Zasoby Wody Pitnej na Ziemi: Wyzwania i Perspektywy
- Szczegóły
Początki życia na Ziemi miały miejsce w oceanie. Dopiero po ok. 3 mld lat pierwsze organizmy wyszły na ląd. Woda wciąż jest jednak czynnikiem niezbędnym do życia dla każdego organizmu. Nawet nasze ciała w ok. 70% składają się właśnie z niej.
Globalne Zasoby Wodne
Łączne zasoby wodne Ziemi oceniane są na niespełna 1,4 mld km3. Zdecydowana większość znajduje się w morzach i oceanach. Rośliny i zwierzęta w nich bytujące mają zatem wody pod dostatkiem. Warto jednak pamiętać, że stworzenia oceaniczne i morskie żyją w wodzie słonej, muszą więc radzić sobie z problemem usuwania nadmiaru soli.
Z większymi trudnościami zmagają się organizmy lądowe. Zaledwie 3‑3,5% zasobów wody występuje na lądach, a większość z nich to lądolody, lodowce, wieczne śniegi i lód gruntowy oraz głębinowe wody podziemne. Tylko maleńka część wód lądowych jest dostępna dla roślin, zwierząt i ludzi. Znajduje się w jeziorach, rzekach, bagnach, glebie i w atmosferze oraz w samych organizmach.
Jednak nawet ta niewielka część zasobów wody rozmieszczona jest bardzo nierównomiernie. Duże zróżnicowanie warunków klimatycznych powoduje, że łatwy dostęp do niej spotykamy w obszarach okołorównikowych, a w porze deszczowej w obszarach o klimacie podrównikowym i monsunowym. Wystarczający dostęp do wody zapewniają także klimat podzwrotnikowy morski w porze zimowej oraz klimaty umiarkowane w odmianach morskich i przejściowych.
Ogromne obszary kuli ziemskiej, znajdujące się głównie w zwrotnikowej strefie klimatycznej, pokrywają tereny pustynne i półpustynne, gdzie wody brakuje przez cały rok lub przez większą jego część. Podobnie dzieje się w porze suchej w klimatach podrównikowych, podzwrotnikowych i monsunowych. Terytoria o klimatach kontynentalnych w strefach podzwrotnikowej i umiarkowanej mają z reguły w roku dwa okresy suche. W strefach polarnych woda w postaci ciekłej niemal nie występuje.
Przeczytaj także: Kryzys wodny: przyczyny i konsekwencje
Zanieczyszczenie i Niedobór Wody
Pomimo ogromnych zasobów wody pitnej na Ziemi jej bezmyślne zanieczyszczanie powoduje, że coraz silniej odczuwamy jej niedobór. Szczególnie wrażliwe na to są jeziora, rzeki i płytko zalegające wody podziemne. Na nasze nieszczęście to właśnie one stanowią podstawowe źródło wody pitnej dla ludzi i zwierząt.
Bez wody człowiek może przeżyć kilka dni. Jednakże niektóre choroby przewodu pokarmowego, choroby wywołujące gorączkę, intensywny wysiłek, wysoka temperatura otoczenia i wiele różnych substancji spożywanych przez ludzi mogą spowodować głębokie odwodnienie i śmierć nawet w ciągu jednej doby.
Rzeki Świata i Ich Znaczenie
Wodę płynącą po powierzchni lądu pod wpływem siły grawitacji możemy nazwać strumieniem, strugą, potokiem, rzeką lub ogólnie ciekiem. Zasadniczo uznano, że większe obiekty, którymi płynie znaczna ilość wody, zasługują na miano rzeki. W Polsce umownie przyjęto, że z rzeką mamy do czynienia wówczas, gdy zasilają ją wody z obszaru zwanego dorzeczem.
Dorzecze to teren o powierzchni co najmniej 100 km², z którego wody powierzchniowe wpadają do rzeki i jej dopływów aż do miejsca, gdzie ta rzeka wpada do innej rzeki, morza lub obszaru bezodpływowego. Rzeka, która uchodzi do morza lub bezodpływowego jeziora, jest rzeką główną. Każda mniejsza rzeka lub strumień zasilające wybraną rzekę to jej dopływ. Umowna linia ograniczająca dorzecze nazywana jest działem wodnym. Obszar, z którego wszystkie rzeki główne wraz z dopływami wpadają do jednego morza (oceanu, jeziora bezodpływowego), to zlewisko. Miejsce, w którym rzeka wpada do większej rzeki, jeziora, morza lub oceanu, określamy mianem ujścia.
Rzeki zasilane są najczęściej wodami gruntowymi, deszczowymi, wodami z topniejących lodowców oraz z topniejącego śniegu. W strefie klimatów umiarkowanych rzeki zwykle zasilane są z dwóch lub nawet trzech źródeł.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Z punktu widzenia człowieka rzeki mają ogromne znaczenie. Stanowią źródło wody pitnej, ryb i wody niezbędnej dla różnych dziedzin gospodarki. Są szlakami transportowymi. Po spiętrzeniu wody rzeczne napędzają turbiny w elektrowniach wodnych wytwarzających prąd elektryczny. Dawniej rzeki pełniły również funkcję obronną.
Charakter i rodzaj zasilania rzek powoduje, że na wielu zdarzają się gwałtowne wezbrania płynącej nimi wody. Jeżeli wody wylewają się z koryta, mamy wówczas do czynienia z powodzią. W Polsce zjawisko to występuje najczęściej na wiosnę, gdy przychodzi gwałtowne ocieplenie, w wyniku którego jeszcze stosunkowo gruba pokrywa śniegu ulega stopieniu, albo latem po szczególnie intensywnych i długotrwałych opadach.
Jeziora i Wody Podziemne
Jezioro to naturalne, śródlądowe, pozbawione bezpośredniego kontaktu z morzem zagłębienie terenu wypełnione wodą. Umownie przyjmuje się, że jezioro ma powierzchnię przynajmniej 1 ha. Zbiorniki wody mniejsze od jezior nazywamy stawami. Jezioro musi mieć stały lub okresowy dopływ wody, aby parowanie z powierzchni i odpływ wody nie spowodowały jego całkowitego i definitywnego wyschnięcia.
Jeziora są bardzo narażone na zanieczyszczenie. Wymiana wody następuje w nich bardzo wolno, a proces samooczyszczenia jest bardzo długi.
Znacznie więcej wody niż w jeziorach i rzekach znajduje się w porach i szczelinach skał. Są to tak zwane wody podziemne. Pochodzą zwykle z przesiąkania wód opadowych do gleby, a następnie do coraz głębszych warstw skalnych. Tuż pod powierzchnią ziemi występują zanieczyszczone wody zaskórne (przypowierzchniowe). Głębiej zalegają wody gruntowe, których temperatura zmienia się wraz z wahaniami sezonowymi na danym obszarze. Zwykle nadają się do picia. Jeszcze głębiej znajdują się wody głębinowe, których temperatura jest stała i równa średniej wieloletniej dla danego obszaru.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Dostęp do Wody Pitnej na Świecie
W latach 2015-2017 w większości regionów świata poziom bezpieczeństwa wodnego uległ obniżeniu, co oznacza coraz mniejsze możliwości zaspokojenia zapotrzebowania na wodę słodką. W skali świata rocznie pobieranych jest 17% odnawialnych zasobów słodkiej wody, co wskazuje na brak stresu wodnego, ale w ujęciu regionalnym istnieją ogromne różnice pod tym względem. Krytyczna jest sytuacja w Afryce Północnej, gdzie roczny pobór wody przekracza ilość odnawialnych zasobów słodkiej wody w tym regionie.
Odsetek światowej populacji korzystającej z bezpiecznie zarządzanej dystrybucji wody pitnej zwiększył się z 64% w 2005 r. do ponad 70%. Oznacza to jednak, że 2,2 miliarda ludzi, głównie z najuboższych regionów świata, nadal ma ograniczony dostęp do wody pitnej lub nie posiada go wcale. Wyraźnie lepsza jest sytuacja w miastach (gdzie taki dostęp posiada 85% mieszkańców) niż na terenach wiejskich (53%). W najtrudniejszej sytuacji pozostają mieszkańcy Afryki Subsaharyjskiej, gdzie odsetek ludności z zagwarantowanym dostępem do wody zdatnej do picia nadal jest bardzo niski (27%).
Zasoby Wodne w Polsce
Zasoby wodne w Polsce są relatywnie niewielkie, a dodatkowo cechuje je zmienność sezonowa i zróżnicowanie obszarowe. Wielkość odnawialnych zasobów wody słodkiej przypadająca na 1 mieszkańca Polski wynosi niecałe 1,6 tys. m3, co wskazuje na zagrożenie stresem wodnym. W blisko połowie krajów UE zasoby świeżej wody są niepokojąco niskie (poniżej 3 tys. m3 na osobę), w tym w Polsce, na Malcie, Cyprze i w Czechach są poniżej poziomu bezpieczeństwa wodnego (według ONZ granicą, poniżej której kraj uznaje się za zagrożony takim niedoborem wody, jest 1,7 tys.
W Polsce głównym źródłem zaopatrzenia gospodarki narodowej są wody powierzchniowe. Ich pobór w 2019 r. wyniósł 7,4 km³ i pokrył 80% potrzeb (głównie produkcyjnych w przemyśle), podczas gdy pobór wód podziemnych wyniósł 1,8 km³. Równocześnie zużyto 8,8 km³ wody. Największym zużyciem wody charakteryzuje się przemysł, na który przypada 70% wykorzystanej wody; 20% zużywane jest przez gospodarkę komunalną, a kolejne 10% wykorzystywane jest na potrzeby nawodnień w rolnictwie i leśnictwie oraz do napełniania i uzupełniania stawów rybnych.
Oczyszczanie Ścieków i Jakość Wód
W Polsce zwiększył się odsetek ludności korzystającej z oczyszczalni ścieków z co najmniej wtórnym usuwaniem nieczystości (tj. na ogół biologicznym z osadnictwem wtórnym lub innym procesem redukującym materiał organiczny). Obecnie korzysta z nich 74% mieszkańców Polski (wobec 65% na początku dekady). Wydajniejsze oczyszczanie ścieków przyczynia się m.in. do poprawy jakości wód europejskich rzek.
Do określenia jakości wód wykorzystuje się m.in. pomiar biochemicznego zapotrzebowania tlenu (BZT), które pokazuje ilość tlenu potrzebną mikroorganizmom tlenowym do rozkładu substancji organicznych. W Polsce do rozkładu substancji organicznych w 1 litrze wody rzecznej potrzebne jest 2,74 mg tlenu i choć jest to mniej niż w 2010 r. (2,96 mg), to nadal więcej niż przeciętnie w rzekach UE (gdzie to zapotrzebowanie wynosi 2,00 mg, a w 2010 r. sięgało 2,14 mg).
Gospodarowanie Wodą i Ślad Wodny
Zużycie wody stale się zwiększa nie tylko z powodu wzrostu liczby ludzi. Obserwujemy stały wzrost potrzeb higienicznych, a także wzrost zapotrzebowania na różne dobra, których produkcja wymaga zwykle wody. By oszacować ilość zużywanej wody, biorąc pod uwagę nie tylko tę, która jest potrzeba do picia, mycia i prania, ale także do produkcji żywności, przedmiotów oraz urządzeń, wprowadzono pojęcie „śladu wodnego”. Jest on miarą ilości wody niezbędnej do wyprodukowania określonego towaru. Ustalono na przykład, że do wytworzenia 1 kg czekolady potrzeba przeszło 17 tys. litrów wody.
Zatem, aby oszczędzać wodę, nie wystarczy dbać jedynie o to, by woda niepotrzebnie nie płynęła z kranu itp. Każde działanie prowadzące do ograniczenia zakupów, np.
Podsumowanie
Zasoby wody w znacznej części pokrywają Ziemię. Hydrosfera, będąca powłoką ziemską, składa się z wód powierzchniowych - oceanów, mórz, rzek, jezior, bagien - oraz z wód podziemnych, z opadów atmosferycznych i lodowców. Większość wody na Ziemi jest słona, a tym samym niezdatna do picia (oceany stanowią 97,5%).
Aktualnie, w skali całego globu, 70% zużywanej wody wykorzystywane jest na potrzeby rolnictwa (głównie nawadnianie), przemysł pochłania 20%, natomiast 12% to zużycie domowe. Utraciliśmy ponad połowę wszystkich terenów podmokłych na świecie. W wielu rejonach, gdzie dotychczas nie było problemu z wodą, zaczynają wysychać zbiorniki, obniża się poziom rzek lub całkowicie zanikają.
Innowacyjne Metody i Technologie
Woda pitna stanowi zaledwie ułamek procenta globalnych zasobów wody, dlatego tak ważne jest jej pozyskiwanie i uzdatnianie.
- Odwrócona osmoza: Usuwanie rozpuszczonych soli i innych zanieczyszczeń przez przepuszczanie wody przez półprzepuszczalną membranę.
- Zmiękczanie wody: Usuwanie jonów wapnia i magnezu, które powodują twardość wody, przy użyciu wymiany jonowej.
- Atmosferyczne generatory wody: Urządzenia wyciągające wodę z powietrza poprzez kondensację pary wodnej.
- Odzysk wody deszczowej: Zbieranie i uzdatnianie wody deszczowej do celów spożywczych i gospodarczych.
- Biotechnologia: Użycie organizmów biologicznych do usuwania zanieczyszczeń z wody.
Zarządzanie zasobami wody pitnej jest kluczowym wyzwaniem w obliczu rosnącej populacji i zmian klimatycznych. Pozyskiwanie i uzdatnianie wody wymaga zastosowania różnorodnych metod, które pozwolą na efektywne i bezpieczne dostarczanie wody pitnej do społeczeństw na całym świecie.
tags: #woda #pitna #na #ziemi #zasoby
