Водные ресурсы что такое пресная вода

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 (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:

• 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:

1. Под воздействием солнечных лучей вода испаряется с поверхности надземных водоемов, становясь паром.
2. Воздушные потоки переносят влажный воздух, в том числе, в сторону материков.
3. Над землей он конденсируется, становясь облаками.
4. Под влиянием комплекса атмосферных условий излишки скапливающейся в них влаги выпадают на землю как осадки.
5. 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

Пресная вода: что это такое, где она находится, каков состав жидкости — определение, химическая формула

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.

Большая часть водных ресурсов задействованы в сельском хозяйстве и промышленности. На человеческие потребности расходуется всего 10 — 12% от общего объема. Но потребление жидкости людьми стремительно возрастает. Происходит это вследствие технического прогресса, появления многочисленных бытовых приборов (посудомоек, стиральных машин и т.д.).

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:

• органолептика;
• pH кислотность;
• жесткость;
• прозрачность.

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.

• 0 — аромат полностью отсутствует.
• 1 — почти не ощущается.
• 2 — заметен при дегустации пробы.
• 3 — слабо ощутим.
• 4 — довольно настойчив.
• 5 — слишком насыщенный, жидкость не пригодна для употребления.

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:

• опресненная H2O;
• талая;
• дистиллированная;
• серебряная;
• шунгитная;
• мертвая или живая.

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.

Исследования, проводимые ведущими учеными мира, подтвердили, что на сегодняшний день уже каждому 5-му человеку ее не хватает. А объем потребляемого жидкого вещества ежегодно возрастает на 63 — 65 млн куб. м.

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:

• экономное расходование;
• возведение искусственных водохранилищ;
• опреснение;
• конденсация пара;
• экспорт в особо проблемные регионы.

Где находится пресная вода

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

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.

• Возникновение кислотных дождей. Они появляются вследствие массовых выбросов в атмосферу вредоносных веществ. Многочисленные заводы, фабрики, автомобили — загрязняют окружающую среду.
• Складирование, утилизация огромного количества твердых и жидких общегородских, промышленных отходов.
• Глобальные техногенные катастрофы, аварии на предприятиях.
• Повышение температуры природной жидкости из-за работы атомных и теплоэлектростанций.

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.

• Безоговорочный лидер по чистоте живительной влаги — Финляндия. Исследование проводилось среди 122 стран мира. Примечательно, что более 1 млрд населения не имеют доступа к чистым источникам.
• Гораздо быстрее застывает до твердого состояния (превращается в лед) именно горячая жидкость. Многочисленные опыты это подтверждают, но однозначного объяснения данного явления нет.
• Всем известно, что H2O замерзает при 0 °C, а ее температура кипения — 100°C. Оказывается, если взять очищенное вещество без примесей, оно останется жидким и при более низком температурном режиме.
• Любой школьник знает про три агрегатных состояния. Ученые насчитывают 14.
• При охлаждении замерзшей воды можно наблюдать по-настоящему удивительные явления. Если остудить до -120°C, она станет вязкой и тягучей. При замораживании до -135 и ниже начнет кристаллизоваться и станет похожей по структуре на стекло.
• Абсолютно все живые и растительные формы имеют в составе это вещество. Человек состоит из нее на 80%, животные — на 75%, яблоки — на 85%, арбузы — на 96%, а медузы — на целых 99%.
• Не только дарит жизнь, но и убивает. Является переносчиком 85% известных болезней, от которых каждый год гибнут около 25 млн людей.
• Люди не способны выжить без питьевой жидкости. Если ее количество в организме снижается на 2% — мы испытываем жажду. Когда недостаток составляет 10 — начинаются галлюцинации. При 12 без медицинской помощи обойтись уже не удастся. А при 20% потере — наступает смерть.
• В течение жизни каждый из нас потребляет в среднем 35 тонн ценнейшего ресурса на Земле.

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