Hydrologia Polski
Woda - tlenek wodoru jest najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie związkiem. Jest doskonałym rozpuszczalnikiem, rozpuszcza się w niej większość związków organicznych i nieorganicznych.
Woda nigdy nie występuje w stanie czystym, zawsze zawiera domieszki soli, gazów i innych substancji. Jest niezbędnym składnikiem organizmów żywych. W środowisku wodnym zachodzą wszystkie procesy życiowe.
Wodą pokryte jest ponad dwie trzecie powierzchni Ziemi. Większość zawarta jest w potężnych oceanach, dominujących na naszej planecie. Zajmują aż 71% jej powierzchni i mają przeciętną głębokość około 4 kilometrów. Stanowią ogromne rezerwaty, zasilające nieustannie obieg wody na Ziemi. Woda bowiem paruje z powierzchni oceanów i w postaci pary wodnej transportowana jest wraz z przemieszczającymi się masami powietrza, by po jakimś czasie wrócić na powierzchnię Ziemi jako rosa lub opady deszczu czy śniegu i następnie rzekami spłynąć ponownie do mórz i oceanów.
Opisany w uproszczeniu cykl obejmuje także przenikanie wody przez gleby i skały budujące kontynenty. To nieustanne przesączanie odbywa się mniej więcej od 4 miliardów lat, a towarzyszy mu wymywanie do mórz rozpuszczalnych soli zawartych w skorupie ziemskiej. Słony smak wody morskiej pochodzi właśnie od tych soli. Zawiera ona pokaźną ilość rozpuszczonych pierwiastków. Sześć z nich stanowi ponad 99% z 34,7 g soli zawartej w każdym kilogramie wody z morza. Są to: chlor, sód, siarka (w postaci siarczanów), magnez, wapń i potas. Umożliwiają one rozwój życia w morzach i oceanach. Plankton i zooplankton najczęściej występują w bogatych w sole mineralne i inne substancje organiczne i nieorganiczne wymyte z lądów, wodach przybrzeżnych.
Tylko około 7% światowego potencjału wodnego stanowią tzw. wody słodkie. Są one najbardziej wykorzystywane przez człowieka, zarówno do celów spożywczych, jak i przemysłowych. Odsalanie wody morskiej jest nieopłacalne, ponieważ nie ma odpowiedniej technologii, umożliwiającej przeprowadzenie tego procesu przy małych kosztach. Opracowane dotychczas metody, albo są nieefektywne, albo zbyt drogie. Bardziej niż inwestować w nowe, ekologiczne technologie opłaci się użytkować i marnotrawić ciągle malejące zasoby "słodkiej wody".
Problem zanieczyszczenia zbiorników wodnych jest bardzo ważny dla dzisiejszego świata. Zanieczyszczenie wód powiązane jest bezpośrednio z zanieczyszczeniem atmosfery i gleby. Największy wpływ na zanieczyszczenie hydrosfery mają kwaśne deszcze. Łatwo wyjaśnić powiązania między ich kwasowością a rozwojem przemysłu. Spalanie paliw kopalnych, jak węgiel i ropa naftowa, powoduje powstawanie wielu gazów, które w reakcji z wodą dają kwasy. Tlenki siarki ( SO2 ; SO3 ) są najgroźniejszymi z nich. Są emitowane przede wszystkim z opalanych węglem elektrowni i ośrodków przemysłu ciężkiego, a dostawszy się do atmosfery wchodzą w reakcje z wodą i tworzą kwasy siarkowe. Tlenki azotu, emitowane z rur wydechowych pojazdów, winne są obecności co najmniej połowy kwasu azotowego w atmosferze i, co za tym idzie w hydrosferze. Małe ilości azotanów są niezbędne dla rozwoju roślin, większe ich ilości są zabójcze dla życia roślinnego. Z występowaniem kwaśnych deszczów wiąże się zaniknięcie pewnych gatunków roślin i wynikające z tego zmniejszenie populacji niektórych zwierząt. Prawdopodobnie są także przyczyną nasilenia chorób dróg oddechowych i wzrostu zachorowań na chorobę Alzheimera w niektórych regionach. One także przyspieszają erozję kamienia, a co za tym idzie formowanie nowych form geologicznych i niszczenie wielu zabytkowych budowli. Cząsteczki kwasów: siarkowego i azotowego zawarte w kwaśnych deszczach, przenoszone w chmurach deszczowych na wielkie odległości, gromadzą się w śniegu, lub, spadają razem z deszczem, powodując zakwaszanie gleb i jezior. Wzrost kwasowości wody jeziora ułatwia rozpuszczanie w wodzie niektórych trujących pierwiastków np. glinu, ołowiu, kobaltu. Obniżenie odczynu o 1, np. z pH 7 ( poziom neutralny ) do pH 6 powoduje, że giną takie ryby, jak łosoś, pstrąg i płoć. Przy pH 5 ginie szczupak i okoń. Przy pH 4,5 - umierają węgorze i przy życiu pozostają jedynie niektóre słodkowodne bezkręgowce. Do wzrostu kwasowości gleby, wód gruntowych i zbiorników wodnych przyczynia się także długotrwałe wnikanie nawozów azotowych i fosforowych, oraz zalesianie drzewami iglastymi.
Najpoważniejszym skutkiem oddziaływania kwaśnych deszczy jest umieranie lasów na ponad 7 milionach hektarów w ponad 20 krajach. Pewną rolę w tym procesie mogą odgrywać także inne czynniki, jak np. skażenie ozonem, okresowe susze, brak substancji mineralnych i inwazje pasożytów.
Zaradzenie skutkom kwaśnych deszczy nie jest łatwe. Bezpośredniej pomocy można udzielić przez wapnowanie wód jezior, wspomagające ponowne podniesienie poziomu pH. Jedynym długofalowym rozwiązaniem jest jednak ograniczenie emisji siarki, zwłaszcza z elektrowni. Jest to działanie niepopularne, ponieważ podnosi koszty wytwarzania energii. Najintensywniej obecnie rozwijana technologia alternatywna pozyskiwania energii elektrycznej - energetyka jądrowa, także stwarza problemy ekologicznie. Oszczędzanie energii i wykorzystywanie energii wiatru, słońca i wody - to rozwiązania proponowane przez ekologów.
Polska nie wypada zbyt dobrze w dziedzinie gospodarki wodnej na tle świata. Beztroska w gospodarowaniu wodą w naszym kraju doprowadziła do wielkiego zanieczyszczenia rzek i jezior, i obecnie nawet niewielka poprawa w tym kierunku wymaga ogromnych nakładów finansowych.
W Polsce panuje klimat zapewniający dostateczną ilość opadów, aby mogła istnieć stała sieć rzeczna. Wytworzyła się ona w wyniku rozwoju rzeźby terenu w trzeciorzędzie na południu i czwartorzędzie na północy kraju. Największa część sieci rzecznej należy do zlewiska Morza Bałtyckiego - 99,7% powierzchni Polski, co stanowi 311,9 tys. km2,w tym dorzecze Wisły zajmuje 168,7 tys. km2 (53,9%), dorzecze Odry - 106,1 tys. km2 (33,9%), Niemna - 2,5 tys. km2 (0,8%), a pozostałe 11% powierzchni przypada na dorzecza rzek pobrzeża bałtyckiego. Niewielkie skrawki terytorium Polski (0,3%) należą do zlewisk Morza Czarnego i Północnego. Kierunki płynięcia rzek zależą od ukształtowania terenu. Ze względu na ogólne nachylenie powierzchni Polski w kierunku północno - zachodnim na wielu odcinkach płyną w tym kierunku Wisła, Odra, Warta i wiele innych rzek. Kierunki płynięcia zależą również od rzeźby polodowcowej. Wiele rzek wypływa ze wzgórz morenowych i płynie przez pradoliny (Wisła, Odra, Warta, Barycz, Bzura, Noteć). Rzeki Polskie mają śnieżno - deszczowy ustrój zasilania, z dwoma wysokimi stanami wody w ciągu roku. Topnienie śniegów w lutym i kwietniu powoduje wysoki stan wody na wiosnę, zasilanie deszczowe podczas letniego maksimum opadowego powoduje przypływy czerwcu i lipcu. Roztopowe wezbrania wiosenne bywają spotęgowane przez zatory lodowe. Tworzą się one głównie na nizinach i wyżynach, gdzie małe nachylenie poziomu i mały przepływ wody powoduje topnienie lodu na całej długości rzeki. Kra z trudem przepływa przez meandry i wąskie miejsca, tworzą się zatory i rzeka wylewa. Pokrywa lodowa utrzymuje się od 30 dni na zachodzie do 90 (średnio) na wschodzie. Amplituda wahań stanów wód jest większa na rzekach górskich (Dunajec 9 - 10 m).
Ludność może korzystać tylko z części wód odpływających rzekami do morza lub zatrzymanych w odpływie w zbiornikach powierzchniowych (jeziora, sztuczne zbiorniki) i w wodach gruntowych, w podłożu. Na obszarze Polski występuje około 9300 jezior o powierzchni powyżej 1 ha, które zajmują 1% powierzchni kraju. Grupują się one głównie na obszarze pojezierzy, Polesiu Lubelskim oraz w Tatrach. Przeważają jeziora polodowcowe, wśród nich największe są Śniardwy (113,8 km2) i Mamry (104,4 km2), a najgłębsze - Hańcza (108,5 m) i Drawsko (79,7 m). Nie może być wykorzystana część wód odpływających w okresie wezbrań rzek, ponieważ nie ma jej gdzie magazynować. Nie można też nadmiernie użytkować wód gruntowych , gdyż doprowadziło by to do przesuszania gleb i negatywnych skutków dla rolnictwa. Dotychczas mało zrobiono w Polsce w zakresie magazynowania wody. Sztuczne zbiorniki mogą pomieścić tylko około 2,7 mld m3 wody. Stanowi to zaledwie 5% wód odpływających rzekami do morza. W wielu krajach Europy, bardziej zasobnych w wodę, udział ten waha się w granicach 10-20%. Świadczy to o małym zaawansowaniu naszego kraju w zakresie inwestycji wodnych. Sztuczne zbiorniki są magazynami wody dla terenów deficytowych, szczególnie dużych miast. Wyrównują przepływy wody w rzekach uzdatniają je dla żeglugi, zatrzymują nadmiar wody w okresie wezbrań, zapobiegając powodziom. Na rzekach Polski znajduje się około 50 zbiorników zaporowych, głównie w rejonie Sudetów, Karpat i Pojezierza Pomorskiego. Najbardziej znane z nich to: Zalew Soliński na Sanie, Jezioro Włocławskie na Wiśle, Rożnowskie na Dunajcu oraz Goczałkowickie na Wiśle.
Na terenie Polski występuje wiele źródeł mineralnych. Są to wody, w których znajduje się co najmniej 1 gram soli w 1 litrze wody. Wodę mineralną, zawierającą w litrze ponad 35 gramów soli nazywa się solanką. Wodę nasyconą w naturalny sposób CO2 nazywa się szczawą. Wody siarczanowe zawierają rozpuszczone siarczki i siarczany. Na terenie naszego kraju występują także wody arsenowe, radoczynne, zawierające pierwiastki promieniotwórcze. Wszystkie te wody mineralne powstały wskutek długotrwałego krążenia w ziemi. Niektóre z nich pochodzą aż z trzeciorzędu.
Woda, jak już wspomniałem na wstępie jest wielkim bogactwem narodowym. Jest niezbędna zarówno w wielu procesach przemysłowych, jak i w żywych organizmach. Dostęp do morza - wielkiego zbiornika słonej wody, umożliwia wymianę handlową i rozwój wielu gałęzi gospodarki.
Człowiek może żyć bez wody zaledwie przez kilka dni.
Człowiek ważący 75 kg potrzebuje do życia około 750 kg wody rocznie.
Do uzyskania 1 kg pszenicy potrzeba 1500 kg wody. Podobnych ilości wody wymaga większość upraw rolnych.
Do wyprodukowania 1 kg stali potrzeba około300 kg wody.
Do wyprodukowania 1 kg nawozu azotowego potrzeba około 600 kg wody.
Do wyprodukowania 1 kg papieru potrzeba około 250 kg wody.
Woda stanowi główny składnik żywych organizmów - od 3% w niektórych skorupiakach do 90% w meduzach.
Dorosły człowiek potrzebuje dziennie około 2,5 l wody. Część płynu dostarczana jest wraz z pożywieniem.
Bibliografia:
"Encyklopedia Geograficzna Świata tom V - Europa"
Stanisław Zając "Geografia Polski"
"Mała Encyklopedia Powszechna PWN"
Konstanty Stecki "Osobliwości, piękno i geneza krajobrazu Polski"
David Attenborough "Atlas Żyjącego Świata"