Wyk│ad IV


Wykład IV

Temat wykładu: Ochrona hydrosfery: Krążenie wody w przyrodzie - cykl hydrologiczny.

Prowadzący: dr inż. Marta Wardas

Termin: 3 listopada 2004 r.

Ochrona hydrosfery

Ochrona litosfery - ochrona zasobów kopalin.

Woda na Ziemi?

Sposób korzystania z wód to np.:

Światowe Forum Słodkiej Wody

Przesłanie Sekretarza Generalnego

Duszanbe, 30 VIII 2003 r.

2003 r. - Rok Wody

Oszczędzanie wody w Krakowie - od jakiegoś czasu - skutki są takie, że zatyka się kanalizacja.

22 III - Światowy Dzień Wody

18 X - Światowy Dzień Monitorowania Wody

UE - Europejska Karta Wodna - ZASADY

6 V 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 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 wzgl. na zdrowie publiczne; inna woda do picia, inna do prania etc.

  5. Każda zużyta woda zostaje zwrócona do jej naturalnego obiegu - nie można powodować żadnych ujemnych skutków.

  6. Szata roślinna Ziemi, a w szczególności lasy - mają zasadnicze znaczenie dla zatrzymania zasobów wody.

  7. Zasoby wodne - powinny być zinwentaryzowane

  8. Plany właściwej gospodarki zasobami wodnymi - kompetentne władze powinny to opracować.

  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.

  12. Woda nie zna granic - należy do wszystkich użytkowników; jej granice to zlewiska, wododziały.

Ochrona wód powierzchniowych - kwantyfikacja problemu

1/4 ludności ma dogodny dostęp do wody pitnej.

Np. woda nie zdatna do niczego - Chao Phraya River In Bangkok

Czysta woda - Ecuador

Dyscyplina naukowa - podmiot

Hydrologia (hydro - woda, logos - słowo)

Hydrosfera - powłoka wodna Ziemi przenikająca skorupę Ziemi i atmosferę, wody podziemne, morza, oceany, jeziora, rzeki, 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, rosa

Roztwór rzeczywisty ≥ 0,45 mikrometra; cząstki grubsze (koloidy) - to już ciało stałe

Woda - ma charakter polarny

(atomizując powstanie mgły)

Cykl hydrologiczny

  • wyróżnia się fazę atmosferyczną i fazę kontynentalną, obejmującą oprócz opadu i parowania - ewaporacji (ewapotranspiracja - współczynnik transpiracji; w rolnictwie, np. ilość wytranspirowanej wody potrzebnej do wyprodukowania 1 kg suchej masy, może on wynosić np. od 293 l/kg dla prosa, które dobrze rośnie na glebach suchych, do 905 l/kg dla lnu, który wymaga gleb mocno wilgotnych) spływ (odpływ) powierzchniowy i spływ i odpływ podziemny

  • cykl hydrologiczny - proces stały, który lokalnie może ulegać przyśpieszeniu lub zwolnieniu, a ilość wody biorąca w nim udział może wykazywać wahania (zwalnia - retencja)

  • stała wymiana wody między atmo-, lito- i hydrosferą; wyraz związku - kontaminacji (zanieczyszczenia) pomiędzy wodami atm., powierz. i podziemnymi.

  • 5 naturalnych rezerwuarów - retencjonujących wodę:

      1. wody atmosferyczne

      2. lodowce i obszary zamknięte

      3. oceany

      4. wody podziemne i gruntowe

      5. cieki, stawy, obszary podmokłe, jeziora

    Smog - są to zanieczyszczenia powietrza unoszące się nad dużymi aglomeracjami miejskimi i okręgami przemysłowymi; smog powstaje w wyniku emisji zanieczyszczeń w warunkach inwersji temperatury, gdy brak jest ruchów powietrza. Wyróżnia się tzw. smog fotochemiczny i smog kwaśny.

    Smog fotochemiczny powstaje w upalne dni. Spowodowany jest wzrostem stężenia tlenków azotu, węglowodorów i innych składników, przede wszystkim spalin samochodowych, które ulegają przemianom fotochemicznym.

    Cykl hydrologiczny

    0x08 graphic

    ok. 90% wody powstaje przez ewaporację ze zbiorników wodnych (lasy), 10% z transpiracji roślin = 12 900 km2 wody = 0,001% całkowitej ilości wody = 0,04% wody słodkiej

    Gdyby nastąpiła precypitacja (opad) = 2,5 cm opad

    Total = 1 386 000 000 km3

    Chmury - 62% suchego powietrza; 1 km3 cumulusów waży 635 mln kg

    Przeliczanie:

    hm3 - hektometry hekto = 102 - hekto

    dam3 - damy

    dm3 - decymetry decy = 10-1

    Rodzaje chmur w troposferze:

    Cirrus

    Ci

    Chmury pierzaste

    Cirrocumulus

    Cc

    Chmury średnie kłębiaste

    Cirrostratus

    Cs

    Chmury warstwowo - pierzaste

    Altocumulus

    Ac

    Chmury średnie kłębiaste

    Altostratus

    As

    Chmury średnie warstwowe

    Stratocumulus

    Sc

    Chmury kłębiasto - warstwowe

    Stratus

    St

    Chmury niskie warstwowe

    Nimbostratus

    Ns

    Chmury warstwowe deszczowe

    Cumulus

    Cu

    Chmury kłębiaste

    Cumulonimbus

    Cb

    Chmury kłębiaste deszczowe

    Retencja lodowców i śniegu - 2,5 % całkowitych zasobów wód słodkich = 30 030 000 km3

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

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

    Stopienie lodowców dzisiaj - to podniesienie poziomu morza o 70 m

    Ostatnie zlodowacenie - poziom morza wyższy o 220 m

    90 % na półkuli N - Arktyka

    125 000 lat temu - poziom morza wyższy niż dzisiaj o 5,5 m

    3 000 000 lat temu - 50, 3 m

    Ziemia wody:

    Total - 1,7 % lodowców Freshwater - 68, 7 % lodowców

    Retencja w oceanach - 1 338 mln km3 = ok. 96,5 % wody na Ziemi = 90 % ewaporacji = woda słona - zasolenie > 1000 ppm (części na milion); woda oceaniczna ok. 35 000 ppm soli (ile to procent)

    1000 mg / dm3 - 1 ppm

    Earth's water

    Retencja - możliwość czasowego zatrzymania wody w dorzeczu (zlewni)

    total = 1 386 000 000km3

    zasoby wodne = całość aktualnie i potencjalnie dostępnych wód o odpowiednich charakterystykach

    Małe obiegi:

    Całkowita ilość wody wyparowanej (zgromadzonej w atmosferze) - 380 000 km3

    Parowanie znad lądu - 60 000 km3

    Ewaporacja znad mórz/oceanów - 320 000 km3

    Precypitacja (opad) nad oceanami - 284 000 km3

    Precypitacja nad lądami - 96 000 km3

    Odpływ z lądu do oceanu - 36 000 km3

    Transport powietrzny wody - 40 000 km3

    (inne źródła)

    Odpływ zbilansowany - 40 000 km3

    Ingerencja człowieka - antopopresja

    Wody powierzchniowe wykorzystywane są dla celów:

    Odnawialność zasobów:

    1. odnawialność wód podziemnych

    Nadkład - może być zdewastowany chemicznie

    Odnawialne światowe zasoby wód powierzchniowych

    ~ 7 300 m3/ mieszkanie/ na rok

    Europa - 4 560 m3/ mieszkanie/ na rok

    Polska ~ 1 580 m3/ mieszkanie/ na rok; < Malta, Belgia

    Polska należy do krajów ubogich w zasoby

    Zużycie wody

    Polska należy do OECD

    USA - największe zużycie

    Następnie - Włochy, Francja, Belgia, Japonia

    Dania - najmniej

    Polska - 300 m3

    Zasobność wodna Polski:

    Bagna Biebrzańskie - największy zbiornik retencyjny

    Polska