Според учените солените води на моретата и океаните представляват 97,5% от всички водни запаси на нашата планета Земя. С други думи на несолената вода се падат само 2,5% от световните запаси.
Водата на Земята и в природата
Несолената вода, "замразена" в планинските ледници и полярните шапки, е 75%, 24% се намира под земята във вид на подземни води, а 0,5% е разпределена в почвата във вид на влага. На реките, езерата и другите надземни водоеми - се пада малко повече от 0,01% от световните резерви на несолена вода. Отчитайки значението, което водата има за живота на човека и всички живи същества на Земята, посочените цифри нагледно потвърждават тезата, че най-ценните ресурси на нашата планета са водните.
И това не е всичко. Въпреки привидно обикновения си химичен състав, водата е едно от най-загадъчните вещества на Земята. Трябва да отбележим и факта, че това е единственото химично вещество, което съществува на нашата планета в три агрегатни състояния - газообразно, течно и твърдо. Именно заради тези си не до край изучени "страности" водата прави възможно съществуването на живота. Вижте "Неизвестното за водата" от "Никол-Н" ООД.
Кръговрат на водата
От училищните уроци по природознание знаем, че водата се намира в постоянно движение. Изпарявайки се от водоемите, почвата и растенията, водата се събира в атмосферата и рано или късно, пада под формата на валежи, попълвайки запасите в океаните, реките, езерата и т.н. По този начин количество на водата на Земята не се променя, тя само променя формата си. Този процес се нарича кръговрат на водата в природата. От всичките валежи 80% попадат непосредствено в океана. Най-голям интерес за нас представляват останалите 20%, които падат под формата на валежи на сушата, тъй като именно те попълват ресурсите, използвани от човека.
Атмосферни води
Милионите частички водна пара, съединявайки се, образуват водни капки. Увеличавайки своя размер, капките стават толкова тежки, че падат на земята под формата на валежи: дъжд, сняг и градушки. Всяка секунда на земята падат 16 милиона тона вода под формата на валежи. При изпаряване тази влага се връща пак в атмосферата. Тези процеси в природа са балансирани: количеството на валежите съответства на количеството изпаренията. Неспирният цикъл на циркулация на водата пречиства въздуха и земята.
Вие сигурно сте забелязвали, как след силен дъжд въздухът е свеж. По време на дъжд водата попива разтворените твърди частици /прах, кал/, газове, миризми и други замърсявания. Чрез валежите се отстраняват голяма част от замърсяванията, но въпреки това не може да се извърши пълно пречистване на въздуха. При дъжд влагата попива атмосферните газове, тъй като те частично се разтварят във водата. Така водата попива и разтваря въглеродния двуокис, образувайки въглеродна киселина. Концентрацията на свободен въглероден двуокис в атмосферата варира в диапазон от 2 до 6 мг/л. Количеството свободен въглероден двуокис, превищаващо 1 - 2 мг/л, не се произвежда в атмосферата, а постъпва от други източници, като дим от промишлени предприятия. Дъждовната вода също попива сярната киселина, съдържаща се в дима над градовете в резултат на изгарянето на въглища. Освен това, водата може да попива бактерии и спори на микроорганизми.
В началото на валежите водата съдържа много повече неразтворени вещества, отколкото тази, която е в края им. Най-малко съдържание на минерални вещества се наблюдава в снеговете, високо в планините. Причината е в по-малкото количество прах на голяма височина. В резултат на това планинските реки, сформиращи водосбора си от топене на високопланински сняг, имат най-малко съдържание на минерални вещества. Обикновено, когато такава вода достигне земята, тя е леко кисела, агресивна и относително мека (не толкова мека колкото може да се постигне при обработката със специални средства).
Казано най-просто, водата на сушата се движи по два пътя. Тя или попада от реките в езерата и водохранилищата, в така наречените отворени /или повърхностни/ водоизточници, или преминава през почвата и подпочвения слой и попълва резервите на подземните води.
Повърхностни води
Качеството на повърхностните води зависи от комбинацията между климатични и геоложки фактори.
Към климатичните фактори се отнасят валежите, които носят със себе си известно количество разтворени частици като прах, вулканична пепел, цветен прашец, бактерии, гъбични спори, а понякога и по-големи микроорганизми. Океанът от своя страна е източник на различни соли. Възможно е в нея да се открият хлоридни йони, сулфати, натрий, магнезий, калций и калий. Промишлените емисии също са с "богата" химическа палитра, главно поради органичните разтворители и азотни оксиди , които причиняват "киселинен дъжд". Свой принос имат и химикалите, използвани в селското стопанство.
Към геоложките фактори се отнася и структурата на речните корита. Ако коритото се формира от варовикови скали, водата в реката, като правило е прозрачна и твърда. Ако коритото е от непропускливи скали като гранит, водата е мека, но мътна от голямото количество суспензни частици с органичен и неорганичен произход.
Като цяло, повърхностните води се характеризират като относително меки, с високо органично съдържание и наличие на микроорганизми.
Въпреки че повърхностните води имат по-ниска минерализация, те имат и редица недостатъци:
- Голяма част от повърхностни води се замърсяват от индустриални и битови отпадъци;
- Повърхностните води са замърсени с кал и гниеща растителност;
- Водата може да съдържа продукти от човешки и животински отпадъци;
- Тази вода често е добра среда за развитие на водорасли и бактерии.
Независимо от органичния и неорганичен състав на водоизточника, дълбоките кладенци и големите езера осигуряват сезонно водоснабдяване със сравнително постоянен състав и качество на водата. Неголемите кладенци и водоизточници имат сезонни и дори ежедневни промени.
Подземни води
Голяма част от дъждовната вода, а също така водата от разтопен сняг, се просмуква в почвата. Там тя разтваря съдържащите се в почвения слой органични вещества и се насища с кислород. По-дълбоко в земните пластове тя се среща с пясък, глина и варовикови пластове. В тях органичните вещества до голяма степен се филтрират, но водата започва да се насища със соли и микроелементи. Като цяло, качеството на подземните води се влияе от няколко фактора:
- Качеството на дъждовна вода (киселинност, насищане на соли и т.н.);
- Качеството на водата в подводен резервоар. Възрастта на тази вода може да достигне десетки хиляди години;
- Естеството на слоевете, през които преминава водата;
- Геоложкото естеството на водоносния хоризонт.
При използване на подземните води трябва да се обърне внимание на следното:
- Съдържанието на твърди частици и минерални вещества в тях;
- По голямата част от кладенците съдържат желязо и манган;
- Понякога се забелязва наличието на сероводород;
- Обикновено разходите за добив на вода от подземни източници превишават разходите за добив от повърхностни водоизточници;
- Минерализацията на водата от различните кладенци може да варира значително, дори и ако кладенците са разположени близо един до друг;
- Ограничена е възможността от бактериално замърсяване в сравнение с повърхностните води;
- Като правило, подземните води са по-еднородни по минерализация, температура и други параметри в сравнение с повърхностните води.
Подземните води съдържат обикновено в най-големи количества калций, магнезий, натрий, калий, желязо и в по-малка степен манган (катиони). Заедно с общите аниони във водата - карбонати, бикарбонати, сулфати и хлориди - те образуват соли. Концентрацията на соли зависи от дълбочината на водоизточника.
В "най-старите" дълбоки водоизточници концентрацията на соли е толкова голяма, че те имат отчетливо солен вкус. Към този тип се включват повечето от известните минерални води. Най-високо качество на водата се получава от варовиковите пластове, но дълбочината на тяхната поява може да бъде доста голяма и добивът им не е евтин. Подземните води се характеризират с относително висока соленост, твърдост, с ниско съдържание на органични вещества и почти пълна липса на микроорганизми.
