Значение подземных вод для жизни человека и природы, какую роль они играют для людей
Содержание
- Какую роль играют в жизни людей?
- Бытовая сфера
- Промышленность
- Какую роль имеют для живой природы?
- Растения
- Животные
- Сферы применения
- Заключение
Какую роль играют в жизни людей?
Подземные воды имеют большое значение в различных сферах жизнедеятельности человека. Они важны как в бытовом употреблении, так и в промышленности.
Бытовая сфера
Важную роль минеральные подземные воды играют в поддержании человеческого здоровья – их нередко используют в лечебных целях.
Повышенное содержание в их составе газов, а также углекислых, радиоактивных и сероводородных (сульфидных) веществ, делает их эффективными при лечении заболеваний нервной системы и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Пресные подземные воды активно используются человеком при водоснабжении, орошении и обводнении территорий, связанных с ведением сельскохозяйственной деятельности.
Бурение глубоких скважин дает возможность заниматься земледелием даже в достаточно засушливых местах.
Высокотермальные воды, т.е. имеющие высокую температуру (от 50 до 100 градусов по Цельсию), часто применяют в качестве средства отопления жилых массивов. В первую очередь, это касается районов современного вулканизма – полуостров Камчатка, Исландия и др.
Промышленность
Производство, ни одна из его отраслей, не может существовать без воды, а львиную долю общего ее количества составляет вода из недр. Подземные воды считаются богатым источником множества химических веществ:
- йод;
- глауберова соль;
- соль (в том числе поваренная).
Важно! При использовании подземных вод необходимо знать уровень их жесткости. Повышенное содержание в них углекислых и сернокислых солей кальция и магния разрушительно действует на паровые котлы и иные промышленные единицы, образуя на стенках накипь.
Какую роль имеют для живой природы?
Флора и фауна также постоянно нуждаются в воде. Она необходима для нормальной жизнедеятельности всех животных и растений.
Растения
Практически каждое живое существо на Земле является своеобразным «водным пузырем», состоящим на 70 и более процентов из воды и покрытым оболочкой.
Вода, в том числе и подземная, имеет существенное влияние на растительный мир.
Имея высокий уровень капиллярности, грунтовые воды обильно смачивают лежащую значительно выше своей поверхности толщу земли. Это объясняется тем, что в узких каналах вода способна подниматься гораздо выше уровня, допускаемого силой тяжести.
В результате происходит насыщение почвы не только капиллярами воды, но и многочисленными растворами питательных солей, содержащихся в составе подземных вод.
Важно! Водный баланс на планете необходим для нормальной жизнедеятельности представителей флоры, он поддерживается и возобновляется в первую очередь за счет подземных вод.
Животные
Живые организмы могут без ущерба для себя потерять очень малое количество воды в процентном соотношении к своей массе, поэтому они постоянно нуждаются в ее восполнении.
Но дело даже не в поддержании водного баланса – уровень грунтовых вод имеет на животный мир существенное влияние, это происходит через растения. Травоядные животные берут их за основу питания.
Кроме того, растения создают природный микроклимат, который защищает их от хищников. Таким образом, густота и разнообразие растительности, питаемой подземной влагой, напрямую влияет на численность видов на определенной территории.
Многие насекомые могут населять только те места, в которых определенный уровень подземных вод.
Например, муравей-жнец обитает в почве, где уровень расположения подземных вод не глубже 30 метров. В обратном случае он лишается источника питания – семян, которые смачиваются испарениями воды.
Сферы применения
По сути, грунтовые воды играют важнейшую роль в каждой сфере деятельности человека. Это касается и промышленности, и сельского хозяйства. Основная цель пользования подземными источниками – это обеспечение питьевого водоснабжения.
Заключение
Таким образом, роль подземных вод в жизни человека является всеобъемлющей. Пока существуют запасы этого богатства, человечество может спокойно жить и развиваться. То же самое касается и иных представителей живой природы.
А какова Ваша оценка данной статье?
Загрузка…
Что такое Подземные воды? | International Groundwater Resources Assessment Centre
Когда дождая вода выпадает на землю, часть ее стекает вдоль поверхности земли в ручьи, реки или озера, часть ее увлажняет почву. Часть этой воды используется растительностью; часть испаряется и возвращается в атмосферу. Часть воды также просачивается в землю, протекает в зону аэрации и достигает водное зеркало, воображаемую поверхность, ниже которой почва насыщена водой (смотри рисунок ниже).
Последнее и является подземными водами: вся вода, найденная под поверхностью земли в зоне насыщения.
Иллюстрация водного зеркала, насыщенной зоны и зоны аэрацииПодземные воды содержатся в так называемых «водоносных горизонтах». Водоносный горизонт (аквифер) представляет собой геологическую формацию или ее часть, состоящую из проницаемого материала, способного хранить/получать значительное количество воды. Водоносные горизонты могут состоять из различных материалов: рыхлых песков и гравия, проницаемых осадочных пород, таких как песчаники или известняки, обломков вулканических или кристаллических пород и.т.д.
Подземные воды (в природе) пополняются дождевой водой и таянием снега, или водой, которая просачивается через дно некоторых озер и рек. Подземные воды также могут пополняться, когда происходит утечка системы водоснабжения или когда посевы орошаются большим количеством воды, чем требуется. Также существуют методы управления питанием водоносного горизонта и увеличения количества воды, просачивающейся в почву.
Подземные воды могут быть найдены практически везде. Водное зеркало может залегать глубоко или неглубоко, в зависимости от ряда факторов, таких, как физические особенности региона, метеорологические условия, питание и степень эксплуатации. Сильные дожди могут привести к пополнению и вызвать повышение уровня водного зеркала. С другой стороны, длительная засуха может привести к падению уровня водного зеркала.
Когда подземные воды достигают водоносный горизонт, они не стоят на месте. Как правило, они продолжают течь, но гораздо медленнее, чем до достижения водоносного горизонта. Скорость движения подземных вод зависит от характеристики водоносного горизонта. А движутся они, как правило, от высоких к низким уровням под действием гравитации, при условии отсутствия антропогенного воздействия, например насосных скважин. Подземные воды будут двигаться, пока они не втекут в другой водоносный горизонт или в другой водоем, например в озеро, реку, океан, или до тех пор, пока их не извлекут из колодца.
Для того, чтобы иметь возможность хранить и производить подземные воды, водоносный горизонт должен обладать определенными физическими характеристиками. Он должен иметь пустоты (поры или трещины), в котором подземные воды могут храниться, и эти пустоты должны быть соединены между собой, что позволит подземным водам протекать через них. С технической точки зрения, при наличии соединенных между собой пустот, подобная геологическая формация является проницаемой. Когда пустот нет или они не связаны между собой, то такая геологическая формация является непроницаемой. Чем выше пористость и проницаемость водоносного горизонта, тем больше подземных вод хранится и производится в нем.
Почему подземные воды так важны?
Подземные воды представляют собой около 30% мирового запаса пресной воды. Из других 70%, почти 69% содержатся в ледяном покрове и горных снегах/ледняках и лишь 1 % в реках и озерах. Подземные воды представляют собой в среднем одну треть потребляемой людьми пресной воды, а в некоторых частях мира этот процент может достигать 100%. На рисунке ниже дается краткий обзор распределения воды на Земле.
Распределение воды на ЗемлеПодземные воды являются очень важным природным ресурсом и играют значительную роль в экономике. Это основной источник воды для орошения и пищевой промышленности. В целом, подземные воды являются надежным источником воды для сельского хозяйства и могут гибко использоваться: когда сухо и спрос выше, может быть извлечено больше подземных вод, а при выпадании достаточного количества осадков необходимость извлечения подземных вод будет меньше. Во всем мире, на орошение приходится более 70 % всего забора воды (как поверхностных, так и подземных вод). По оценкам, примерно 43 % общего объема воды, используемой для орошения, приходится на подземные воды.
Для окружающей среды подземные воды играют очень важную роль в поддержании уровня воды, они пополняют реки, озера и водно-болотные угодья. Особенно во период сухих месяцев, когда происходит очень мало прямого пополнения от дождевых осадков, они обеспечивают окружающую среду потоком подземных вод через дно этих водоемов и становятся существенными для диких животных и растений, обитающих в этой среде. Подземные воды также играют значимую роль в устойчивой навигации через внутренние воды в сухие сезоны. Выход подземных вод в реки помогает поддеживает более высокий уровень воды.
Подземные воды можно найти практически везде и качество их, как правило, очень хорошее. Тот факт, что подземные воды хранятся в слоях под поверхностью, и иногда на очень высокой глубине, помогает защитить их от загрязнения и сохранить их качество. Кроме того, подземные воды являются природным ресурсом, который часто может быть найден вблизи конечных потребителей и поэтому не требует больших вложений с точки зрения инфраструктуры и обработки, что часто бывает необходимым при добыче поверхностных вод. Самое главное в использовании подземных вод, это найти правильный баланс между водозабором и предоставлением водоносному горизонту возможности восстановиться, чтобы избежать чрезмерной эксплуатации и загрязнения этого важнейшего ресурса.
Источники
- USGS – Вода в мире
- USGS – Что такое подземные воды – Д. В. Кларк и Д.В. Брайэр. Открытый файл отчет 93-643, переиздан в апреле 2001
- Значимость подземных вод — Д – ЛОНГВУДСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Важность подземных вод — Проект подземных вод
Подземные воды, откачиваемые для орошения. Фото Дэвида Э. Берта, Геологическая служба США, общественное достояние.
Подземные воды и человечество
Подземные воды являются жизненно важным источником воды для человечества. Подземные воды полностью или частично обеспечивают питьевой водой до 50% населения мира и составляют 43% всей воды, используемой для орошения. Во всем мире 2,5 миллиарда человек зависят исключительно от ресурсов подземных вод для удовлетворения своих основных ежедневных потребностей в воде.
Ожидается, что к 2100 году население Земли, составляющее почти 8 миллиардов человек, достигнет 11 миллиардов к 2100 году. Людям придется научиться производить достаточно пищи, не разрушая почву, воду и климат. Это было названо величайшей проблемой, с которой столкнулось человечество. Устойчивое управление подземными водами лежит в основе решения. Научное понимание и надлежащее управление подземными водами имеет важное значение, потому что подземные воды могут облегчить проблему, если мы будем стремиться к их ответственному использованию и восполнению.
Подземные воды и Земля
Хотя подземные воды скрыты под поверхностью Земли, они составляют 99% жидкой пресной воды Земли и играют важную роль в круговороте воды. Реки, озера и водно-болотные угодья являются поверхностными проявлениями подземных вод, обменивающимися потоками с резервуаром подземных вод, который питает их, когда они нуждаются в воде, и забирает часть их стока, когда поверхностные воды присутствуют в избытке.
Подземные воды также контролируют многие объекты на поверхности Земли. Глубина уровня грунтовых вод частично отвечает за то, что разные виды растений занимают разное положение на склонах от холма к долине, поскольку только засухоустойчивые растения могут жить на сухих склонах холмов, а водоустойчивые растения живут вблизи ручьев. Растворение карбонатных пород протекающими подземными водами создает пещеры и воронки. В условиях пустыни подземные воды образуют оазисы, которые обеспечивают среду обитания для животных и растений.
Оазис в ливийской части Сахары. Фото Sfivat, общественное достояние.
Лужа и осушенное русло реки в результате забора грунтовых вод. Фото Дэвида Армстронга, Геологическая служба США, общественное достояние.
Подземные воды в опасности
Современные научные измерения показывают, что многие основные водоносные горизонты (хранилища подземных вод) в мире истощаются. Такое истощение может привести к уменьшению речного стока, высыханию родников или водно-болотных угодий, потере растительности, снижению уровня воды в колодцах и оседанию земли. Еще одной угрозой для подземных вод является загрязнение в результате деятельности человека, в результате которой образуются химические вещества и отходы, просачивающиеся в недра. Загрязнение ухудшает качество подземных вод и представляет угрозу для здоровья человека и окружающей среды.
По мере роста населения будет возрастать потребность в подземных водах, обширном, но исчерпаемом ресурсе. Потребность в понимании наших систем подземных вод и в разумном управлении ими в рамках ограничений гидрологического цикла больше, чем когда-либо.
Чтобы узнать больше о подземных водах, посетите нашу веб-страницу «Книги», где вы найдете все больше книг для читателей с самыми разными интересами.
Что такое подземные воды? | Международный центр оценки ресурсов подземных вод
Когда дождь падает на землю, часть его стекает по поверхности земли в ручьи, реки или озера, часть увлажняет землю. Часть этой воды используется растительностью; часть испаряется и возвращается в атмосферу. Часть воды также просачивается в землю, проходит через ненасыщенную зону и достигает уровня грунтовых вод, который представляет собой воображаемую поверхность, откуда грунт под ней насыщен водой (см. иллюстрацию ниже).
Последний — грунтовые воды: вся вода, находящаяся под поверхностью земли в зоне насыщения.
Изображение
Уровень грунтовых вод, насыщенные и ненасыщенные зоны (Важность подземных вод)
Подземные воды содержатся в так называемых «водоносных горизонтах». Водоносный горизонт – это геологическая формация или ее часть, состоящая из проницаемого материала, способного хранить/выдавать значительные количества воды. Водоносные горизонты могут состоять из различных материалов: рыхлых песков и гравия, водопроницаемых осадочных пород, таких как песчаники или известняки, трещиноватых вулканических и кристаллических пород и т. д.
Подземные воды (естественно) пополняются за счет дождевой воды и таяния снега или воды, просачивающейся через дно некоторых озер и рек. Подземные воды также могут пополняться при протечках систем водоснабжения и при орошении сельскохозяйственных культур большим количеством воды, чем требуется. Существуют также методы управления пополнением водоносного горизонта и увеличения количества воды, просачивающейся в землю.
Подземные воды можно найти почти везде. Уровень грунтовых вод может быть глубоким или мелким в зависимости от нескольких факторов, таких как физические характеристики региона, метеорологические условия и скорость пополнения и эксплуатации. Проливные дожди могут увеличить пополнение запасов и привести к повышению уровня грунтовых вод. Но, с другой стороны, длительный период засушливой погоды может привести к падению уровня грунтовых вод.
Когда грунтовые воды достигают водоносного горизонта, они не стоят на месте. Обычно он продолжает течь, но гораздо медленнее, чем до достижения водоносного горизонта. Скорость течения грунтовых вод зависит от характеристик водоносного горизонта. Направление, которое он перемещает, обычно от высоких к более низким уровням, управляемое гравитацией, если нет какого-либо антропогенного воздействия, такого как откачка колодцев. Подземные воды будут перемещаться до тех пор, пока не попадут в другой водоносный горизонт или другой водоем, такой как озеро, река, океан, или пока не будут извлечены из скважины.
Изображение
Проницаемые и непроницаемые геологические формации (USGS, 2001)
Чтобы иметь возможность хранить и добывать подземные воды, водоносный горизонт должен обладать определенными физическими характеристиками. В нем должно быть пустое пространство (поры или трещины), где могут храниться грунтовые воды, и эти пространства должны быть соединены, чтобы они могли протекать. С технической точки зрения, когда есть пространства и они связаны между собой, геологическая формация проницаема. Когда пространств нет или они не связаны между собой, геологическая формация непроницаема. Чем больше пористость и проницаемость водоносного горизонта, тем больше запасов подземных вод и водоносного горизонта.
Почему подземные воды так важны?
Подземные воды составляют около 30% мировых запасов пресной воды. Из остальных 70% почти 69% приходится на ледяные шапки и горные снега/ледники, и только 1% приходится на реки и озера. Подземные воды составляют в среднем одну треть пресной воды, потребляемой человеком, но в некоторых частях мира этот процент может достигать 100%. На иллюстрации ниже дан обзор распределения воды на Земле.
Изображение
Распределение водных ресурсов Земли (Шикломанов, 1993)
Подземные воды являются очень важным природным ресурсом и играют значительную роль в экономике. Это основной источник воды для орошения и пищевой промышленности. В целом подземные воды являются надежным источником воды для сельского хозяйства и могут использоваться гибким образом: когда они сухие и потребность в них больше, можно извлекать больше подземных вод, а когда количество осадков удовлетворяет потребности, необходимо извлекать меньше подземных вод. . В глобальном масштабе на орошение приходится более 70% общего водозабора (как поверхностных, так и подземных вод). По оценкам, подземные воды используются примерно для 43% от общего объема воды, используемой для орошения.
Для окружающей среды подземные воды играют очень важную роль в поддержании уровня воды и стока в реки, озера и водно-болотные угодья. Особенно в более засушливые месяцы, когда непосредственная подпитка от осадков незначительна, она обеспечивает окружающую среду потоком грунтовых вод через дно этих водоемов и становится необходимым для дикой жизни и растений, обитающих в этой среде. Подземные воды также играют очень важную роль в обеспечении судоходства по внутренним водам в засушливые сезоны.