Zasoby wodne: cykl hydrologiczny, źródła i nadmierna eksploatacja wody
Zasoby wodne: cykl hydrologiczny, źródła i nadmierna eksploatacja wody!
Cykl hydrologiczny:
Cykl hydrologiczny rozpoczyna się od odparowania wody z powierzchni oceanu. W miarę podnoszenia wilgotnego powietrza chłodzi się, a para wodna kondensuje tworząc chmury. Wilgoć jest transportowana na całym świecie, dopóki nie powróci na powierzchnię w postaci opadów.
Gdy woda dotrze do ziemi, może wystąpić jeden z dwóch procesów;
(1) część wody może wyparować z powrotem do atmosfery lub
(2) woda może wniknąć w powierzchnię i stać się wodą gruntową.
Woda gruntowa przedostaje się do oceanów, rzek i strumieni lub jest uwalniana z powrotem do atmosfery przez transpirację. Równowaga wody, która pozostaje na powierzchni Ziemi, jest spływem, który wpada do jezior, rzek i strumieni i przenoszony jest z powrotem do oceanów, gdzie cykl zaczyna się od nowa.
Źródła wody:
Naturalnie dostępną wodę można sklasyfikować jako:
(i) Wody powierzchniowe i
(ii) Woda gruntowa
Powierzchnia wody:
(a) Woda deszczowa:
Jest to najczystsza forma naturalnej wody, ponieważ jest odbierana przez odparowanie wody powierzchniowej. Jest zanieczyszczony zanieczyszczoną atmosferą, z której wypada. Gazy takie jak SO 2, CO 2, NO i NO 2 z przemysłu i samochodów rozpuszczają się w wodzie deszczowej tworząc odpowiednie kwasy. Taki zanieczyszczony deszcz to kwaśny deszcz.
Przykłady:
SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3
2SO 2 + O 2 → H 2 O → 2H 2 SO 4
4NO 2 + 2H 2 O + 2O 2 → 4HNO 3
(b) Woda rzeczna:
Rzeka otrzymuje wodę z deszczu i kiedy ta woda płynie po ziemi, rozpuszczają się w niej różne minerały gleby.
(c) Woda w jeziorze:
Jezioro, w przeciwieństwie do rzeki, nie przepływa przez różne krainy, dlatego zawiera dużo mniejszej ilości rozpuszczonych minerałów i ma stały skład chemiczny. Może być używany do celów związanych z piciem.
(d) Woda morska:
Jest to najbardziej zanieczyszczona forma naturalnej wody, ponieważ wszystkie zanieczyszczenia wrzucane do rzeki wpadają do morza. Ciągłe odparowywanie wody morskiej ma miejsce. Z rozpuszczonych soli obecnych w wodzie morskiej 2, 6% stanowi NaCl. Woda morska zawiera również wodorowęglany Ca, K, Mg i bromki K i Mg w małym procencie.
Woda gruntowa:
Wody podziemne są około 35-50 razy większe od zasobów wody powierzchniowej. Do pewnego czasu woda gruntowa była uważana za bardzo czystą. Jednak ostatnio stwierdzono, że nawet wodonośne warstwy wodonośne są zanieczyszczone przez odcieki ze składowisk sanitarnych itp.
Warstwa osadu lub skały, która jest wysoce przepuszczalna i zawiera wodę, nazywana jest warstwą wodonośną. Warstwy piasku i żwiru nie są nazwane warstwami wodonośnymi, ponieważ mają niską przepuszczalność.
Warstwy wodne mogą mieć dwa typy:
1. Nieprzełączone poziomy wodonośne:
Niepokryte warstwy wodonośne to te, które są pokryte przez przepuszczalne materiały ziemne i są ładowane przez wodę przesączającą się z góry w postaci opadów i topnienia śniegu.
2. Zamknięte warstwy wodonośne:
Uwięzione warstwy wodonośne to te, które są umieszczone pomiędzy dwiema nieprzepuszczalnymi warstwami skał lub osadów i są ładowane tylko w tych obszarach, w których warstwy wodonośne przecinają powierzchnię lądową. Czasami naładowany obszar znajduje się setki kilometrów od miejsca, w którym znajduje się studnia. Woda gruntowa nie jest statyczna, porusza się z bardzo powolnym tempem około metra w ciągu roku.
Nadużycie zasobów wodnych:
Nad eksploatacją wód gruntowych:
(i) Ustąpienie:
Kiedy pobór wód gruntowych jest większy niż szybkość jej ładowania, osady w warstwie wodonośnej ulegają zagęszczeniu, co jest zjawiskiem znanym jako osiadanie ziemi. Z powodu tego zjawiska mogą wystąpić ogromne straty ekonomiczne, ponieważ powoduje to zatonięcie nawierzchni lądowej. Powszechne problemy z tym związane obejmują uszkodzenia strukturalne w budynkach, pękanie w rurach, cofanie przepływu ścieków i kanałów oraz powodzie pływowe.
(ii) Obniżenie poziomu lustra wody:
Wydobywanie wód podziemnych odbywa się intensywnie w regionach suchych i półsuchych do nawadniania pól uprawnych. Nie jest jednak wskazane prowadzenie nadmiernego wydobycia, ponieważ spowodowałoby to gwałtowny spadek przyszłej produkcji rolnej z powodu obniżenia poziomu wód gruntowych.
(iii) Rejestrowanie wody:
W przypadku nadmiernego nawadniania wodą słonawą podnosi ona poziom wody stopniowo prowadząc do problemów z pozyskiwaniem wody i zasoleniem.
Nadużycie wody powierzchniowej:
Woda powierzchniowa jest głównie niewłaściwym użytkowaniem, przez co zarówno jej jakość, jak i ilość ulegają degradacji. Ponieważ jeziora, stawy, rzeki, morza są wykorzystywane do wyrzucania odpadów przemysłowych i ściekowych, martwych ciał, stałych odpadów itp., A więc ich jakość ulega degradacji, co powoduje wiele problemów środowiskowych, ekologicznych i zdrowotnych.
Niektóre z głównych przyczyn nadmiernej eksploatacji i nadmiernego wykorzystania zasobów wód powierzchniowych to:
(i) Wzrost liczby ludności:
W 2000 roku liczba ludności na świecie wynosiła 6, 2 miliarda. ONZ szacuje, że do 2050 r. Liczba mieszkańców krajów rozwijających się, które już cierpią z powodu stresu wodnego, zwiększy się o dodatkowe 3, 5 miliarda. W związku z tym zapotrzebowanie na wodę wzrośnie, o ile nie nastąpi odpowiedni wzrost ochrony wód i recyklingu tego ważnego zasobu.
(ii) Rozszerzenie działalności gospodarczej:
Działalność gospodarcza, od industrializacji po usługi takie jak turystyka i rozrywka, stale się rozwija. Ta ekspansja wymaga zwiększonych usług wodnych, w tym zarówno zaopatrzenia, jak i kanalizacji, co może prowadzić do większej presji na zasoby wodne i naturalne ekosystemy.
(iii) Szybka urbanizacja:
Trend w kierunku urbanizacji przyspiesza. Małe prywatne studnie i szambo, które dobrze sprawdzają się w społecznościach o niskiej gęstości zaludnienia, nie są możliwe w obszarach miejskich o dużej gęstości zaludnienia. Urbanizacja wymaga znacznych inwestycji w infrastrukturę wodną w celu dostarczania wody osobom fizycznym i przetwarzania koncentracji ścieków - zarówno od osób fizycznych, jak i od przedsiębiorstw. Te zanieczyszczone i skażone wody muszą być poddane leczeniu lub stanowią niedopuszczalne zagrożenie dla zdrowia publicznego.
(iv) Zmiana klimatu:
Zmiana klimatu może mieć znaczący wpływ na zasoby wodne na świecie ze względu na bliskie powiązania między klimatem a cyklem hydrologicznym. Rosnące temperatury spowodują wzrost parowania i doprowadzą do wzrostu opadów, chociaż wystąpią regionalne różnice w opadach.
Ogólnie rzecz biorąc, globalna podaż słodkiej wody wzrośnie. Zarówno susze, jak i powodzie mogą występować częściej w różnych regionach w różnym czasie, a na obszarach górskich spodziewane są dramatyczne zmiany w opadach śniegu i śniegu.
Wyższe temperatury będą również wpływać na jakość wody w sposób, który nie jest dobrze rozumiany. Możliwe skutki obejmują zwiększoną eutrofizację. Zmiana klimatu może również oznaczać wzrost popytu na nawadnianie gospodarstw, tryskacze ogrodowe, a może nawet baseny.
(v) Zanieczyszczenie:
Zanieczyszczenie wody jest jedną z głównych trosk dzisiejszego świata. Rządy wielu krajów starają się znaleźć rozwiązania, które pozwolą zmniejszyć ten problem. Wiele zanieczyszczeń zagraża zasobom wody, ale najbardziej rozpowszechnionym, zwłaszcza w krajach rozwijających się, jest odprowadzanie surowych ścieków do wód naturalnych; ta metoda usuwania ścieków jest najczęstszą metodą w krajach słabo rozwiniętych, ale jest również powszechna w krajach quasi-rozwiniętych, takich jak Chiny, Indie i Iran.
Oprócz ścieków, zanieczyszczenie bez punktu odniesienia, takie jak spływ w rolnictwie, jest znaczącym źródłem zanieczyszczeń w niektórych częściach świata, wraz z miejskim odpływem wód burzowych i odpadami chemicznymi zatopionymi przez przemysł i rządy.
