Реферат: Пресноводные экосистемы
Водные ресурсы Земли включают воду океанов и морей, рек и озер, горных и полярных ледников, подземную почвенную и атмосферную влагу. Суммарное количество воды на Земле составляет, км3 :
в океанах и морях 1370-106
в виде льдов 20106
в литосфере 0,5 -106
в атмосфере 13-106
Запасы пресной воды (2 % объема все й гидросферы) представлены в таблице.
Пресные воды гидросферы
| Части гидросферы | Объем пресной воды, км3 | % общего объема пресной воды |
| Ледники | 24000000 | 85 |
| Подземные воды | 4000000 | 14 |
| Озера и водохранилища | 155000 | 0,6 |
| Почвенная влага | 83000 | 0,3 |
| Пары атмосферы | 14000 | 0,05 |
| Речные воды | 1200 | 0,04 |
| Итого | 28253200 | 100 |
Несмотря на столь большие запасы пресных вод, в активном обмене участвуют только 134 тыс. км3 , а для водоснабжения (реки и озера) используется лишь 15 тыс. км3 .
Соленые воды составляют 94,2 % всех водных ресурсов Земли. Они занимают свыше 70 % поверхности земного шара, но используются крайне недостаточно. Запасы же пресной воды на Земле незначительны: с учетом части подземных вод их около 30 млн. км3 . Причем большая часть этой воды (97 %) приходится на ледники Антарктиды, Гренландии, полярных островов и гор. Если бы весь лед распределить равномерно по поверхности Земли, то образовался бы слой толщиной 53 м.
Ледники играют большую роль. Их используют для орошения. Антарктические айсберги рассматривают как реальные источники питьевой воды.
Много воды в недрах Земли, но она залегает в основном на больших глубинах. Доступна лишь незначительная ее часть (зоны активного водообмена).
Около 3 % суши покрывают озера и реки. Они составляют малую часть гидросферы. На их долю приходится 0,0161 % общего объема. Если учесть, что только эта вода пригодна для всех видов пользования, то дефицит пресной воды очевиден.
Для того чтобы правильно оценить ресурсы речных вод, надо иметь представление о круговороте воды как гидрологическом цикле, постоянно совершающемся в природе. Схематично он протекает так. Под влиянием солнечной энергии молекулы воды на поверхности Мирового океана нагреваются и в газообразном состоянии поднимаются в атмосферу. По подсчетам ученых, из Мирового океана ежесуточно испаряется 875 км3 пресной воды. Испарившаяся вода конденсируется, образует облака и далее в виде жидких и твердых осадков выпадает обратно в Мировой океан (775 км3 ежесуточно), часть ее попадает на сушу. Здесь она частично испаряется непосредственно с почвы и растительности, частично проникает в почву и подпочвенные горизонты, частично стекает в реки и далее вместе с изливающимися на поверхность в виде родников грунтовыми водами возвращается в Мировой океан — 100 км3 ежесуточно.
Дефицит пресной воды отмечается во многих районах мира, хотя мировых запасов ее хватило бы на нужды 20—25 млрд. человек. Это связано с неравномерным ее распределением на суше, быстрым ростом населения, усиленным развитием промышленности и сельского хозяйства. Ежегодный расход воды на земном шаре на все виды водоснабжения составляет около 150 км3 , а возможный водозабор из рек и подземных источников — более 600 км3 . Казалось бы, резервы воды большие и причин для беспокойства нет. Однако существует один фактор, который весьма значительно влияет на химический состав природных вод, — это хозяйственная деятельность человека. Рост городов приводит как к повышению водопотребления, так и к увеличению количества сточных вод. Промышленные и сельскохозяйственные предприятия сбрасывают в реки загрязняющие вещества. В результате в природных водах уменьшается количество растворенного кислорода, ухудшаются условия разложения органических веществ, которые интенсивно накапливаются, увеличиваются концентрации азота, фосфора, различных металлов, хлорорганических и других вредных соединений.
В реки и другие водоемы ежегодно сбрасывается свыше 450 км3 сточных вод. Примерно половина из них перед сбором подвергается искусственной очистке. А чтобы природные воды сохранили способность к самоочищению, необходимо не менее чем десятикратное разбавление сточных вод. Следовательно, они загрязняют огромную массу естественной воды. Поэтому всемерное сокращение и полное прекращение сброса сточных вод в водоемы — одно из основных направлений в охране водных ресурсов.
Примерно 60 % суши занимают аридные (пустынные) и полуаридные (полупустынные) земли. В этих засушливых районах население испытывает крайний недостаток обычной питьевой воды. К таким маловодным регионам относятся Мексика, Пакистан, Иран, Алжир, более десяти штатов США, а также аридные области Средней Азии.
Нехватка пресной воды ощущается и во влажных, так называемых гумидных областях. В ряде штатов США, Канаде, большинстве областей тропической зоны Южной Америки, Азии и Африки природной воды достаточно. Но резкое увеличение ее потребления, а главное — загрязнение привело здесь к «водному голоду».
В США 1 /7 населения испытывает недостаток воды. Нехватка ее в обозримой перспективе может быть также в Германии, во Франции, в Великобритании и других государствах Западной Европы. Угроза «водного голода», нависшая над человечеством, заставляет изыскивать пути обеспечения растущих потребностей населения в воде.
В этих целях все шире изучают и используют подземные воды, запасы которых обнаружены на всех материках. Разрабатывают проекты использования вод айсбергов. Все большее внимание привлекает опреснение соленых вод. Для этого во многих странах строят опреснительные станции. В мире уже эксплуатируется более 800 опреснителей, которые ежесуточно вырабатывают 1,7 млн. м3 пресной воды, 90 % которой расходуется на питьевые нужды.
Одновременно с поисками путей получения пресной воды ведется борьба с ее потерями и загрязнением. Для этого совершенствуют очистные сооружения и технологические процессы. В промышленно развитых странах, в том числе и в России, все шире практикуют оборотный (замкнутый) цикл водоснабжения, суть которого состоит в том, что одна и та же вода в технологических процессах используется многократно.
В сельском хозяйстве очень высоки потери воды при орошении. ВСША коэффициент использования оросительных вод равен 0,6, в СНГ колеблется по регионам от 0,4 до 0,7, а на юге Казахстана снижается до 0,25—0,35. К важнейшим мероприятиям, направленным на борьбу с потерями воды и сохранение ее чистоты, относятся:
размещение посевов с учетом водообеспеченности территории;
оптимизация применения удобрений и пестицидов с целью обеспечения надлежащего уровня сельскохозяйственного производства и предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод (особенно на осваиваемых землях);
сокращение оросительных и поливных норм;
уменьшение потерь на фильтрацию, испарение и непроизводительных расходов;
применение наиболее прогрессивных способов увлажнения почв;
дальнейшие развитие, разработка и внедрение мелиоративных систем двустороннего действия с частично замкнутой циркуляцией поды;
охрана малых рек, в том числе поддержание необходимых санитарных расходов и обеспечение самоочищающей способности;
проведение лесоохранных мероприятий, направленных на количественное и качественное регулирование водных ресурсов.