Ochrona hydrosfery;
1 mw. Krążenie wody w przyrodzie - cykl hydrologiczny
2 mw. Źródła zanieczyszczenia oraz ochrona wód powierzchniowych i głębinowych
3 mw. Uzdatnianie wody pozyskiwanej dla celów przemysłowych i spożywczych
Zanieczyszczenie osadów dennych jako wskaźnik zanieczyszczenia wód powierzchniowych

Ochrona litosfery;

4 mw. Ochrona zasobów kopalin

Dr inż. Marta Wardas

A-0, 26a, tel.: 35-57

1 mw.

http://www.unic.un.org.pl/johannesburg/woda.php

http://www.unic.un.org.pl/iyfw/kal_it.php

Światowy Dzień Wody 18. X

Światowy Dzień Monitorowania Wody 22. III

woda na Ziemi?

97.4% oceany

2% lodowce

0.6% wody powierzchniowe i podziemne użytkowane

Światowe Forum Słodkiej Wody - Przesłanie Sekretarza Generalnego Duszanbe, 30 sierpnia 2003 r.: poprawić wydajność wody, zwłaszcza w rolnictwie, regionalne zarządzanie zasobami wodnymi wymaga ulepszenia, źródła wód są wspólne dla wielu krajów, potrzebujemy lepszej strategii gospodarowania zasobami wodnymi, która zapewni równy dostęp do wody i odpowiednią jej ochronę - nie jest jeszcze za późno, by zapobiec znacznym niedoborom wody w przyszłości, a każda zwłoka zwiększa ryzyko jej niedoboru.

Do 2025 roku 2/3 populacji będzie zamieszkiwać kraje, w których występuje umiarkowany, bądź poważny, deficyt słodkiej wody.

Według najbardziej pesymistycznych prognoz, do roku 2050 siedem miliardów ludzi w 60 krajach będzie cierpieć z powodu niedoboru wody. Według optymistycznych prognoz, będą to dwa miliardy w 48 krajach.

W ciągu najbliższych 20 lat, przeciętna ilość wody przypadająca na jednego mieszkańca globu zmniejszy się o jedna trzecią.

Przewiduje się, że do roku 2025 ilość wody zmniejszy się o 50% w krajach rozwijających się i o 18% w krajach uprzemysłowionych

Ponad 2,4 miliardy ludzi na świecie nie ma dostępu do urządzeń sanitarnych

1,1 miliarda ludzi nie ma bezpiecznego i łatwego dostępu do zaopatrzenia w wodę

Ponad 2,2 miliona ludzi umiera co roku na choroby powstałe w wyniku picia zanieczyszczonej wody i złych warunków sanitarnych.

Ponad 2,2 miliona ludzi w krajach rozwijających się umiera z powodu trudności zaopatrzenia w słodką wodę. Dotyczy to w szczególności dzieci.

W ciągu ostatnich 50 lat spożycie wody niemal się podwoiło. Dziecko urodzone w kraju rozwiniętym spożywa od 30 do 50 razy więcej wody niż dziecko z kraju rozwijającego się.

UE: Europejska Karta Wodna - ZASADY

- uchwalona 6 maja 1968 r. przez Radę Europy

1. Bez wody nie ma życia, jest ona bezcennym, niezastąpionym dobrem.

2. Zasoby dobrej wody są ograniczone, dlatego muszą być utrzymane, kontrolowane i jeżeli jest to możliwe - powiększane.

3. Każde zanieczyszczenie wody jest niebezpieczne dla człowieka i innych żywych istot zależnych od wody.

4. Jakość wody zawsze musi być odpowiednia dla przewidzianego jej wykorzystania i powinna spełniać lokalne wymagania ustalone ze względu na zdrowie publiczne.

5. Każda zużyta woda zostaje zwrócona do jej naturalnego obiegu. Nie można powodować żadnych ujemnych skutków przy dalszym publiczny i prywatnym użytkowaniu.

6. Dla utrzymania zasobów wodnych zasadnicze znaczenie ma szata roślinna Ziemi, a w szczególności lasy.

7. Zasoby wodne powinny zostać zinwentaryzowane.

8. Kompetentne władze powinny opracować plany właściwej gospodarki zasobami wodnymi.

9. Ochrona wód wymaga prowadzenia badań naukowych, szkolenia specjalistów i kształtowania świadomości społecznej.

10. Woda jest dziedzictwem wszystkich ludzi i każdy człowiek powinien ją chronić. Obowiązkiem każdego z nas jest użytkować wodę oszczędnie i rozważnie.

11. Zarządzanie zasobami wodnymi powinno być prowadzone w ramach naturalnych obszarów zlewisk, a nie w granicach administracyjnych.

12. Woda nie zna granic - należy do całego rodzaju ludzkiego i wymaga międzynarodowego współdziałania.

OCHRONA WÓD POWIERZCHNIOWYCH - kwantyfikacja problemu

¼!!!! ludności ma dogodny dostęp do wody pitnej

Dyscyplina naukowa - podmiot

Hydrologia (hydro - woda i logos - słowo); nauka zajmująca się badaniem hydrosfery, oraz zjawisk i procesów jakie zachodzą w hydrosferze - odnosi się do procesów zachodzących w przestrzeni powietrznej - atmosferze, na powierzchni Ziemi (wody płynące i stojące) i wewnątrz skorupy ziemskiej - w litosferze (wody gruntowe).

Hydrosfera - powłoka wodna Ziemi przenikająca skorupę ziemską i atmosferę; wody podziemne, morza, oceany, rzeki, jeziora, bagna, lodowce, para wodna w atmosferze i skorupie ziemskiej, para skroplona i zestalona; w postaci mgieł, chmur i opadająca na ziemię - deszcz, śnieg, grad i osady - szron i rosa.

CYKL HYDROLOGICZNY

między oceanem, atmosferą i kontynentem - duży obieg wody, między atmosferą i kontynentem lub między atmosferą i oceanem - mały obieg wody

Składnikami (elementami) cyklu krążenia wody w przyrodzie są:

parowanie,

opad,

odpływ

- wyróżnia się fazę atmosferyczną i fazę kontynentalną; obejmującą oprócz opadu i parowania-ewaporacji, (ewapotranspiracji - współczynnik transpiracji; 293 l/kg - proso, 905 l/kg - len) spływ (odpływ) powierzchniowy i spływ (odpływ) podziemny

CH - to proces stały, który lokalnie może ulegać przyspieszeniu lub zwolnieniu, a ilość wody biorąca w nim udział może wykazywać wahania, czynnikiem zwalniającym szybkość krążenia wody jest retencja - stała wymiana wody między atmo-, lito- i hydrosferą; wyraz związku - kontaminacji - pomiędzy wodami atmosferycznymi, powierzchniowymi i podziemnymi

(5 naturalnych rezerwuarów - retencjonujących wody): Total = 1 386 000 000 km³

wody atmosferyczne

lodowce i obszary zamarznięte,

oceany,

wody podziemne i gruntowe,

cieki, stawy, obszary podmokłe, jeziora.

Przeliczenia zasobów wód, odpływu na inne jednostki; dam³, hm³, dm³, cm³, km³, l, ml.....

Retencja atmosferyczna - ok. 90 % wody powstaje przez ewaporacje ze zbiorników wodnych 10 % z transpiracji roślin = 12 900 km³ wody = 0.001% całkowitej ilości wody = 0.04% wody słodkiej - gdyby nastąpiła precypitacja = 2,5 cm opad - chmury - 62 % suchego powietrza: 1 km³ cumulusów waży 635 000 000 kg

Rodzaje chmur w troposferze;
St: Stratus,
Sc: Stratocumulus,
Nb: Nimbostratus;
Ac: Altocumulus,
As: Altostratus;
Ci: Cirrus,
Cs: Cirrostratus,
Cc: Cirrocumulus;
Cu: Cumulus,
Cb: Cumulonimbus.

Autor: J. Gourdeau.

Retencja lodowców i śniegu - 2,5% całkowitych zasobów wód słodkich = 35 030 000 km³

Grenlandia 10% - 2 500 000 km³ lodu = 1500 - 4300 m - miąższość

Antarktyda 90%

Lodowce pokrywają 10-11% powierzchni Ziemi - 24 064 000 km³

Retencja w oceanach - 1 338 000 000 km³ = ok. 96,5 % wody na Ziemi = 90 % ewaporacji = woda słona - zasolenie > 1000 ppm; woda oceaniczna ok. 35000 ppm soli rozpuszczonych - w ostatniej epoce lodowej ocean pokrywał 1/3 powierzchni Ziemi = o 122 m wyższy poziom wód

Retencja gruntowa - 23 400 000 km³ = ok. 1.7% wody na Ziemi = 30,1 % wody słodkiej woda słona = 12 870 000 km³, woda słodka 10 530 000 km³ - 0,8% całkowitej ilości wody.

Retencja

Możliwość czasowego zatrzymania wody w dorzeczu (zlewni):
retencja powierzchniowa (intercepcja szaty roślinnej, zwilżanie przedmiotów na powierzchni obszaru, retencja powierzchniowa gleby, woda zatrzymywana w zagłębieniach i nierównościach terenu, woda gromadzona w jeziorach i zbiornikach retencyjnych oraz w sieci rzecznej, retencja śniegowa i lodowcowa)
retencja podziemna (woda znajdująca się w strefie aeracji i saturacji, woda błonkowata, woda adhezyjna, woda glebowa, woda infiltracyjna, woda kapilarna)

Zasoby wodne - całość aktualnie i potencjalnie dostępnych wód o odpowiednich charakterystykach ilościowych i jakościowych

CYKL HYDROLOGICZNY - ingerencja człowieka - antropopresja - ilościowe ujęcie obiegu wody traktowane dynamicznie określa w wybranym przedziale czasu i przestrzeni zmienność składników (faz) obiegu i wskazuje na trendy obszarowe BILANSU WODNEGO

może być naturalny charakteryzujący naturalny układ; bilans surowy składników:

opady (P) - odpływ (H) - straty (S) - parowanie (E) - retencja (R)

oparty jest na wartościach średnich z wielolecia (min 10 lat) - bilans przeciętny, średni lub normalny, na wartościach z poszczególnych lat szczegółowy - bilans wodnogospodarczy wynika nie tylko z warunków przyrodniczych w obrębie zlewni, lecz jest wynikiem ukierunkowanej???? działalności człowieka.

Wody powierzchniowe wykorzystywane są dla celów:
- rolniczych i leśnych (stawy rybne, nawodnienia),
- technologicznych (zaopatrzenie przemysłu),
- komunalnych,
- energetycznych (produkcja energii elektrycznej)

Odnawialność wód podziemnych

Warunki uzupełniania zasobów wód podziemnych określonego zbiornika drogą naturalnej infiltracji w miejsce ich ubytku; na skutek drenażu naturalnego i sztucznego - wypływ wód podziemnych z poziomu wodonośnego na skutek procesów naturalnych lub wywołanych sztucznie (przez źródło, silnie spękane strefy dyslokacyjne, doliny rzeczne i cieki wód powierzchniowych, wody stojące, ujęcia wód podziemnych, odwadnianie kopalń i głębokich wykopów, parowanie ze strefy saturacji i in.)

Stopień odnawialności - jakości - zależy w szczególności od właściwości hydrogeologicznych - zanieczyszczenia - utworów przykrywających nadkładu poziomu wodonośnego i warunków klimatycznych

ODNAWIALNE ŚWIATOWE ZASOBY WÓD POWIERZCHNIOWYCH
~ 7300 m³/mieszk./a, EUROPA ~ 4560 m³/mieszk./a, POLSKA ~ 1580 m³/mieszk./a
< MALTA, BELGIA

zasobność wodna Polski: przychody 97% opady atmosferyczne, rozchody 70% straty; parowanie i transpirację = wyrażana wielkością odpływu rzecznego, zmiennością sezonową,
zróżnicowaniem w wieloleciu 1950-1995 zasoby wód powierzchniowych - średnio 61,0 km³, tj. około 1550 m³ na mieszkańca - wody powierzchniowe zajmują w Polsce 8313 km2, co stanowi 2,7% powierzchni kraju - Bagna Biebrzańskie, objęte ochroną od 1993 r. jako Park Narodowy, - 1400 km² - największy w kraju naturalny zbiornik retencyjny - wielkość odpływu rzecznego Polski; 30 km³ - 90 km³; nierównomierność opadów

zasoby dyspozycyjne - odpływy gwarantowane w 95% czasu = 22 km³ - 15 km³
(zasoby nienaruszalne, zapewnienie funkcjonowania ekosystemów wodnych) = 7 km³/rok
wody, którą można bezzwrotnie zużytkować na potrzeby gospodarcze

pobór wody na cele gospodarcze i wykorzystywanie wód jako odbiorników ścieków - w Polsce - w końcu lat siedemdziesiątych -15 km³/a - powiększanie zasobów dyspozycyjnych polega na: rozwijaniu retencji naturalnej (glebowej i szaty roślinnej - lasy) i sztucznej (w zbiornikach zaporowych)

From USGS

Water Use in 1987

Region m³/yr gallons/day

Africa 244 176

South America 476 344

Asia 526 380

Europe 726 525

U.S.A. 2161 1563

World 660 477

http://www.acad.carleton.edu/curricular/GEOL/DaveSTELLA/Water/global%20water/global_water.htm

1 gal USA = 3,758 l czyli 3,8 gal=1 l 1 gal GB = 4,546 l

100 l=26 gal

Water source

Water volume, in
cubic miles

Percent of
total water

Oceans

317,000,000

97.24%

Icecaps, Glaciers

7,000,000

2.14%

Ground water

2,000,000

0.61%

Fresh-water lakes

30,000

0.009%

Inland seas

25,000

0.008%

Soil moisture

16,000

0.005%

Atmosphere

3,100

0.001%

Rivers

300

0.0001%

Total water volume

326,000,000

100%

1 cubic miles = 4.16818183 × 10⁰⁹ m³

1 321

29

8

0,125

0,104

0,066

0,012

0,001

1 358

mln km³

---