Zasoby wody i ich ochrona
Stale słyszymy o konieczności oszczędzania wody z powodu kurczących się jej zasobów. Tymczasem woda pokrywa większą część powierzchni naszej planety. Więc jak to możliwe, że jej brakuje?
dlaczego woda jest substancją niezbędną do życia.
Przedstawisz zasoby wody (w tym wody pitnej) na świecie.
Wskażesz źródła zanieczyszczeń wody.
Uzasadnisz konieczność ograniczenia śladu wodnego.
Przedstawisz wodę jako odnawialny zasób przyrody.
Zaproponujesz sposoby racjonalnego gospodarowania wodą zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju.
1. Dostępność wody na Ziemi
Ziemia obserwowana z kosmosu ma barwę błękitną, gdyż aż 71 % jej powierzchni pokrywa woda odbijająca niebieską część widma światła słonecznego. Ogromna ilość wody znajdującej się na Ziemi jest słona, a tym samym niezdatna do picia. Średnie zasolenie wody morskiej zależy od rodzaju zbiornika: otwarte wody oceanu zawierają około 33 g soli w litrze, wody Morza Śródziemnego – ok. 40 g/l, a wody Zatoki Perskiej aż 48 g/l. Zasoby wody słodkiej na Ziemi są stosunkowo niewielkie – stanowią jedynie 2,5% całej wody. Większość wody słodkiej, ok. 70%, zmagazynowana jest w lodowcach i śniegu głównie na Antarktydzie.
Polska jest jednym z krajów europejskich o najmniejszych zasobach wody pitnej w przeliczeniu na mieszkańca. Mniejsze zasoby wody na mieszkańca mają tylko Czechy, Cypr, Dania i Malta. W naszym kraju na jedną osobę przypada ok. 1600 mIndeks górny 33 wody na rok.
Nadmorskie kraje, w których brakuje wody pitnej, odsalają wodę morską. Technologię tę stosują m.in. Arabia Saudyjska, Izrael, Zjednoczone Emiraty Arabskie, a także USA i Hiszpania. Najprostszy sposób odsalania wody polega na zbieraniu pary wodnej unoszącej się z podgrzanej słonej wody.
2. Krążenie wody w przyrodzie
W przyrodzie woda stale krąży pomiędzy zbiornikami wodnymi, atmosferą i powierzchnią lądów. Główne znaczenie dla tego zjawiska mają oceany. Ich powierzchnia stale paruje, a unosząca się do góry para wodna jest transportowana przez wiatr. Gdy powietrze się ochładza, para wodna skrapla się i powstają z niej chmury. Gdy drobne kropelki wody zawarte w chmurach połączą się w większe krople, spadają w postaci opadów atmosferycznych, które zasilają m.in. lądy. Woda opadowa częściowo wsiąka w glebę, a częściowo spływa do strumieni i rzek. Rzeki niosą ją do mórz i oceanów, skąd ponownie wyparuje.
Parowanie zachodzi także na lądach. Część wody opadowej gromadzi się w zbiornikach wody słodkiej, część nawilża glebę i jest pobierana przez rośliny. One także tracą wodę w procesie transpiracjitranspiracji, zwiększając wilgotność powietrza. Część wody opadowej wsiąka w grunt i gromadzi się w podziemnych ciekach na głębokości od kilku do kilkudziesięciu metrów. Woda ta przenikając przez warstwy skał, ulega samooczyszczeniu ze skażeń. Takie wody, położone co najmniej na głębokości 3‑4 m, zasilają na przykład ujęcia wody pitnej.
Problem badawczy: Czy woda krąży w obiegu zamkniętym?
duży słoik z zakrętką,
piasek,
ziemia doniczkowa,
rośliny: zielistka, trzykrotka, begonia,
woda,
lodówka.
Na dnie słoika ułóż warstwę piasku (ok. 4 cm), na niej ułóż warstwę ziemi doniczkowej.
Na przygotowane podłoże wysadź rośliny: zielistkę, trzykrotkę i begonię.
Podlej ogród w słoiku taką ilością wody, aby ziemia była wilgotna, ale nie przelana. Możesz to sprawdzić, przechylając słoik – jeśli z gleby wypłynie woda to znaczy, że jest jej za dużo.
Zamknij szczelnie słój.
Przez kolejne dni obserwuj zmiany.
Sprawdź, co się dzieje, gdy ochładzasz słoik, trzymając go przez kilka godzin w lodówce, i potem, gdy ponownie przenosisz go do pokoju.
Największy niedobór wody występuje w pasie nizin środkowej Polski. Rzeki płynące przez te tereny mają bardzo zmienny poziom wody. To sprawia, że nasz kraj nawiedzają powodzie i susze. W niektórych sytuacjach w walce z nimi mogą pomóc zbiorniki retencyjne (sztuczne zbiorniki gromadzące wodę).
3. Skażenia wody
Na dostępność wody wpływa nie tylko jej zużycie w gospodarstwach domowych oraz zakładach produkcyjnych. Ilość opadów na terenie Polski byłaby wystarczająca dla naszych potrzeb, gdyby nie skażenie środowiska wpływające bezpośrednio i pośrednio na jakość wód. Jego źródłem są przede wszystkim:
rolnictwo, w którym powszechnie stosuje się chemiczne środki pielęgnacji i ochrony roślin; pozostałości nawozów są wypłukiwane przez opady do rzek, skąd trafiają do ujęć wody;
przemysł wytwarzający szkodliwe pyły, gazy oraz ścieki; w ostatnich latach jego negatywny wpływ na stan środowiska zmniejszył się, co jest wynikiem stosowania coraz bezpieczniejszych technologii oraz stosowania różnorodnych i wydajnych filtrów wody i powietrza;
transport: wyciekające paliwa, spaliny, a nawet guma z opon ścieranych podczas jazdy trafiają do środowiska;
tzw. niska emisja, której głównym źródłem jest spalanie węgla w celach grzewczych, wskutek czego powstają gazy i pyły zanieczyszczające atmosferę, glebę i wodę; jednym z efektów skażenia atmosfery tlenkami siarki i azotu, powstającymi podczas spalania paliw kopalnych, są kwaśne deszczekwaśne deszcze; obniżają one pH gleby i zbiorników wodnych;
spalanie w gospodarstwach domowych śmieci, zwłaszcza odpadów zawierających elementy plastikowe; toksyczne produkty spalania zanieczyszczają powietrze, a tym samym glebę i wodę;
źle zabezpieczone wysypiska odpadów lub tzw. dzikie wysypiska śmieci, z których zanieczyszczenia wymywane są do wód gruntowych;
miasta i osiedla pozbawione kanalizacji lub nieposiadające oczyszczalni ścieków; nieszczelne szamba (zbiorniki do gromadzenia ścieków z gospodarstw domowych) podobnie jak nieoczyszczone ścieki powodują skażenie chemiczne i bakteriologiczne gleb i wód;
wielkim problemem są także środki piorące, gdyż zawierają one substancje zwiększające żyzność wody, które sprzyjają rozmnażaniu się mikroorganizmów i zakwitowi wód. Nawet małe stężenie detergentów i innych składników środków czyszczących w zbiornikach wodnych utrudnia proces oczyszczania wody. Dlatego bardzo ważne jest racjonalne stosowanie przez człowieka środków czyszczących.
Prawie połowa polskich rzek zawiera wody o niezadowalającej jakości. Woda jest zasobem odnawialnym, podlega samooczyszczeniu, ale proces ten wymaga długiego czasu. Dlatego ilość dostępnej czystej wody stale się kurczy. Proces oczyszczania wody można przyspieszyć, np. poprzez wykorzystanie oczyszczalni ścieków. Woda po oczyszczeniu w oczyszczalniach może być ponownie wykorzystywana w przemyśle i gospodarstwach domowych.
4. Oszczędzanie wody
Nadmierne zużycie wody w gospodarstwie domowym wynika często z drobnych zaniedbań, np. z nieszczelności instalacji. Przez cieknący czy za słabo zakręcony kran po kropelce wypływa coraz więcej wody. Często niepotrzebnie odkręca się wodę podczas takich czynności jak mycie zębów i naczyń. Również włączanie niezapełnionej pralki czy zmywarki skutkuje nadmiernym i niepotrzebnym poborem wody.
Sposoby zużycia wody | Średnia ilość zużytej wody [l] |
prysznic | 30 (5 min) |
kąpiel w wannie | 60 |
pranie w pralce | 95 |
mycie zębów przy otwartym kranie | 6 |
mycie zębów przy zamkniętym kranie | 1 |
mycie zębów z wykorzystaniem kubka wody | 0,2 |
cieknący kran (1 kropla/s) | 12 tys. rocznie |
W zakładach pracy czy dużych budynkach użyteczności publicznej czasem woda kapie z kranów, wycieka ze spłuczek, a faktów tych nikt nie zgłasza pracownikom odpowiedzialnym za instalację wodną. Zdarza się, że na wymianę uszczelek trzeba czekać nawet kilka tygodni. Oznacza to wymierne straty materialne i uszczuplenie zasobów wodnych.
Niewykorzystanym źródłem wody jest deszczówka. Może ona służyć na przykład do podlewania trawy czy spłukiwania toalet. Takie rozwiązanie zastosowano m.in. na Stadionie Miejskim we Wrocławiu. Deszczówka, która w miastach obmywa ulice, a potem trafia do kanalizacji, od razu staje się ściekiem. Tymczasem mogłaby być gromadzona i wykorzystana. Aby tak było, wystarczy na przykład budować ażurowe parkingi i zadbać, by powierzchnia chodników znajdowała się wyżej niż powierzchnia trawników.
Jeśli masz w domu wodomierz, odczytaj ilość zużytej wody, potem przez 2 godziny nie otwieraj wody w całym domu. Zrób ponowny odczyt i sprawdź, czy masz szczelną instalację wodną. Jeśli nie, oszacuj, ile wody tracone jest co miesiąc. Dowiedz się, ile kosztuje woda i oblicz koszty, które Twoja rodzina ponosi niepotrzebnie każdego roku. Zapisz obliczenia. Pamiętaj, że koszty środowiskowe są wielokrotnie wyższe i ponoszą je wszyscy.
Obecnie 1/3 ludności świata żyje na terenach, na których brakuje wody. Za 20 lat deficyt (niedostatek) wody dotknie 2/3 mieszkańców Ziemi i może stać się przyczyną wojen o dostęp do wody.
5. Ślad wodny
Zużycie wody stale się zwiększa nie tylko z powodu wzrostu liczby ludzi. Obserwujemy stały wzrost potrzeb higienicznych (coraz większą dbałość, czasem nadmierną, o utrzymanie czystości), a także wzrost zapotrzebowania na różne dobra. Do wyprodukowania takich przedmiotów, jak np. chleb, zeszyt czy telefon, potrzeba wody. A my nabywamy wciąż więcej dóbr i wyrzucamy coraz więcej zużytych sprzętów, odzieży, przedmiotów jednorazowego użytku oraz niepotrzebnie kupionej żywności. Część używanych codziennie przedmiotów wytwarzamy w naszym kraju i do ich produkcji wykorzystujemy własne zasoby wody. Wtedy, gdy sprowadzamy towary wyprodukowane gdzie indziej, korzystamy z wody dostępnej na tamtym terenie.
Produkty | Zużycie w wody [l] |
bochenek chleba | 462 |
samochód osobowy | 379 tys. |
1 kg papieru | 250 |
1 kg wołowiny | 4,3 tys. |
1 litr soku pomarańczowego | 50 |
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 wodnegośladu 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. Jest ona niezbędna do wyhodowania krzewu kakaowca i przetworzenia jego owoców na kakao, a potem na czekoladę. Produkcja kakao zubaża zasoby wodne np. Etiopii, w której między innymi są uprawiane kakaowce.
Zatem, aby oszczędzać wodę, nie wystarczy dbać jedynie o to, by woda niepotrzebnie nie płynęła z kranu. Każde działanie prowadzące do ograniczenia zakupów, np. naprawianie zepsutych urządzeń zamiast kupowania nowych czy wielokrotne wykorzystywanie opakowań lub innych przedmiotów, a przede wszystkich ograniczenie naszych często nieracjonalnych potrzeb, pomaga oszczędzać zasoby wody zarówno w naszym kraju, jak i na świecie.
Przeanalizuj wielkość śladu wodnego w różnych krajach świata.
Państwo | Średnie roczne zużycie wody na jednego mieszkańca [mIndeks górny 33/rok] |
Etiopia | 675 |
Chiny | 702 |
Kenia | 714 |
Polska | 1103 |
Wielka Brytania | 1245 |
Austria | 1607 |
Włochy | 2332 |
USA | 2483 |
Średnie zużycie na świecie | 1243 |
Przeciętny mieszkaniec takich krajów, jak Etiopia i Rwanda, wykorzystuje dziennie do codziennych czynności około 10 l wody. To prawie tyle, ile używasz podczas dwukrotnego spłukania toalety.
Podsumowanie
Tylko 2,5 % wody występującej na Ziemi to woda słodka.
Polska jest krajem o niewielkich zasobach wody pitnej w przeliczeniu na jednego mieszkańca, głównie z powodu silnego zanieczyszczenia wód lądowych.
Źródła zanieczyszczeń wody to m.in. rolnictwo, przemysł, transport, spalanie paliw kopalnych, spalanie śmieci, źle zabezpieczone wysypiska śmieci, nieszczelne szamba, środki piorące.
Woda jest potrzebna w ogromnych ilościach do wytwarzania żywności i innych dóbr, dlatego niepotrzebne ich kupowanie oznacza marnowanie wody.
Państwa, które importują dużo żywności, zużywają zasoby wodne mieszkańców rejonów, z których ona pochodzi.
Obniżenie śladu wodnego jest niezbędne w celu ochrony ograniczonych zasobów wodnych naszej planety oraz zapobieżenia negatywnym skutkom zmian klimatycznych, takim jak susze i degradacja ekosystemów wodnych.
Woda jest zasobem odnawialnym, jednak proces jej samooczyszczania trwa bardzo długo.
Oszczędzanie wody polega między innymi na niedopuszczaniu do jej niepotrzebnego wypływu z instalacji wodnej, racjonalnym użytkowaniu oraz ograniczeniu ilości stosowanych nawozów sztucznych, środków ochrony roślin i detergentów.
Praca domowa
Wyszukaj w dostępnych źródłach informacje o aktualnych programach pomocowych, których celem jest zapewnienie czystej wody pitnej mieszkańcom Afryki. Rozważ przystąpienie do któregoś z nich.
Słownik
opady atmosferyczne o pH niższym niż 5,6; powstają w wyniku reakcji pary wodnej zawartej w powietrzu z tlenkami (siarki, węgla, azotu)
sposób pomiaru ilości wody zużywanej przez daną osobę dla zaspokojenia potrzeb; szacunki te obejmują wodę potrzebną do picia, zabiegów higienicznych, produkcji kupowanych przedmiotów i żywności, a także zużywaną podczas budowy i eksploatacji maszyn czy budowy gmachów, z których dana osoba korzysta
parowanie wody z nadziemnych części roślin przez aparaty szparkowe, przetchlinki i kutykulę
Zadania
W tabeli przedstawiono zużycie wody na potrzeby gospodarki narodowej i ludności w mld mIndeks górny 33.
wyszczególnienie | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ogółem | 10,3 | 10,6 | 10,3 | 10,0 | 10,2 | 10,0 | 10,1 | 9,6 | 9,4 | 8,8 | 8,4 | 8,8 |
przemysł | 7,7 | 8,0 | 7,7 | 7,5 | 7,7 | 7,5 | 7,5 | 7,1 | 6,8 | 6,3 | 5,9 | 6,4 |
napełnianie i uzupełnianie stawów rybnych | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 1,0 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
eksploatacja sieci wodociągowej | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,7 | 1,7 | 1,6 | 1,6 |
Indeks górny Źródło: Ambroch M. i in. (2022) Raport GUS: Polska na drodze zrównoważonego rozwoju – rozwój zrównoważony środowiskowo, s.30 Indeks górny koniecŹródło: Ambroch M. i in. (2022) Raport GUS: Polska na drodze zrównoważonego rozwoju – rozwój zrównoważony środowiskowo, s.30