Światowe i polskie zasoby wód

Transkrypt

1 Światowe i polskie zasoby wód Woda jest jednym z najważniejszych elementów powstawania, kształtowania i trwania życia na ziemi. Jest ona niezbędna do życia wszystkim znanym organizmom żywym, stanowiąc podstawę ich prawidłowego funkcjonowania, na przykład oddychania, regulacji temperatury ciała u zwierząt, umożliwia przemianę pożywienia w energię i przyswajanie substancji odżywczych, usuwa zbędne produkty przemiany materii itp. Ciało człowieka zawiera około 60% wody (woda we krwi stanowi 78-84% jej ciężaru, w mięśniach 75-80%, w szkielecie 22-4%). Utrata % wody u człowieka powoduje uczucie zmęczenia, ból i zawroty głowy, może wywołać poważne zaburzenia funkcjonowania organizmu. Przy utracie 10% wody objawy odwodnienia zagrażają już życiu. Człowiek wykorzystuje wodę w wielu celach, przede wszystkim, jako produkt bezpośredniej konsumpcji i do przygotowania innych produktów żywnościowych, ponadto jest ona surowcem produkcyjnym, chłodziwem (np. w przemyśle hutniczym), a także środkiem sanitarnym i higienicznym. Jest ona wykorzystywana również w produkcji rolniczej bez niej niemożliwa byłaby produkcja roślinna i zwierzęca, poza tym stosuje się ją jako środek wypoczynku, regeneruje siły fizyczne i psychiczne, koi nerwy, zaspokaja potrzeby estetyczne i lecznicze. Istnieje wiele definicji pojęcia zasobów wodnych, jedna z nich, najogólniej sformułowana mówi, że zasoby wodne to wody nadające się do wykorzystania, czyli praktycznie wszystkie wody występujące na kuli ziemskiej, poza wodami związanymi wchodzącymi w skład minerałów i biomasy. Najbardziej jednak rzetelna wydaje się być definicja zamieszczona w Międzynarodowym Słowniku Hydrologicznym - która pod tym pojęciem określa wody dostępne lub te, które mogą być dostępne do wykorzystania w regionie, o oznaczonej ilości i jakości, w ciągu danego okresu, przy określonych potrzebach. [Międzynarodowy Słownik, 2001] Przyjmuje się, że w hydrosferze ziemskiej znajduje się około mln km wody. Zasoby te można podzielić na: wodę słoną w oceanach i morzach; wodę słodką w rzekach, jeziorach i różnego rodzaju zbiornikach powierzchniowych; wodę w atmosferze ziemskiej w postaci chmur i pary wodnej; wodę w lodowcach i lądolodach; wodę zawarta w organizmach żywych;

2 wodę glebową (w sferze aeracji). Rysunek.1. Światowe zasoby wody słonej i słodkiej Wody słodkie 2.5% ( km ) Wody podziemne 0,8% ( km ) Rzeki i jeziora 0,% ( km ) Wody morskie 97,5% ( km ) Lodowce i lądolody 68,9% ( km ) Źródło: [Shiklomonov, 1999]. Tabela.1. Zasoby wody w hydrosferze Część hydrosfery Objętość Objętości ogólna Zasoby wody [tys. km ] [%] słodkiej [%] Wody słone Oceany ,54 Słone/półsłone wody podziemne ,9 Słone jeziora 85 0,006 Wody śródlądowe (wody słodkie) Lodowce i lądolody ,74 68,0 Lód w strefie wiecznej zmarzliny 00 0,022 0,9 Wody podziemne ,76 0,8 Jeziora i rzeki 105 0,007 0, Wilgoć glebowa 16,5 0,001 0,5 Para wodna w atmosferze 12,9 0,001 0,04 Wody terenów podmokłych 11,5 0,001 0,0 Woda zawarta we florze i faunie 1,12 0,0001 0,00 Razem (woda słodka) Razem (woda słodka + woda słona) Źródło: [Shiklomonov, 1999]. Dla życia człowieka (i innych organizmów) i jego gospodarki podstawowe znaczenie mają wody słodkie, zwłaszcza te na powierzchni lądów. Stanowią one jednak małą część około 2,5 % całości zasobów. Rysunek.2. Światowe zasoby wody słodkiej.

3 a) Lodowce i lądolody (km ) Grenlandia Północna Europa Azja Afryka 0,2 Południowa 900 Australia 180 Antarktyda b) Wody podziemne (km ) Północna Europa Azja Ame ryka Połud niowa Afryka Australia c) Jeziora, rzeki, tereny podmokłe (km ) Północna Europa Azja Afryka Południowa 41 Australia Źródło: [Shiklomonov, 1999].

4 Lodowce i lądolody pokrywają około 10% obszarów lądowych. Skoncentrowane są głównie na Grenlandii i Antarktydzie, stanowiąc około 70% światowych zasobów wody słodkiej. Niestety, większość z tych zasobów zlokalizowana jest z dala od miejsca zamieszkania ludzi i nie jest realnie dostępna do użytku. Na Północnym i Południowym biegunie znajduje się 96% światowych zasobów wody słodkiej, pozostałe 4% rozłożone jest na powierzchni około km 2 lodowców i czap lodowych mierzących około km. [Word Galacier, 2002] Wody podziemne są o wiele bardziej obfitym i łatwo dostępnym źródłem słodkiej wody, następnie jeziora i sztuczne zbiorniki wodne, rzeki i tereny podmokłe. Wody podziemne stanowią ponad 90% światowych zasobów łatwo dostępnej słodkiej wody [Boswinkel, 2000]. Około 1,5 miliarda ludzi pobiera wodę podziemną do celów bytowo-gospodarczych. Rysunek.. Dostępność wody według podregionów w 2000 roku (1 tys.m na osobę/rok) Dostępność wody: ekstremalnie mała bardzo mała mała średnia duża bardzo duża Źródło: [Global Environment, 2002]. Zasoby wody pitnej są odnawialne. Proces ten regulowany jest obiegami hydrologicznymi. W rzekach woda odnawia się w czasie dni, w atmosferze 12 dni, w jeziorze 10 lat, zaś wody podziemne odnawiają się ponad lat, natomiast jeszcze dłużej - około lat odnawiają się wody zawarte w lodowcach. W skali całej kuli ziemskiej parowanie i opady są równej wielkości - wynoszą średnio mm rocznie. Opady na powierzchni lądów wynoszą około 710 mm, średnioroczne zaś parowanie około 470 mm; odpływ natomiast (powierzchniowy, gruntowy i wgłębny) wynosi około 240 mm rocznie. Parowanie jest tym większe, im więcej energii słonecznej dociera do danego terenu.

5 Zasoby wody są rozmieszczone na kuli ziemskiej bardzo nierównomiernie. Na blisko 150 mln km 2 przypada aż 5 mln km 2 obszarów suchych, na których parowanie jest większe od opadów. Na około 60% powierzchni lądów panuje stały niedobór lub brak wody słodkiej, natomiast na niektóre obszary świata, przy ich niewielkim zaludnieniu, wód opada bardzo dużo. Ocenia się, że prawie połowa zasobów wody pitnej znajduję się w Ameryce Południowej, gdzie przepływa Amazonka - najzasobniejsza rzeka kuli ziemskiej, licząca około km długości. Do innych wielkich rzek należą, np.: Nil (6 650 km), Jangcy (6 00 km), Mississipi (5971 km), Jenisej (5541 km), Huang-ho (5 464 km). Polska ma skromne zasoby wodne w stosunku do innych krajów europejskich. Pod względem wielkości zasobów wodnych zajmuje ona 26 miejsce w Europie. Odnawialne zasoby wód powierzchniowych (średni roczny odpływ z powierzchni Polski) w przeliczeniu na jednego mieszkańca wynoszą 1 6 m podczas, gdy dla Europy m. W rzeczywistości zasoby wód powierzchniowych dostępne dla ludności i gospodarki są jeszcze niższe. Po uwzględnieniu konieczności zachowania przepływu nienaruszalnego, uwarunkowanego kryteriami hydrobiologicznymi, wielkość zasobów dyspozycyjnych średnio na terenie kraju szacuje się na 250 m wody na jednego mieszkańca na rok. Tabela.2. Zasoby wody w wybranych krajach OECD Zasoby wód Zasoby wód na [mln m ] Kraje jednego mieszkańca [m ] Niemcy Grecja Hiszpania Francja Irlandia Włochy Finlandia Szwecja Wielka Brytania Republika Czeska Litwa Turcja Islandia Norwegia Polska Źródło: opracowano na podstawie: [Ochrona Środowiska, 200]. W Polsce występuje duża zmienność zasobów wodnych w przestrzeni i czasie. Najbardziej deficytowymi, jeśli chodzi o naturalne zasilanie z opadów atmosferycznych, są

6 tereny położone w pasie środkowej Polski. Najniższe odpływy jednostkowe w rzekach występują na obszarze Wielkopolski i Kujaw. Nieco inna sytuacja ma miejsce, gdy uwzględni się liczbę ludności, wówczas najmniejszy jednostkowy zasób wód własnych ma Mazowsze i Górny Śląsk [Zieliński, Słota, 1996]. Oprócz zmienności przestrzennej występuje duża zmienność czasowa zasobów zarówno w roku, jak i wieloleciu. W naszych warunkach klimatycznych największe przepływy w ciekach występują zazwyczaj wiosną, najmniejsze zaś latem i jesienią. Stosunek maksymalnego do minimalnego średniego odpływu na terenie kraju wynosi 2,6. Dla poszczególnych rzek stosunek ten jest znacznie większy i może osiągnąć wielkości dwucyfrowe w potokach górskich i małych ciekach nizinnych. W ostatnich latach szczególnie wyraźnie zauważamy zmienność w odpływach rzek. Poziom wód powierzchniowych i gruntowych znacznie się obniżył powodując w wielu regionach susze, jednakże na innych terenach obserwuje się zalania, podtopienia i powodzie. Problemem jest tu działalność gospodarcza, która przyczyniła się w wielu przypadkach do zmniejszenia naturalnej zdolności retencyjnej zlewni. Szybkie odprowadzenie wód wiosennych wezbrań i po opadach atmosferycznych pogorszyło strukturę bilansu wodnego oraz zmniejszyło i tak małe naturalne zasoby Polski. Szczególnie dotkliwy niedobór wody występuje w okresie wegetacyjnym, a zwłaszcza gdy suche lato poprzedzone jest bezśnieżną zimą. Pogorszenie struktury bilansu wodnego wynika również ze zwiększającego się poboru wód dla celów komunalnych, przemysłu i rolnictwa. W skali świata najwięcej słodkiej wody zużywa rolnictwo (69% globalnego zużycia), następnie przemysł (2%) oraz gospodarstwa domowe (8%). W poszczególnych regionach i gospodarkach struktura zużycia wody przedstawia się odmiennie. Zależy to w dużym stopniu od warunków przyrodniczo-geograficznych i klimatycznych, poziomu rozwoju gospodarczego, struktury produkcji rolniczej i przemysłowej oraz od warunków bytowych czy uwarunkowań kulturowych. Tabela.. Pobór wody w wybranych krajach OECD w [mln m ]

7 Kraje Ogółem Zaopatrzenie ludności Rolnictwo Działalność produkcyjna Wytwarzania energii Niemcy Hiszpania Francja Irlandia Finlandia Szwecja Wielka Brytania Republika Czeska Islandia Polska Źródło: opracowano na podstawie: [Ochrona Środowiska, 200]. Od rewolucji przemysłowej zużycie wody na świecie wzrosło ponad 00-krotnie, sięgając obecnie poziomu 500 km. Dotyczy to szczególnie nowoczesnej produkcji przemysłowej i rolniczej. Wytworzenie żywności spożywczej przeciętnie w ciągu dnia przez jednego człowieka wymaga około 10 m wody. Produkcja przemysłowa zużywa jeszcze więcej wody, np. do produkcji tony tkanin naturalnych potrzeba około 250 m wody, natomiast tkanin syntetycznych do 5000 m. Duże ilości wody są wykorzystywane w produkcji hutniczej i w przemyśle papierniczym oraz chemicznym [Czaja, Becla, 2002 ]. Zużycie wody zwiększyło się dwukrotnie w ciągu ostatnich kilku lat. W wyniku tego zasoby wód zmniejszają się szybciej niż się odnawiają. Znaczne zubożenie zasobów wodnych i zanieczyszczenie to problem, który dotyczy prawie połowy rzek na świecie. W ostatnich latach skurczyły się niektóre z największych na świecie mokradeł i zbiorników słodkiej wody, takie jak: Morze Aralskie i bagniste ujście Mezopotamii. Konsekwencją tego zjawiska jest zagłada środowiska życia ludzi i zwierząt, w tym ich podstawowego pożywienia - ryb słodkowodnych. Ważnym problemem jest ponadto zmniejszające się zasoby wód gruntowych. Około 1/ ludności świata, opiera się właśnie na tych wodach. Na niektórych obszarach - w pewnych częściach Indii, Chin i zachodniej Azji, w tym na Półwyspie Arabskim, Azji Środkowej i w zachodnich stanach USA - poziom wód gruntowych obniża się, co jest wynikiem ich nadmiernej eksploatacji. Wody gruntowe w Europie Zachodniej i Stanach Zjednoczonych są ponadto coraz bardziej skażone chemikaliami stosowanymi w rolnictwie. Zmniejszenie zasobów wód podziemnych powoduje degradacje gleb, w efekcie między innymi zmniejszenie wydajności rolnictwa. Czynnikiem niepokojącym ekspertów jest również wzrost populacji w niektórych częściach świata, szczególnie w krajach rozwijających się. Przewiduje się, że liczba ludności

8 do 2025 roku ma wzrosnąć do 8 miliardów ilość wody przypadającej na osobę wtedy zmniejszy się o 40%.