Водные ресурсы Земли

1. Водные ресурсы

Лекция 1

2.

Гидросфера - водная оболочка Земли,
представляющая совокупность всех водных
объектов планеты:
океанов, морей, рек, озер, болот, ледников,
снежного покрова, подземных вод.
В состав гидросферы также входит вода в
атмосфере, почвенная влага и вода живых
организмов.
В гидросфере представлены основные
фазовые состояния воды - жидкое, твердое и
газообразное.

3.

4.

5.

Вода - единственное химическое вещество, которое находится
в природе в 3-х агрегатных состояниях.
Свойства воды, играющие важную роль в
поддержании жизни на Земле:
1. Аномальный вид температурной зависимости
плотности.
• При 4 гр. Цельсия плотность воды - 1 г/см3. При
замерзании вода расширяется и занимает
больший объем. Плотность льда - 0,92 г/см3, т.е.
лед плавает на поверхности. Способствует
сохранению жизни в водоемах зимой
(теплопроводность льда очень маленькая)
• Вызывает эрозию. Вода проникает в
микроскопические трещины, замерзает и
увеличивает трещины

6.

• Высокая теплоемкость воды (выше, чем у всех
твердых и жидких веществ- за исключением аммиака и
водорода) - океаны сглаживают колебания и перепад
температуры воды от экватора до полюсов (разница до 30
градусов).
• Высокая теплота плавления воды, т.е. льда. Весна и
осень на Земле - фазовый переход воды. Сравнительно
легко нагреваясь или охлаждаясь, вода, снег, лед для
перехода в другое фазовое состояние требует
значительных расходов энергии. Поэтому переходы
растянуты во времени.

7.

•Высокая теплота испарения
Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому,
что большая часть солнечной энергии, достигающей Земли,
расходуется на испарение воды, препятствуя перегреву ее
поверхности. При конденсации паров воды в атмосфере
происходит выделение этой энергии, которая может
переходить в кинетическую энергию воздушных масс,
вызывая ураганные ветры.
•Поверхностное натяжение
Максимальное, за исключением ртути, поверхностное
натяжение воды приводит к появлению ряби и волн на
водной поверхности уже при слабом ветре. В результате этого
резко возрастает площадь водной поверхности и
интенсифицируются процессы теплопередачи между
атмосферой и гидросферой.

8.

•Диэлектрическая постоянная
Диэлектрическая постоянная имеет аномально высокое
значение.
Это определяет самую большую растворяющую способность
воды по отношению к веществам с полярной и ионной
структурой. Поэтому в природе нет химически чистой воды,
мы всегда имеет дело с растворами

9.

Увеличивают поверхностный сток и уменьшают
инфильтрацию:
Развитие городов
Развитие с/х
Cведение лесов
Опустынивание

10.

11.

12.

Для питья человеком используется вода с
солесодержанием до 1 г/л, иногда до 3 г/л,
выше – опасно.
Некоторые животные переносят более
соленую воду – до 10 г/л, например, овцы и
верблюды.
Ультрапресную воду пить тоже нельзя –
происходит вымывание солей кальция из
организма.

13.

Проблемы водозабора.
Дефицит воды
Избыток воды
Антропогенное загрязнение воды
Загрязнение питьевой воды
Засоление и заболачивание почвы

14.

Дефицит воды.
2005-2014-Десятилетие чистой воды (ООН)
Некоторые специалисты считают, что проблема обеспечения
населения достаточным количеством пресной воды-одна из
наиболее острых проблем, стоящих перед человечеством.
.
ПРИЧИНЫ:
• Снижение среднегодовой суммы осадков
• Глобальное изменение климата
• Быстрый рост населения и нерациональное использование
земель.

15.

Расход пресной воды в мире:
Азия – 60%
Северная Америка – 15%
Европа – 13%
Южная Америка Африка 12%
Почти 150 из 214 крупнейших рек мира используются
одновременно, по меньшей мере, 2 государствами,
а 12 из них - пятью и более.
В этих странах живет 40% населения Земли

16. Потенциальные регионы межгосударственных конфликтов

Израиль, Иордания, Ливан и Сирия получают всю
воду из бассейна Иордана
В Африке – Нил, водами которого пользуются 10
государств, в т.ч. Египет, Эфиопия, Судан
В Азии – русло Ганга (Индия и Бангладеш), Инд
(Индия и Пакистан).
В Центральной Азии- Амударья и Сырдарья
(Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения,
Узбекистан)
Индокитай – Меконг (Китай, Лаос, Камбоджа,
Вьетнам, Таиланд)

17. Избыток воды

Возникает при достаточной среднегодовой сумме
атмосферных осадков, но большая часть выпадает в одно
время года. Сток стремителен, плохо задерживается,
приводит к наводнениям
Индия - 90% осадков выпадает с июня по сентябрь.
Стихийное природное бедствие, но его увеличивает и
хозяйственная деятельность человека:
Распашка земель
Вырубка леса
Перевыпас скота
Добыча полезных ископаемых
Урбанизация

18. Антропогенное загрязнение воды.

Для природных вод характерны следующие катионы:
Са2+, Mg2+, и анионы: СО32-, НСО3-, SO42-, Cl-, Br(для морской воды).
Ни тяжелых металлов, ни органических
высокомолекулярных соединений нет.
В результате антропогенной деятельности в водоемы
поступают ионы тяжелых металлов. Источники:
гальванические и металлургические производства,
химические средства защиты растений (пестициды,
гербициды и др.). – болезнь Минамато

19.

Антропогенные источники загрязнения углеводородами
800
танкерные операции (промывка)
710
710
700
муниципальные отходы (различного
рода нефтезаправочные станции –
неорганизованный источник)
тысяч тонн нефти в год
600
танкерные аварии (воздействие на
ограниченной территории)
500
400
400
другие виды транспорта (не танкеры)
380
300
300
295
атмосферный перенос
270
180
200
промышленные отходы
(организованный источник)
природные источники (шельфовые
месторождения)
100
0
утечка и прямой сброс
1
источники загрязнений