Zasoby wodne świata i ich ochrona

„Zasoby wodne świata i ich ochrona”

Człowiek pozbawiony jedzenia może przeżyć ponad miesiąc, bez wody natomiast

tylko kilka dni. Zasoby wody na naszej planecie wystarczyłyby na zaspokojenie potrzeb całej

ziemskiej populacji, jednak ich nierównomierne rozmieszczenie i niekonsekwentna gospodarka

człowieka sprawia, że w wielu krajach zaopatrzenie w wodę stanowi ogromny problem.

Niedobory wody sprawiają, że plony są niskie, co prowadzi do głodu.

Z chemicznego punktu widzenia woda to związek nieorganiczny, bezbarwna ciecz nie

posiada ani zapachu ani smaku, w jej grubych warstwach osiąga barwę zielononiebieską.

Temperatura krzepnięcia wynosi 0C, natomiast temperatura wrzenia 100C. Podczas

ogrzewania gęstość wody tylko początkowo wzrasta (maksymalną gęstość1g/cm osiąga

w temperaturze 4C ) następnie maleje. Woda krzepnąc zwiększa swoją objętość, zamienia

stan skupienia na stały i zwana wtedy jest lodem. Wody naturalne (np. woda morska, woda

mineralna) zawierają zwykle rozpuszczone sole i gazy, a także bakterie i inne

drobnoustroje oraz zawiesiny substancji nieorganicznych np. woda zawierająca duże ilości soli

wapnia i magnezu nazywa się wodą twardą. Jest wiele rodzai wód występujących w

środowisku,bądź też wytwarzanych sztucznie. Pod ich nazwami kryją się związki chemiczne,

mieszaniny lub roztwory całkiem od tej prawdziwej (H O) odmienne i nie nadające się do

spożycia. Woda rozkładając się podczas reakcji metabolicznych w komórce roślinnej staje się

głównym źródłem tlenu w powietrzu, którym oddychamy. A uwalniające się w tym procesie

atomy wodoru wchodzą w skład licznych związków w organizmach żywych.Woda jest także

rozpuszczalnikiem, w którym zachodzi większość reakcji biologicznych oraz substratem lub

produktem w wielu reakcjach chemicznych.




Przeważającą część masy większości organizmów stanowi woda.W tkankach ludzkich

zawartość jej waha się od 20 % w kościach do 85 % w komórkach mózgu. Najwięcej wody

zawierają komórki embrionalne i młode, w miarę starzenia się jej ilość w tkankach spada.

Około 70 % całkowitego ciężaru naszego ciała to woda. Może ona stanowić aż 90 % ciężaru

ciała meduz i niektórych roślin. Ponad 97 % całej wody na Ziemi to zasoby oceanów, jednakże

duże zasolenie utrudnia jej odpowiednie wykorzystanie. Około 10% naszej planety pokryte jest

lodem. W najzimniejszym okresie epoki lodowcowej, z punktu widzenia geologii całkiem

niedawno bo zaledwie dziesięć tysięcy lat temu, lód i śnieg pokrywał aż 30 % powierzchni

globu. Właśnie te dwa kolejne procenty zgromadzone są w lądolodach i lodowcach górskich.

Na lądzie podstawowym źródłem wody pitnej są pokłady podziemne.W głębi Ziemi znajduje

się około 0,6% wody,a jedynie 0,02% wypełnia rzeki i jeziora.Para wodna w atmosferze

stanowi jedynie jedną tysięczną część całych zasobów naszej planety,jednak to ta pozornie

nieistotna część jest niezwykle znacząca,gdyż spadając w postaci deszczu na ziemię,umożliwia

wegetację roślinom,a także tworzy swoistą ochronę przed promieniowaniem.Co roku ,w postaci

deszczu i śniegu,spada na powierzchnię ziemi 113 mld m wody.Taka ilość w zupełności

zaspokajałaby potrzeby mieszkańców naszej planety,gdyby opady były równomiernie

rozłożone.Niestety ogromne połacie lądów to pustynie lub półpustynie,regularnie nawiedzane

przez susze. Woda występuje pod i na powierzchni ziemi pod wieloma postaciami.Każda

znajduje odmienne,bądź podobne, zastosowanie w życiu codziennym.

Większość zasobów wody na naszej planecie zgromadzona jest w otwartych

zbiornikach na jej powierzchni. Wśród nich wyróżniamy oceany,morza,rzeki,jeziora i stawy.

Woda oceaniczna zajmuje ponad 97% wody całego naszego globu.Gospodarka morska ma

szerokie znaczenie, nie tylko pod względem rybołówstwa.W krajach cierpiących na niedostatek

wody pitnej można ją otrzymać z wody morskiej. Wystarczy usunąć z niej sól, której poziom

przekracza średnio siedem razy dawkę szkodliwą dla ludzkiego zdrowia. Woda morska nie

nadaje się nawet do podlewania roślin. Nadmierny wzrost zasolenia w jeziorach powoduje

ginięcie nieprzystosowanych do takich warunków wielu gatunków roślin i zwierząt.

Przykładem może być Morze Martwe.

Proces usuwania soli z wody, nazywany odsalaniem, znany był ludziom już przed

dwoma tysiącami lat. Obecnie wykorzystuje się go głównie w krajach arabskich, Australii, na

Wyspach Kanaryjskich, w Chinach, Izraelu, Japonii, weWłoszech, w Libanie, na Malcie oraz w

Ameryce Południowej i Północnej.Najstarszym sposobem odsalania wody jest destylacja.

Woda morska jest doprowadzana do stanu wrzenia, a powstająca w ten sposób para

wodna jest kierowana do specjalnych komór chłodniczych, gdzie skrapla się w postaci czystej

wody. Do odsalania wody morskiej wykorzystuje się również zamrażanie, odwrotną osmozę i

elektrodializę. Najciekawszym jest proces zamrażania. Kiedy słona woda zamarza, tworzy się

lód, który po stopnieniu daje czystą wodę. Sól wytrąca się między kryształkami lodu, skąd

może być łatwo usuwana.

Znajdująca się w nieustannym ruchu woda morska może być potężnym i

nieograniczonym źródłem energii. Obecnie wykorzystuje się energię pływów morskich, energię

fal i energię termalną, jednakże nie na dużą skalę. Na całym świecie znajdują się liczne zatoki i

ujścia rzek, gdzie wysokie różnice w poziomie wody pomiędzy przypływem a odpływem mogą

być wykorzystywane do poruszania turbin wytwarzających energię. Nie udało się jeszcze

opracować opłacalnych projektów, budowano liczne zapory, ale dotychczas opłacalną okazała

się jedynie zapora zbudowana w 1967 roku u ujścia rzeki Rance w Bretanii we Francji.

Oceany są bogate w surowce energetyczne. Pierwszym takim surowcem

eksploatowanym spod dna morskiego był węgiel. Chociaż są one położone blisko lądu,

większość podwodnych złóż węgla zlokalizowano na głębokościach uniemożliwiających ich

eksploatację. Dla przykładu obfite złoża dobrej jakości węgla znajdują się pod dnem Morza

Północnego, niestety na głębokości przekraczającej siedem kilometrów.

Węgiel nie zajmuje najważniejszej pozycji wśród podmorskich bogactw. Znacznie

ważniejsza jest eksploatacja dwóch innych surowców energetycznych-ropy naftowej i gazu

ziemnego. Podobnie jak pokłady węgla kamiennego, złoża ropy naftowej i gazu ziemnego

znajdują się pod dnem szelfu kontynentalnego. Do ich wydobycia używa się platform

wiertniczych, osadzanych na długich, sięgających dna morskiego kolumnach, dodatkowo

jeszcze zakotwiczonych.

Morza kryją w sobie znacznie więcej użytecznych substancji. Mogą być one

rozpuszczone w wodzie lub znajdować się na lub pod powierzchnią dna morskiego. Do

najważniejszych substancji wytwarzanych z wody morskiej należy magnez i brom. Znajdują się

tam także liczne ilości wapnia i potasu,ale ich eksploatacja jest mało opłacalna, gdyż obfite i

łatwo dostępne złoża tych minerałów znajdują się na lądzie.

Organizmy morskie szczycą się uznaniem w przemyśle farmaceutycznym i

kosmetycznym. Na przykład pewne bakterie morskie wytwarzają antybiotyki. Z gąbki

występującej w Morzu Karaibskim wytwarza się substancję do leczenia raka i zwalczania

wirusów.Specyficzne glony ,zwane algami,mają właściwości regenerujące.Gatunek znany jako

karragen, lub mech islandzki, znalazł zastosowanie w produkcji syropów, past do zębów i

lodów.

W związku z potrzebą poszukiwania wciąż nowych źródeł energii i pożywienia,wielu

naukowców intensywnie zajmuje się badaniami nad możliwością zagospodarowania morskich

głębin.


Również istotne znaczenie w gospodarce człowieka odgrywają jeziora.W jeziorach

kuli ziemskiej znajduje się czterokrotnie więcej wody niż we wszystkich rzekach. Jezioro jest

naturalnym ,śródlądowym zbiornikiem wodnym.Charakteryzuje się stosunkowo powolną

wymianą wody.Powstaje w zagłębieniu terenu,brzegi kształtowane są pod wpływem działania

falowania i prądów wodnych.Powierzchnia wszystkich jezior na świecie wynosi około 2,5 mln

km,w Polsce zajmują około 3,2 tys. km.Jeziora są zasilane w wodę przez dopływy

powierzchniowe i podziemne oraz opady atmosferyczne.Wody jeziora różnią się składem

chemicznym i stopniem mineralizacji.W strefach o klimacie wilgotnym i o parowaniu

umiarkowanym przeważają jeziora słodkowodne,w strefach suchych - jeziora słone,a także

jeziora słonawe.Żywot jezior jest stosunkowo krótki.Bez stałych dostaw świeżej wody szybko

zginęłyby z powodu parowania,zamulania i wypływających strumieni.

Przede wszystkim wywierają korzystny wpływ na klimat przyległych obszarów.Są

wykorzystywane jako szlaki komunikacyjne,są obiektami atrakcyjnymi do uprawiania

turystyki,wypoczynku i sportu.Zbiorniki te stanowią źródło zaopatrzenia w wodę,podstawę

rybołówstwa śródlądowego.Wiele zbiorników wodnych zostało stworzonych przez człowieka

na potrzeby hydroelektrowni,składowania wody lub też celów użytkowych,bądź

przemysłowych.Sztuczne jeziora mogą osiągać różne rozmiary,a największe z nich to Jezioro

Nassera,powstałe w wyniku zatamowania Nilu na granicy Egiptu i Sudanu.Dużej wielkości jest

także jezioro Mead na rzece Kolorado w Stanach Zjednoczonych.

Nadmiernie zasolona woda uniemożliwia rozwijanie się w niej żywych

organizmów.Najbardziej zasolone jest Morze Martwe,położone na granicy pomiędzy Jordanią i

Izraelem.Jego średnia zawartość soli jest aż dziewięć razy wyższa niż w morzach i

oceanach.Ciekawostką jest to,iż jest jeziorem najniżej położonym na świecie,bo 399 m poniżej

poziomu morza.
Pierwsze miejsce pod względem wielkości zajmuje Morze Kaspijskie,którego

powierzchnia wynosi 370 tysięcy km,a maksymalna głębokość 1025 m.Leży ono w depresji,z

zachodu ograniczone jest pasmem Kaukazu,zaś ze wschodu wyżynami centralnej Azji. Za to

najgłębszym na kuli ziemskiej jest Bajkał,leżący na Syberii,o głębokości sięgającej do 1620 m.

Ostatnimi zbiornikami wodnymi otwartymi na powierzchni naszej planety są

rzeki.Rzeki kształtują powierzchnię Ziemi.Wymywają glebę,kruszą skały,nanoszą

piasek,kamienie i głazy.Ogólnie mówiąc są to naturalne cieki powstające z połączenia potoków

lub wypływające z jeziora,źródła lub rzadziej z mokradła.Zasilane w wodę są podziemnie i

powierzchniowo z opadów atmosferycznych.Masa wody w rzece zmienia się wraz z jej

biegiem(na ogół rośnie,niekiedy jednak maleje wskutek wsiąkania w podłoże lub dużego

parowania)i z upływem czasu.Cieki występujące na określonym obszarze tworzą sieć

rzeczną.Rzeka główna(uchodząca do morza)wraz z dopływami stanowi system

rzeczny.Stanowią one ważne ogniwo krążenia wody w przyrodzie.Roczna objętość wód

odpływających do oceanu wynosi 37 000 km,co stanowi 1/3 opadów spadających na

lądy.Transportują także około 24 mld ton materiału mineralnego i organicznego rocznie.

Już dwa tysiące lat temu wykorzystywano prąd płynącej rzeki do wprawiania w ruch

koła napędowego.Energia wodna jest najstarszym źródłem energii.Już pod koniec XVIII wieku

w Europie istniało około pół miliona wodnych młynów,które mełły ziarno,naciskały miechy i

wprawiały w ruch młoty kowalskie.

Obecnie pozyskiwanie energii z wód stosowane jest również na wysoką skalę i nosi

nazwę hydroenergetyki.Podstawową zaletą energii wód,w przeciwieństwie do tej uzyskiwanej z

paliw pochodzenia organicznego,tzn.ropy naftowej i gazu ziemnego,jest fakt,iż jej zasoby są

praktycznie niewyczerpalne,a jej wytwarzanie nie zanieczyszcza środowiska.Z drugiej strony

stworzenie tysięcy sztucznych zbiorników wodnych stwarza niebezpieczeństwo zachwiania

naturalnej równowagi w przyrodzie.

Pod ziemią woda przenikająca skały tworzy zbiorniki,formuje podziemne

strumienie,a nawet rzeki.Wody te zwane są podziemnymi i zajmują zaledwie 0,6% światowych

zasobów wód.Podczas deszczu, woda dostająca się na powierzchnię ,częściowo spływa do

strumieni,rzek,część wyparowuje i powraca do atmosfery jako para wodna,część zaś wnika

wgłąb gleby.Z tej ostatniej pewna ilość zostaje zużyta przez rośliny,a pozostała wnika w

głębsze warstwy gleby.Woda przemieszcza się pęknięciami i szczelinami drąży co raz to nowe

otwory,co prowadzi do nowopowstających labiryntów,tuneli i jakiń.Wody podziemne krążące

pomiędzy warstwami skał wapiennych tworzą czasami podziemne rzeki,które ulegają

gwałtownemu wezbraniu,gdy na powierzchni występują ulewne deszcze.

Zbiorniki podziemnych wód liczą sobie czasem miliony lat.Wyjaśnia to niebywałe

odkrycie,które miało miejsce na Saharze.Otóż badacze poszukujący złóż ropy naftowej

natknęli się przypadkowo na ogromne baseny wody podziemnej.Jak wiadomo Sahara jest

terenem pustynnym,nawiedzanym przez ciągłe susze.Niesamowite,że znawcy oszacowali,że

pod Saharą znajduje się około 35 tysięcy km sześciennych wody.

Podczas gdy warstwy wodonośne są nachylone,woda może przemieszczać się w dół i

gromadzić na dnie warstwy wodonośnej pod coraz większym ciśnieniem.Zbiorniki takie zwane

są basenami artezyjskimi.Kiedy dokona się w nich odwierty,wytryśnie z nich woda,wypierana

własnym ciśnieniem.

Źródła ,w których woda jest cieplejsza,niż średnia temperatura powietrza panująca na

pobliskim terenie nazywamygorącymi lub termalnymi.Gorące źródła spotyka się często na

obszarach o wzmożonej aktywności sejsmicznej.Gejzery są odmianą gorących źródeł.Pojawiają

się w miejscach,gdzie woda pod powierzchnią nagrzewa się pod wpływem ciepła

wulkanicznego.Woda na dnie ulega podgrzaniu do punktu wrzenia.Nie może jednakże się

zagotować z powodu ciśnienia wody znajdującej się nad nią.Wówczas ciśnienie podgrzanej

wody zmniejsza się, w ten sposób doprowadza do gwałtownego wrzenia i wyrzucenia

strumienia wody i pary na powierzchnię. Określenie gejzer pochodzi od islandzkiego słowa

geysir, które oznacza wytrysk.

Pomimo licznych korzyści, które daje nam woda, potrafi ona być niebezpiecznym

żywiołem stanowiącym zagrożenie.W okresie wzmożonych opadów lub gwałtownego

topnienia śniegu prowadzi do katastrofy jaką jest powódź. Zbyt duża ilość wody w rzece

powoduje jej wystąpienie z naturalnych koryt. Niekontrolowana powoduje ogromne

szkody. Niszczy wszystko co napotka na swojej drodze. Nie ma znaczenia czy jest to

drzewo, droga, most, czy też dom wraz z jego lokatorami. Zalewane

fabryki, śmietniska, oczyszczalnie ścieków i cmentarze mogą stać się przyczyną

epidemii, brakuje też wody zdatnej do picia.

Kiedy jeden teren jest nawiedzany przez powodzie, drugi cierpi na susze.W czasie

suszy zdychają zwierzęta, wysychają zbiorniki wodne, a wśród ludzi szerzy się głód.Wraz z

upływem lat powiększają się tereny pustynne.Według badaczy w ciągu ostatnich 50 lat 65 mln

hektarów ziemi zamieniło się w jałową pustynię.

Wraz ze wzrostem liczby ludności i rozwojem przemysłu notuje się coraz większe

zapotrzebownie na wodę.Wiele jej człowiek zużywa na cele domowe, higieniczne i

sanitarne. Bardzo dużo wody zużytkowuje przemysł, np.wyprodukowanie 1 tony papieru

potrzeba 1000 m sześciennych wody ( 1 m sześcienny = 1000 litrów ). Równie wielkiej ilości

potrzebuje rolnictwo, np.na wytworzenie 1 kg ziarna zbóż rośliny zużytkowują około 1 m

wody, a do uzyskania 1 kg mięsa potrzeba 35 m wody. W ciągu ostatnich 30 lat zużycie wody

niepomiernie wzrosło. Przyczyn jest wiele, np. wzrastająca liczba pralek, zmywarek, myjni

samochodowych, przydomowych basenów. Jedna trzecia wody wykorzystywanej w

przeciętnym gospodarstwie domowym w krajach zachodnich spływa przez muszlę

klozetową. Od 1900 roku całkowite zużycie wody w Stanach Zjednoczonych wzrosło o

niebywałe 1000 %. Przeciętny Amerykanin zużywa dziesięciokrotnie więcej wody niż

mieszkaniec słabo rozwijającego się kraju. W niedalekiej przyszłości deficyt wodny na świecie

z pewnością ulegnie pogłębieniu i powiększy swój zasięg. Dlatego wielką uwagę należy

zwracać na racjonalne wykorzystywanie wody i oszczędną gospodarkę tą cieczą.

Jednym ze sposobów ochrony zasobów wodnych jest modyfikacja naturalnego

obiegu wody. Naturalna cyrkulacja przebiega od oceanu do atmosfery, z atmosfery do rzek i z

rzek z powrotem do morza. Hydrolodzy doszli do wniosku, że można ten obieg

spowolnić, budując sztuczne zapory wodne, tworząc zarazem ogromne rezerwuary wody w

powstałych powyżej nich zbiornikach.

Wodę można też poddawać procesowi powtórnego uzdatniania. Na przykład w

niektórych zakładach przemysłowych woda po użyciu wędruje do zakładowej oczyszczalni,po

czym powtórnie wykorzystuje się ją w procesie produkcji. Taki zamknięty obieg nazywa się

recyklingiem.

Zapotrzebowanie na wodę można zmniejszyć poprzez zmniejszanie ilości wody

marnowanej w gospodarstwach domowych. Jednym ze sposobów jest podniesienie cen

dostarczanej wody i zamontowanie u odbiorców wodomierzy.

Woda jest życiodajnym płynem, gdyż w niej rozwija się płód, koi pragnienie,pozwala

prawidłowo funkcjonować organizmowi,jest jednym z podstawowych czynników

warunkujących nasze istnienie. Jednakże istnieją przyczyny stwarzane przez ludzi, które

powodują, że jest ona niezdatna do użycia.Liczba mieszkańców Ziemi przekroczyła już 5

miliardów i co roku powiększa się o 90 milionów. Poziom zanieczyszczeń nie ulega

zmniejszeniu, a prognozy naukowców nie zwiastują świetlanej przyszłości.Postarajmy się więc

o to, aby dla naszych wnuków woda nie była oznaką komfortu i luksusu.Wszystko zależy od

nas i tylko my możemy to zmienić.