один ребенок. Такие данные озвучили представители ЮНЕП — программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде. Высокопоставленные чиновники ООН всерьез опасаются, что недостаток пресной питьевой воды может привести к насильственной борьбе за нее.

Пресная вода составляет всего 2,5% от общего объема воды на планете. Однако, этого количества должно хватить для удовлетворения всех потребностей землян на ближайшие 25 тысяч лет. Проблема заключается в том, что почти 70% этого резерва сосредоточенно во льдах Арктики и Антарктики. Для сравнения можно сказать, что традиционные источники водоснабжения – реки, озера и артезианские колодцы – содержат лишь 0,26% от мировых запасов пресной воды.

В настоящее время ученые ищут способы опреснения и транспортировки полярных льдов. Наибольших успехов в этом направлении добились ученые Отдела гляциологии Института географии РАН. Они разработали методику, позволяющую фактически выдавливать пресный лед из айсбергов, и на практике продемонстрировали ее использование. Если предложенная технология найдет применение в индустрии, то за одни сутки можно производить пресную воду в количестве, достаточном для покрытия нужд всей Земли на неделю.

Ученые уверены, что системы доставки опресненной воды в разные регионы мира можно построить очень легко. Они ссылаются на то, что человечество уже обладает опытом по транспортировке другого жидкого вещества – нефти, а значит использование трубопроводов и танкеров можно применить и в вододобыче.

Серьезные опасения о возможности реализации этого плана высказывают экологи. По прогнозам самых радикальных экспертов в этой области, к концу текущего столетия среднегодовая температура на планете поднимется на 3 градуса Цельсия. Это приведет к возрастанию скорости таяния льдов, в результате чего исчезнут ледники в Альпах, а полярные шапки уменьшатся в несколько раз.

В соответствии с современными научными теориями, процесс глобального потепления предшествует новому Ледниковому периоду и слабо связан с хозяйственной деятельностью человека. Получается, что проблема питьевой воды встала бы перед населением Земли при любом развитии научно-технического прогресса.

Куратор: Владимир Губарев

Темы вода нефть

Какая плотность пресной воды кг/м3

Плотность – физическая характеристика вещества, позволяет сравнивать вещества одинакового объема. Вещество, которое больше весит, обладает большей плотностью.

Плотность пресной воды напрямую зависит от температуры. С увеличением температуры её плотность постепенно начинает снижаться. Для наглядности представлена таблица № 2.

Базовая плотность при температуре от 0 до 100 С

Значения могут иметь небольшую погрешность. Очищенная питьевая будет менее плотной, чем не питьевая из природных источников, так как в ней находятся различные органические и неорганические примеси, например, частички ила, песок и т. д.

Плотность воды измеряют ареометром. Его принцип основан на законе Архимеда.

Формула для определения плотности

При пользовании формулой нужно следить, чтобы все величины были выражены в согласующихся друг с другом единицах, предпочтительно килограммах и кубических метрах.