Woda (H2O)

Czas czytania: 35 minut

Ostatnia aktualizacja:

Mimo wysiłków państw i organizacji międzynarodowych, by poprawić dostęp do bezpiecznej dla zdrowia wody pitnej, wciąż 2 mld ludzi na świecie jest jej pozbawionych. Chociaż woda pokrywa 70% powierzchni Ziemi, tylko 2,5 % stanowią zasoby wody słodkiej, a 0,6% to źródło wody pitnej. Sytuację z każdym rokiem pogarszają zmiany klimatyczne, które powodują obniżanie się poziomu wód gruntowych i ekstremalne zjawiska pogodowe.

Dostęp do wody słodkiej jest czynnikiem warunkującym życie i przetrwanie wielu gatunków roślin i zwierząt, w tym człowieka. Każdy człowiek na świecie powinien mieć dostęp do czystej wody, a na naszej planecie mamy jej wystarczającą ilość by tak się stało. Jednak z powodu słabej gospodarki, oraz złego stanu infrastruktury, każdego roku na choroby związane z nieodpowiednimi zasobami wody, słabymi warunkami sanitarnymi i złą higieną umierają miliony ludzi, przede wszystkim dzieci. Niedostatek wody słodkiej, jej słaba jakość mają negatywny wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe i źródła utrzymania. Ograniczają także szansę biednych rodzin na podjęcie edukacji.

Obecnie ponad 2 miliardy ludzi żyje na obszarach, gdzie istnieje ryzyko ograniczonego dostępu do wody pitnej. Szacuje się, że do 2050 roku co najmniej co czwarta osoba na świecie będzie mieszkać w kraju dotkniętym chronicznym lub okresowym deficytem wody pitnej. Dodatkowo susza dotyka jedne z najbiedniejszych rejonów świata, co tylko potęguje występowanie głodu i niedożywienia.

Woda H2O

to bezbarwna i bezwonna substancja występująca na całej Ziemi. Jako związek chemiczny o wzorze H2O, występuje w trzech stanach skupienia – najczęściej pod postacią cieczy. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, w stałym – lodem.

Woda pitna

to czysta woda, która nadaje się do spożycia (bez zagrożenia dla zdrowia). Powinna ona zawierać odpowiednią ilość soli mineralnych, a nie zawierać zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych.

Woda słodka

to woda zawierająca stosunkowo niewielkie ilości soli. Może być różnorako definiowana. W klasyfikacji wód ze względu na zawartość związków mineralnych wodą słodką nazywa się wodę zawierającą od 100 do 500 mg/l związków mineralnych. Według jednej z klasyfikacji wód podziemnych za wody słodkie (niskozmineralizowane, zwykłe) uważane są wody o zawartości substancji mineralnych poniżej 1 g/l. W innych systemach może chodzić o zasolenie poniżej 0,5‰.

  • całość wody słodkiej na kuli ziemskiej pochodzi z procesów parowania i skraplania (ewentualnie resublimacji)
  • mniej niż 3% światowych zasobów wody nadaje się do picia, z czego 2,5% to zamarznięta woda na Antarktyce, Arktyce i w lodowcach.
  • tylko 0,5% pitnej wody jest wykorzystywana na potrzeby ludzi i ekosystemów.
  • człowiek zanieczyszcza wodę szybciej niż przyroda jest w stanie ją oczyścić w drodze recyklingu, w rzekach i jeziorach
  • ponad 1 miliard ludzi na świecie nadal nie ma dostępu do wody pitnej
  • nadmierne zużycie wody przyczynia się do globalnych napięć związanych z jej brakiem
  • woda występująca w przyrodzie nic nie kosztuje, lecz infrastruktura potrzebna do jej dostarczania jest droga
  • od 1992 roku 22 marca obchodzony jest Światowy Dzień Wody

W niektórych kontekstach (najczęściej związanych z żeglugą morską) wodę pitną nazywa się wodą słodką (w przeciwstawieniu do słonej wody morskiej).

Wodne fakty

Woda to związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może odnosić się do każdego stanu skupienia.

Woda jest jedną z najpospolitszych substancji we Wszechświecie. Cząsteczka wody jest trzecią najbardziej rozpowszechnioną molekułą w ośrodku międzygwiazdowym, po cząsteczkowym wodorze i tlenku węgla. Jest również szeroko rozpowszechniona w Układzie Słonecznym.

Woda jest bardzo rozpowszechniona także na powierzchni Ziemi. Występuje głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach, jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się w atmosferze (chmury, para wodna). Zawartość wody włączonej w strukturę minerałów w płaszczu Ziemi może przekraczać łączną zawartość wody w oceanach i innych zbiornikach powierzchniowych nawet dziesięciokrotnie.

Większość ok. 97,38 występującej na Ziemi wody jest słona, to znaczy zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu. W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje się dwutlenek węgla.

Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej, jak i przemysłowej.

Woda występująca w przyrodzie jest roztworem soli i gazów. Najwięcej soli mineralnych zawiera woda morska i wody mineralne; najmniej woda z opadów atmosferycznych. Wodę o małej zawartości składników mineralnych nazywamy wodą miękką, natomiast zawierającą znaczne ilości soli wapnia i magnezu – wodą twardą. Oprócz tego wody naturalne zawierają rozpuszczone substancje pochodzenia organicznego, na przykład mocznik, kwasy humusowe.

Woda jest powszechnym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych i niezbędnym uzupełnieniem pokarmu wszystkich znanych organizmów. Uczestniczy w przebiegu większości reakcji metabolicznych, stanowi środek transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, enzymów. Reguluje temperaturę. Stanowi płynne środowisko niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii.

Woda stanowi średnio 70% masy dorosłego człowieka, w przypadku noworodka ok. 15% więcej, 60–70% limfy, 95% osocza krwi, 90% liści, owoców, 20% kości, 10% szkliwa zębów, tkanki tłuszczowej.

Woda była podstawowym napojem człowieka pierwotnego, ale także w czasach starożytnych i średniowiecznych odgrywała decydującą rolę w diecie. Wprawdzie kultura grecka i rzymska preferowały wino, jednak w Cesarstwie Bizantyjskim to właśnie woda stanowiła najczęściej serwowany napój. Pojawiała się na stołach nie tylko ludzi biednych, ale też arystokracji.

Woda, jako jedna z niewielu substancji, nie zwiększa swojej objętości monotonicznie ze wzrostem temperatury w całym obszarze występowania w stanie ciekłym, lecz przyjmuje wartość minimalną dla 3,98 °C. W temperaturach niższych od tej wartości objętość wody zwiększa się wraz ze spadkiem temperatury, co wśród ogółu substancji chemicznych jest anomalią. Zjawisko to spowodowane jest specyficznym kształtem cząsteczki wody oraz istnieniem silnych wiązań wodorowych. Wiązania te nadają wodzie względnie dużą gęstość, a ponadto pękają w obszarze anomalnym, zwiększając nieuporządkowanie wśród cząsteczek, a co za tym idzie, zwiększając również objętość cieczy. Z tego samego powodu objętość wody wzrasta również podczas krzepnięcia – dlatego lód pływa po powierzchni wody, rozsadza naczynia, kruszy spękane skały, niszczy nawierzchnię dróg itp.

Pochodzenie wody na Ziemi

Pochodzenie wody na Ziemi

Zagadnienie pochodzenia wody na Ziemi, jak i tego, że na Ziemi jest znacznie więcej wody niż na innych skalistych planetach Układu Słonecznego, jest wciąż niejasne. Istnieje kilka hipotez co do tego, w jaki sposób woda mogła zebrać się na powierzchni Ziemi w ilości wystarczającej do wytworzenia oceanów. Główna hipoteza głosi, że woda w stanie wolnym lub w związkach chemicznych była obecna na Ziemi w trakcie formowania się Ziemi. Przy weryfikowaniu hipotez dotyczących pochodzenia wody uwzględnia się skład izotopowy wodoru z różnych źródeł. Badania składu izotopowego wodoru uwięzionego w najstarszych skałach znalezionych na Ziemi wykazują zgodność składu izotopowego z wodą oceaniczną.

Ważniejszymi innymi hipotezami są:

  • hipoteza solarna – wiatr słoneczny niesie za sobą jądra (atomy) wodoru, które wchodzą w reakcję z tlenem, tworząc cząsteczki wody
  • uderzenia asteroid – Ziemia ukształtowała się wewnątrz linii śniegu, teorie zakładają, że lekkie pierwiastki i związki chemiczne, w tym i woda, powinny być wymiecione przez promieniowanie tworzącej się gwiazdy. Wodę na Ziemię miałyby przynieść duże obiekty z zewnętrznego Układu Słonecznego (spoza linii śniegu), uderzające w naszą planetę w początkach jej istnienia.
  • hipoteza geochemiczna – zakłada powstawanie wody na skutek reakcji chemicznych w płaszczu Ziemi. Dwutlenek krzemu może tam reagować z wodorem, w efekcie czego powstaje ciekła woda i krzemowodór SiH4. Proces zachodzi przy ciśnieniu sięgającym 200 tysięcy atmosfer. Woda pozostaje uwięziona w skale i z czasem wydostaje się na powierzchnię, między innymi podczas erupcji wulkanów.
Cykl hydrologiczny na Ziemi
Cykl hydrologiczny na Ziemi / Wikipedia / @ Englishsquare / CC BY SA 3.0

Cykl hydrologiczny

Cykl hydrologiczny to naturalny obieg wody na Ziemi. Obejmuje on procesy zachodzące w:

  • atmosferze – parowanie, kondensacja, opady, transport wilgoci
  • biosferze – pobieranie wody i jej oddawanie w procesie oddychania, czyli transpiracji
  • litosferze – wsiąkanie, spływ podziemny i powierzchniowy

Tylko część wody na kuli ziemskiej podlega cyklowi hydrologicznemu. Znaczne jej ilości są okresowo (w skali procesów geologicznych) wyłączone z obiegu (retencja). Do wody wyłączonej z obiegu zalicza się:

  • lodowce i pokrywy śnieżno-lodowe – zwłaszcza na biegunach
  • wodę głębinową w jeziorach, morzach i oceanach
  • głębinowe wody podziemne

Duży i mały obieg

W cyklu hydrologicznym wyróżnia się obieg duży i mały.

Przez obieg duży rozumie się procesy zachodzące w skali globalnej i mające wpływ na ogólny bilans wody. Są to:

  • parowanie z oceanów
  • kondensację w atmosferze
  • przemieszczanie się pary wodnej nad kontynenty
  • opad na lądy
  • wsiąkanie
  • spływ podziemny i powierzchniowy, ponownie zasilający oceany

Obieg mały to lokalna cyrkulacja wody, nie wpływająca znacząco na globalny bilans wody:

  • w obrębie oceanów są to:
    • parowanie
    • kondensacja
    • opad
  • w obrębie kontynentów:
    • parowanie
    • kondensacja
    • opad
    • wsiąkanie
    • odpływ

Rozkład wody na Ziemi

Woda na Ziemi występuje w postaci:

  • ciekłej – w morzach i oceanach oraz na lądach, jako wody powierzchniowe: rzeczne, jeziorne oraz podziemne
  • stałej – kryształki lodu w atmosferze, śnieg, lodowce, wieloletnia zmarzlina
  • gazowej – para wodna w atmosferze i glebie

Woda ta znajduje się w ciągłym ruchu. W ciągu roku:

  • z oceanów paruje ok. 383 000 km³ wody – warstwa wody o grubości około 1 m
  • na powierzchnię oceanów spada ok. 347 000 km³ wody
  • z lądów paruje ok. 63 000 km³ wody
  • na powierzchnię lądów spada ok. 99 000 km³ wody
  • z lądów do morza spływa ok. 36 000 km³ wody

Ilość wody znajdującej się w powierzchniowej warstwie Ziemi, poza wodą zawartą w skałach, szacuje się następująco:

RodzajProcent wód
(bez oceanicznych)
Objętość
[km³]
Lodowce i lód polarny7529×106
Wody gruntowe24,64,2×106
Jeziora0,312×104
Wilgoć w glebie0,0624×103
Wilgoć atmosferyczna0,03513×103
Rzeki0,0312×103
Suma wód nieoceanicznych10039×106
Oceany135×107

Najwięcej wody gromadzą oceany (97,2%), jest to jednak woda słonaWoda słodka, niezbędna do życia dla człowieka i większości organizmów lądowych stanowi zaledwie 2,5% objętości hydrosfery, obliczanej na około 1,4 mld km³. Większość (ok. 80%) wody słodkiej jest uwięziona w lodowcach lub pod powierzchnią Ziemi, jako wody podziemne. Najłatwiej dostępnym źródłem wody słodkiej są rzeki i jeziora.

dodatkowe informacje:
Cykl hydrologiczny

Zastosowanie i rodzaje wody

Zastosowanie i rodzaje wody

Jako substancja użytkowa woda ma wiele zastosowań. Najważniejsza jest woda pitna, w gospodarstwach domowych jest używana woda do celów sanitarno-bytowych, w rolnictwie zaś do nawadniania pól. Znaczne ilości wody zużywają zakłady przemysłowe. Woda przemysłowa może służyć jako substancja będąca przekaźnikiem ciepła, magazynująca ciepło lub je odbierająca (substancja chłodząca), poza tym jako reagent, rozpuszczalnik itp.

Rodzaje wody w zależności od czystości i zastosowania (w przybliżeniu w kolejności procesu produkcyjnego):

Woda surowa

Woda opadowa (deszczówka)

Woda opadowa to woda która spada na powierzchnię ziemi w postaci opadów atmosferycznych (deszczu, śniegu, gradu). Jej skład zależy od czystości powietrza, które napotyka podczas opadania. Woda deszczowa charakteryzuje się dużą zawartością gazów (tlenu, azotu, dwutlenku węgla) i może zawierać sadzę, pyłki roślinne, pył przemysłowy, mikroorganizmy, a także pewne ilości soli mineralnych. Ze względu na zawartość rozpuszczonego dwutlenku węgla pH wody opadowej wynosi około 6 (odczyn kwaśny). Niektóre gazowe zanieczyszczenia (dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenek azotu) obniżają to pH jeszcze bardziej, powodując zjawisko kwaśnych deszczów.

Woda opadowa nie nadaje się do picia, natomiast może być przydatna po zebraniu w kanalizacji do celów gospodarczych i przemysłowych.

dodatkowe informacje:
Woda opadowa

Woda powierzchniowa

Wody powierzchniowe to wody śródlądowe z wyjątkiem wód podziemnych, wody przejściowe i wody przybrzeżne, z wyjątkiem sytuacji, kiedy z uwagi na stan chemiczny można zaliczyć do nich również wody terytorialne. Dzielimy je na:

  • słonawe (brakkiczne) – wody w ujściach rzek, a także wody Bałtyku
  • słodkie (większoś wód śródlądowych) – zajmują pozostałe 3% wód:
    • wody płynące – rzeki, strumienie
    • wody stojące – jeziora, bagna, stawy

Do najważniejszych zanieczyszczeń wód powierzchniowych można zaliczyć:

  • fosforany i azotany
  • metale ciężkie – ołów, rtęć, kadm
  • substancje powierzchniowo czynne
  • pestycydy
  • fenole
  • polichlorowane bifenyle
  • inne nietoksyczne substancje organiczne

dodatkowe informacje:
Wody powierzchniowe

Woda podziemna

Wodę podziemną stanowią wszystkie wody znajdujące się pod powierzchnią Ziemi.

Woda podskórna (woda przypowierzchniowa, woda hipodermiczna)
Wody podskórne
to wody występujące tuż pod powierzchnią Ziemi. Zwierciadło wód przypowierzchniowych znajduje się do kilkudziesięciu centymetrów od powierzchni gruntu. Strefa aeracji często nie występuje, a jeżeli się pojawia to jest znacznie ograniczona. Wody te często nie tworzą ciągłego poziomu wodonośnego. Gromadzą się w zagłębieniach terenu, na terasach zalewowych lub w strefie przybrzeżnej jezior. Lokalnie mogą tworzyć zabagnienia. Wody przypowierzchniowe są silnie zależne od warunków pogodowych – opadów (są zasilane głównie przez wody opadowe) i temperatury (intensywnie odparowują). Charakteryzuje je duże zanieczyszczenie organiczne.

dodatkowe informacje:
Wody przypowierzchniowe

Woda gruntowa
Wody gruntowe
to wody podziemne, zalegające na większych głębokościach niż wody przypowierzchniowe. Nie podlegają bezpośrednim wpływom czynników atmosferycznych. Wody te nie podlegają zmianom temperatury w ciągu doby, cechuje je równowaga termiczna. Temperatura ich zmienia się w zależności od pór roku. Występują poniżej wyraźnej i trwale utrzymującej się strefy napowietrzenia. Ich stan sanitarny może być zarówno dobry, jak i niezadowalający. Wody gruntowe mają znaczenie przede wszystkim dla zaopatrzenia rolnictwa w wodę. Mogą być źródłem wody dla osiedli ludzkich lub zakładów przemysłowych jedynie w szczególnie korzystnych warunkach.

dodatkowe informacje:
Wody gruntowe

Woda wgłębna
Wody wgłębne to wody podziemne występujące w warstwach wodonośnych przykrytych utworami nieprzepuszczalnymi. W odróżnieniu od wód głębinowych są odnawialne. Z racji tego, że wody wgłębne są odizolowane od warunków zewnętrznych warunki pogodowe nie mają na nie znacznego wpływu i wody te nie podlegają znacznym wahaniom poziomu w ciągu roku. W odróżnieniu od wód głębinowych są odnawialne.

dodatkowe informacje:
Wody wgłębne

Woda głębinowa
Wody głębinowe
to wody podziemne znajdujące się na znacznych głębokościach pod powierzchnią Ziemi. Wody głębinowe są odizolowane od powierzchni i nie mają pośrednich źródeł zasilania. Oznacza to, że pozostają w bezruchu, nie uczestniczą w cyklu hydrologicznym, oraz jako zasoby są nieodnawialne. Zazwyczaj są to wody reliktowe, czyli wody całkowicie odizolowane w przeszłości geologicznej od powierzchni gruntu przez nieprzepuszczalne osady. Mogą to też być wody juwenilne oraz wody metamorficzne. Znajdują się one pod bardzo wysokim ciśnieniem.
Często wody głębinowe mają wyższą temperaturę – są więc wodami termalnymi. Ponadto wody te są silnie zmineralizowane (wody mineralne), a często mogą mieć dzięki temu właściwości lecznicze (wody lecznicze). Temperatura i skład wód głębinowych przynosi powodów do wydobywania ich spod powierzchni Ziemi, dlatego traktowane są one w prawie jak kopaliny.

dodatkowe informacje:
Wody głębinowe

Woda źródlana

Woda źródlana to woda podziemna wydobywana jednym lub kilkoma otworami naturalnymi lub wierconymi, pierwotnie czysta pod względem chemicznym i mikrobiologicznym, nieróżniąca się właściwościami i składem mineralnym od wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.

dodatkowe informacje:
Woda źródlana

Woda mineralna

Woda mineralna to naturalna woda lecznicza zawierająca co najmniej 1000 mg/dm3 rozpuszczonych składników stałych w postaci jonów. Oprócz tego może zawierać rozpuszczone gazy pochodzenia naturalnego (dwutlenek węgla, siarkowodór). Najczęściej jest to woda wgłębna, która sole mineralne pozyskała z rozpuszczania minerałów lub skał, przez które przepływała.

W języku potocznym wyrażenie woda mineralna jest często używane jako synonim wody butelkowanej, co jest błędne, gdyż nie każda woda butelkowana jest wodą mineralną.

dodatkowe informacje:
Woda mineralna

Woda słona (woda morska)

Woda słona to woda występująca w morzach i oceanach. W wodzie tej są rozpuszczone tysiące związków chemicznych i prawie wszystkie pierwiastki chemiczne obecne na kuli ziemskiej. Woda morska stanowi ponad 97% wody obecnej w formie ciekłej na powierzchni Ziemi, tzw. woda słodka stanowi zaś mniej niż 3%.

Najbardziej charakterystyczną cechą wody morskiej jest wysokie stężenie kationów sodu (Na+), potasu (K+), magnezu (Mg2+) i wapnia (Ca2+) oraz anionów chlorkowych (Cl−), siarczanowych (HSO4- i SO2−4) oraz węglanowych (HCO3- i CO2−3), które łącznie nadają wodzie morskiej intensywnie gorzki lub gorzko-słony smak i powodują, że nie nadaje się ona do picia. Niewielkie ilości wypitej wody teoretycznie nie są szkodliwe dla człowieka, jednak picie wody aby zapobiec odwodnieniu jest nie tylko szkodliwe, ale i bezcelowe, gdyż więcej wody jest wykorzystywanej do pozbycia się nadmiaru soli z organizmu niż znajduje się w wodzie morskiej. W efekcie spożycie wody morskiej tylko przyspiesza proces odwodnienia. Woda morska ma odczyn lekko alkaliczny (pH = 7,5 do 8,4).

Stężenie jonów w wodzie morskiej przelicza się często na taką zawartość wagową chlorku sodu w 1 dm³ wody, która dawałaby podobne średnie stężenie molowe wszystkich jonów. Stężenie to w oceanach jest względnie stałe i zależy głównie od strefy klimatycznej w której dokonuje się pomiar. Wynosi ono 32–40 promila. W morzach stężenie to waha się w granicach od 3 do 50‰. Woda o zasoleniu wynoszącym 35‰ zamarza w temperaturze -2 °C.

Wszystkie oceany i morza otwarte zawierają takie same sole, będące w takim samym stosunku procentowym. Woda z poszczególnych zbiorników różni się między sobą jedynie stężeniem, czyli stosunkiem ilości wszystkich soli do ilości wody. Jest to podstawowa reguła stałości składu wody morskiej zwana regułą Dittmara.

Wody słodkie poza ilością rozpuszczonych soli różnią się od wody morskiej także składem chemicznym. W wodzie morskiej dominują chlorki, które w wodzie słodkiej występują w ilościach znikomych, a za to dominują węglany. Najważniejszym z nich, stanowiącym około 60% wszystkich rozpuszczonych ciał stałych jest węglan wapnia.

Sole mineralne w wodzie morskiej i słodkiej
wodychlorki %siarczany %węglany %
woda morska (oceaniczna)88,710,80,4
woda słodka (rzeczna)6,913,279,9
Alfred Lityński: Hydrobiologia ogólna. Warszawa: PWN, 1952.

dodatkowe informacje:
Woda morska

Woda słodka

Woda słodka to woda zawierająca stosunkowo niewielkie ilości soli. Może być różnorako definiowana.

  • w klasyfikacji wód ze względu na zawartość związków mineralnych wodą słodką nazywa się wodę zawierającą od 100 do 500 mg/l związków mineralnych
  • według jednej z klasyfikacji wód podziemnych za wody słodkie (niskozmineralizowane, zwykłe) uważane są wody o zawartości substancji mineralnych poniżej 1 g/l
  • w innych systemach może chodzić o zasolenie poniżej 0,5‰

Całość wody słodkiej na kuli ziemskiej pochodzi z procesów parowania i skraplania (ewentualnie resublimacji).

Dostęp do wody słodkiej jest czynnikiem warunkującym życie i przetrwanie wielu gatunków roślin i zwierząt (w tym człowieka). Człowiek może pić tylko wodę słodką (zarówno woda morska, jak i woda brachiczna nie mogą być spożywane w bezpośredniej postaci) pozyskując ją z wód powierzchniowych lub podziemnych.

Podziemne wody słodkie mogą być dzielone na ultrasłodkie M<0,01 g/dm³, słodkie 0,01≤M<0,5 g/dm³ i akratopegi 0,5≤M<1,0 g/dm³.

Woda użytkowa (zasoby wodne)

Woda użytkowa (zasoby wodne)

Zasoby wodne to zasoby wód powierzchniowych i podziemnych, występujące na pewnym obszarze. Cechy szczególne zasobów wód powierzchniowych to:

  • ciągłe przemieszczanie się
  • okresowa odnawialność
  • podatność na zanieczyszczenia
  • w okresowych warunkach zdolność do samooczyszczenia

Zasoby wodne w mniejszych zlewniach i jednostkach administracyjnych mogą obejmować zapasy wód podziemnych i wodę zgromadzoną w jeziorach. Błędne jest ujmowanie w obliczeniach zasobów wodnych całej objętości jezior, można przyjmować jedynie aktywną warstwę wody jeziora, podlegającą wymianie w cyklu hydrologicznym. W hydrogeologii wyróżnia się zasoby statyczne i dynamiczne wód podziemnych. Zasoby statyczne obejmują całkowitą objętość wody wolnej, zawartej w danym poziomie wodonośnym.

Zasoby statyczne mogą być nieodnawialne (nie uzupełniane w cyklu hydrologicznym) i odnawialne (uzupełniane dzięki naturalnym czynnikom zasilania).

Zasoby dynamiczne określa się, podając natężenie przepływu strumienia wody podziemnej w przekroju poprzecznym danego poziomu wodonośnego. Zasoby eksploatacyjne wód podziemnych stanowią część naturalnych zasobów dynamicznych lub statycznych, których pobór nie zakłóci równowagi hydrologicznej i nie wyrządzi szkód innym użytkownikom zasobów wodnych.

Woda pitna

Woda pitna to czysta woda, która nadaje się do spożycia (bez zagrożenia dla zdrowia). Powinna ona zawierać odpowiednią ilość soli mineralnych (dlatego woda destylowana, mimo wysokiej czystości, nie nadaje się do celów konsumpcyjnych), a nie zawierać zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych.

Spożycie wody przez dorosłego człowieka nie powinno przekraczać 1–1,5 litra na godzinę, gdyż może to doprowadzić do poważnych zaburzeń w gospodarce elektrolitycznej organizmu. Wypicie bardzo dużej ilości wody pitnej (powyżej 5 litrów w ciągu kilku godzin) może prowadzić do śmierci wskutek hiponatremii. W tak dużych ilościach bezpieczniej pić płyny izotoniczne.

Wodę pitną można czerpać ze studni lub innych ujęć, a na terenach zurbanizowanych jej podstawowym rodzajem jest woda wodociągowa. W krajach rozwiniętych coraz powszechniej spożywa się wodę mineralną. Czasami wodę pitną można uzyskać przez przegotowanie wody powierzchniowej, lecz nie daje to gwarancji unieszkodliwienia wszystkich drobnoustrojów. Spożywanie wody skażonej bakteriologicznie może być przyczyną zatrucia, którego najczęstszymi objawami są nudności, wymioty i biegunka. Ż

dodatkowe informacje:
Woda pitna

Woda przemysłowa

Woda przemysłowa to woda zazwyczaj piątej klasy czystości, której skład chemiczny lub bakteriologiczny nie zezwala na używanie jej do celów spożywczych ani w gospodarstwie domowym, ale może być używana w celach technologicznych. Zwykle nie jest ona poddawana procesom oczyszczania, czasem zaś specjalnie preparowana.

Woda przemysłowa stosowana jest między innymi:

  • do celów technologicznych w elektrowniach
  • w instalacjach centralnego ogrzewania
  • w ogrodnictwie i sadownictwie
  • do gaszenia pożarów

Woda destylowana

Woda destylowana to woda pozbawiona, metodą destylacji, soli mineralnych, oraz większości innych substancji ją zanieczyszczających. Zawiera rozpuszczone gazy (głównie dwutlenek węgla, także tlen i azot), oraz zanieczyszczenia lotnymi substancjami organicznymi.

Stosowana jest w akumulatorach (jako rozcieńczalnik elektrolitu), w żelazkach parowych, w analizie chemicznej, w lekarstwach oraz wszędzie tam, gdzie wymagana jest wysoka czystość roztworu.

Niektóre zanieczyszczenia wody można usunąć dokładniej przez:

  • utlenianie związków organicznych
  • usuwanie twardości na wymieniaczach jonowych – woda demineralizowana
  • odgazowanie termiczne – woda odgazowana
  • korygowanie składu przy odsalaniu
  • kilkukrotną destylację z dodatkiem kolejno kwasu fosforowego i wodorotlenku potasu lub sodu

dodatkowe informacje:
Woda destylowana

Woda redestylowana

Woda redestylowana (woda podwójnie destylowana, łac. aqua bidistillata) to woda poddana dwukrotnie destylacji w celu usunięcia zanieczyszczeń pozostałych po pierwszym procesie. Jednak nawet tak oczyszczona woda zawiera pewną (bardzo niewielką) ilość rozpuszczonych związków chemicznych i jej twardość wynosi około 0,04 mval/dm3, co jednak nie przeszkadza w większości zastosowań. Woda redestylowana jest znacznie droższa od wody demineralizowanej (dejonizowanej), lecz w niektórych przypadkach musi być stosowana, gdyż ta druga może zawierać resztki substancji organicznych (np. endotoksyny).

Wodę dwukrotnie destylowaną używa się m.in. do wyrobu leków okulistycznych.

dodatkowa informacja:
Woda redestylowana

Ścieki i zanieczyszczenia wody

Ścieki i zanieczyszczenia wody

Ścieki to zużyte ciecze, roztwory, koloidy lub zawiesiny, a także odpadowe ciała stałe odprowadzane za pomocą rurociągów do odbiorników naturalnych, jakimi mogą być zbiorniki lub cieki, doły gnilne itp. W postaci ścieków odprowadza się odpadowe substancje przemysłowe oraz odpady żywnościowe i fekalia z miejskich i osiedlowych gospodarstw domowych. Ze względu na dużą szkodliwość biologiczną ścieków, zarówno komunalnych jak i przemysłowych, przed odprowadzeniem do odbiornika powinno się poddawać je oczyszczeniu w oczyszczalniach.

Zanieczyszczenia wody ze względu na typ:

  • mechaniczne – np. muł
  • koloidalne – np. olej
  • roztwory – np. sól
  • biologiczne – np. bakterie (miano Coli), wirusy

Klasyfikacja zanieczyszczeń ze względu na:

  • sposób ich usuwania
    • zanieczyszczenia zawieszone i pływające; usuwane w procesach fizycznych sedymentacji lub filtracji
    • zanieczyszczenia koloidalne – o cząsteczkach wielkości poniżej 100 μm; usuwane w specjalnych procesach, np. ultrafiltracji, koagulacji
    • zanieczyszczenia rozpuszczone – w formie roztworu; usuwane metodami fizykochemicznymi lub metodami chemicznymi.
  • wpływ na zdrowie
    • związki trujące i szkodliwe
    • związki nieszkodliwe – w zależności od stężenia mogą równocześnie wskazywać na zanieczyszczenie wody
    • związki pożądane dla zdrowia.
  • pochodzenie
    • biologiczne i bakteriologiczne
    • fizyczne
    • chemiczne
    • izotopami pierwiastków promieniotwórczych

Pienienie się ścieków jest spowodowane występowaniem w nich substancji powierzchniowo czynnych, powodujących zmniejszenie napięcia powierzchniowego wody. Należą do nich detergenty, mydła i saponiny.

Sposoby oczyszczanie wody:

  • biologiczne
    • bakterie
    • inne mikroorganizmy
  • chemiczne
    • ozonowanie wody
    • strącanie osadów
    • wymiana jonowa
    • chlorowanie
  • mechaniczne
    • destylacja
    • filtracja
    • odwrócona osmoza
    • sedymentacja
    • krystalizacja

dodatkowe informacje:
Ścieki
Zanieczyszczenie wody

Dostęp do wody pitnej

Dostęp do wody pitnej

Według Światowej Organizacji Zdrowia dostęp do bezpiecznej wody pitnej jest niezbędny dla zdrowia, jest podstawowym prawem człowieka i elementem skutecznej polityki ochrony zdrowia.

Dostęp do bezpiecznej wody pitnej stał się jednym z priorytetów Organizacji Narodów Zjednoczonych. W Agendzie na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030 ONZ wśród 17 celów dostęp do wody został podany jako pozycja 6: Zapewnić wszystkim ludziom dostęp do wody i warunków sanitarnych poprzez zrównoważoną gospodarkę zasobami wodnymi.

Wśród działań, które mają zapewnić osiągnięcie tego celu, znajduje się działanie 6.1: Do 2030 roku zapewnić powszechny i sprawiedliwy dostęp do bezpiecznej wody pitnej po przystępnej cenie.

Do śledzenia postępów w realizacji tego celu opracowano specjalny wskaźnik, tzw. drabinę wody pitnej. Drabina wody pitnej składa się z pięciu poziomów:

  • zarządzana w sposób bezpieczny (safely managed)
  • podstawowa (basic)
  • z ograniczonym dostępem (limited)
  • nieulepszone źródła wody (unimproved)
  • woda powierzchniowa (surface water)

Kolejne działania związane z dostępem do wody pitnej, wywodzące się z 17 Celów Zrównoważonego Rozwoju to:

6.2 Do 2030 roku zapewnić dostęp do odpowiednich i godziwych warunków sanitarnych i higienicznych dla wszystkich oraz wyeliminować praktyki defekacji na świeżym powietrzu, przy czym należy zwrócić szczególną uwagę na potrzeby kobiet, dziewcząt i osób żyjących we wrażliwych sytuacjach.

6.3 Do 2030 roku poprawić jakość wody poprzez redukcję zanieczyszczeń, likwidowanie wysypisk śmieci, ograniczenie stosowania szkodliwych substancji chemicznych i innych szkodliwych materiałów. Zmniejszyć o połowę ilość nieoczyszczonych ścieków, oraz znacząco podnieść poziom recyklingu i bezpiecznego ponownego użytkowania materiałów w skali globalnej.

6.4 Do 2030 roku znacząco podnieść efektywność wykorzystywania wody we wszystkich sektorach, oraz zapewnić zrównoważony pobór wody, oraz dostawy wody pitnej, by rozwiązać problem niedostatku wody i znacząco zmniejszyć liczbę ludzi cierpiących z tego powodu.

6.5 Do 2030 roku wdrożyć zintegrowane zarządzanie zasobami wodnymi na wszystkich poziomach, w tym poprzez współpracę transgraniczną.

6.6 Do 2020 roku zapewnić ochronę i odnowić ekosystemy zależne od wody, w tym tereny górskie, lasy, tereny podmokłe, rzeki, jeziora i wody podziemne.

6.A Do 2030 roku rozszerzyć międzynarodową współpracę i wesprzeć budowę potencjału krajów rozwijających się, który umożliwi podejmowanie działań i opracowanie programów związanych z wodą i warunkami sanitarnymi, m.in. w takich dziedzinach jak: gromadzenie wody, odsalanie, efektywna gospodarka wodna, oczyszczanie ścieków, recykling i technologie ponownego wykorzystania wody.

6.B Wspierać i wzmocnić udział lokalnych społeczności w poprawie gospodarowania zasobami wodnymi i infrastruktury sanitarnej.

dodatkowe informacje:
Goal 6. Ensure access to water and sanitation for all

Statystyki

W 2020 74% światowej populacji (5,8 miliardów ludzi) miało dostęp do tzw. wody zarządzanej w sposób bezpieczny, czyli ulokowanej na terenie obiektu mieszkalnego, dostępnej w razie potrzeby i wolnej od zanieczyszczeń. Pozostałe 2 miliardy osób nie miało dostępu do wody zarządzanej w sposób bezpieczny:

  • 1,2 miliarda ludzi miało dostęp do podstawowych usług w zakresie wody, tj. ulepszone źródło wody w odległości do 30 minut podróży w obie strony
  • 282 miliony osób z ograniczonym dostępem do wody, tj. ulepszone źródło wody w odległości ponad 30 minut podróży w obie strony
  • 368 miliony osób pobierających wodę pitną z niezabezpieczonych studni lub źródeł
  • 122 miliony osób zbierających nieoczyszczoną wodę powierzchniową z jezior, stawów, rzek i strumieni

Woda z niebezpiecznych źródeł może być zanieczyszczona odchodami, co może prowadzić do chorób zakaźnych, takich jak cholera, biegunka, czerwonka, wirusowe zapalenie wątroby typu A, dur brzuszny czy polio. Ograniczenie chorób przenoszonych przez wodę i rozwój bezpiecznych zasobów wodnych to główny cel publicznej służby zdrowia w krajach rozwijających się.

Kraje, w których dochodzi do gwałtownych konfliktów, mogą mieć ograniczony dostęp do wody pitnej. Jedno z badań wykazało, że konflikt, w którym ginie ok. 2500 osób, pozbawia wody pitnej 1,8% populacji.

  • 3 na 10 osób na świecie nie ma dostępu do bezpiecznej wody pitnej, a 6 na 10 osób nie ma dostępu do bezpiecznych urządzeń sanitarnych
  • co najmniej 892 miliony ludzi nadal praktykuje defekację na wolnym powietrzu
  • w latach 1990–2015 liczba ludzi korzystająca z ulepszonych źródeł wody pitnej wzrosła z poziomu 76% do 91%
  • na niedostatek wody wciąż cierpi ponad 40% światowej populacji i przewiduje się, że odsetek ten nadal będzie zwiększał się.
  • ponad 1,7 miliarda ludzi żyje w dorzeczach rzek, w których zużywa się więcej wody, niż jej przybywa.
  • 2.4 miliarda ludzi nie ma dostępu do podstawowych urządzeń sanitarnych, takich jak toalety czy latryny
  • ponad 80% nieoczyszczonych ścieków powstałych w wyniku działalności człowieka ma ujście do rzek lub morza
  • w 80% gospodarstw domowych bez dostępu do wody przynoszeniem jej z okolicy obarcza się kobiety i dziewczęta
  • każdego dnia średnio 1,000 dzieci umiera z powodu biegunki i jej powikłań, które są możliwymi do uniknięcia chorobami przenoszonymi przez wodę lub związanymi ze złymi warunkami sanitarnymi
  • około 70% wody używanej do nawadniania pochodzi z rzek, jezior i podziemnych źródeł
  • powodzie i inne katastrofy powiązane z wodą są przyczyną 70% wszystkich śmiertelnych przypadków poniesionych w wyniku klęsk żywiołowych

Ramowa dyrektywa wodna RDW

Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 roku ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej (ramowa dyrektywa wodna, RDW) to dyrektywa 2000/60/WE porządkująca i koordynująca istniejące europejskie ustawodawstwo wodne, mająca na celu ochronę wody przed zanieczyszczeniem u jej źródła.

Główny cel ramowej dyrektywy wodnej to osiągnięcie dobrego stanu wód, czyli co najmniej dobrego stanu ekologicznego i dobrego stanu chemicznego do 2015 roku. Zakres wód, które są przedmiotem RDW, to wody śródlądowe, łącznie z wodami podziemnymi, oraz wody przejściowe i wody przybrzeżn.

W tym celu RDW ustanawia system zarządzania zlewniowego, niezależny od podziału administracyjnego krajów członkowskich, jak również w przypadku zlewni transgranicznych wymaga współpracy sąsiadujących państw. Według RDW w celu właściwego gospodarowania wodami wymagany jest aktywny udział wszystkich zainteresowanych stron. Dyrektywa zapewnia redukcję oraz kontrolę zanieczyszczeń i równoważy wykorzystanie wody z ochroną środowiska.

Ramowa dyrektywa wodna ustanawia wymogi dotyczące monitoringu jakości wód. W przypadku wód powierzchniowych oceniana jest nie tyle czystość wód, ale ich stan ekologiczny, co jest wykonywane na podstawie zasiedlających je biocenoz – fitoplanktonu, fitobentosu, makrofitów, zoobentosu i ichtiofauny, podczas gdy abiotyczne parametry siedliska (elementy fizykochemiczne i hydromorfologiczne) mają charakter pomocniczy. Klasycznie rozumiana czystość badana jest przy monitoringu stanu chemicznego.

dodatkowe informacje:
Ramowa dyrektywa wodna

Oszczędzanie wody

Oszczędzanie wody

Aby sytuacja z niedoborem wody się nie pogarszała, przede wszystkim powinniśmy zmienić swoje codzienne nawyki oraz ograniczyć nadkonsumpcję, bo nadprodukcja bezpośrednio przyczynia się do zmian klimatu.

Jednym z przykładów takiego negatywnego wpływu jest przemysł modowy. Kraje Północy wciąż produkują nadmierną ilość ubrań, akcesoriów i tekstyliów. Generuje to ogromny ślad ekologiczny, wodny i węglowy, co oznacza duże zużycie zasobów naturalnych. Przykładowo, aby wytworzyć jedną bawełnianą koszulkę, zużywa się ok. 2,5 tys. l wody, czyli tyle, ile wypijają trzy osoby w ciągu roku.

dodatkowe informacje:
Ślad wodny

źródło: materiały prasowe
Cykl hydrologiczny, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Ramowa dyrektywa wodna, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Ścieki, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda destylowana, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda mineralna, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda morska, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda opadowa, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda pitna, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda przemysłowa, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda redestylowana, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda słodka, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Woda źródlana, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wody głębinowe, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wody gruntowe, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wody powierzchniowe, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wody podziemne, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wody przypowierzchniowe, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wody wgłębne, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Zasoby wodne, autorzy, licencja CC BY SA 4.0

Ekologia, przyroda, środowisko – dodatkowe informacje:
agrocenoza, agroleśnictwo, atmosfera, biocenoza, biodegradacja, biofilia, biofobia, biologia, biom, bioróżnorodność, biosfera, biotop, błękitna planeta Ziemia, czwarta przyroda, drzewa, ekologia, ekoaktywizm, ekologizm, ekopolityka, ekosystem, ekozofia, eukarionty, ewolucja, fauna, fitocenoza, flora, gatunek, geosfera, habitat, hydrosfera, kalendarz ekologiczny, kalendarium wydarzeń ekologicznych, klimaks, koszenie trawników, krajobraz, las pierwotny, litosfera, łąka, mała retencja, martwe drewno, miedza, mikroorganizm, mokradło, natura, obszary siedliskowe, ochrona bierna, ochrona czynna, ochrona przyrody, ochrona środowiska, oczyszczanie ścieków, organizm, pastwisko, park ciemnego nieba, pedosfera, populacja, powłoka ziemska, prawa zwierząt, przyroda, reintrodukcja, renaturalizacja, rekultywacja, renaturyzacja, restytucja, retencja, rewitalizacja, rolnictwo ekologiczne, rolnictwo ekstensywne, sieć troficzna, siedlisko, sozoligia, stanowisko, starodrzew, struktura ekosystemu, sukcesja, środowisko: przyrodnicze (naturalne), antropogeniczne, sztuczne, zdegradowane, torfowisko, trzeci krajobraz, turystyka ekologiczna, woda, wszechświat, zadrzewienia śródpolne, zasoby naturalne, Ziemia, zoocenoza, życie

formy ochrony przyrody w Polsce:
Obszar Natura 2000, obszar chronionego krajobrazu, ochrona gatunkowa roślin zwierząt i grzybów, park krajobrazowy, park narodowy, pomnik przyrody, rezerwat przyrody, stanowiska dokumentacyjne, użytki ekologiczne, zespoły przyrodniczo–krajobrazowe

ekologiczne idee:
filozofia Leave No Trace, kodeks (dekalog) podróżnika, głęboka ekologia, Hipoteza Gai, Wildlife Selfie Code

konwencje, traktaty, konferencje, święta:
Agenda 21,
Konwencja Jamajska (Konwencja Narodów Zjednoczonych o Prawie Morza)
Konwencja o ochronie gatunków dzikiej flory i fauny europejskiej oraz ich siedlisk – Konwencja Berneńska
Konwencja Londyńska (Konwencja o zapobieganiu zanieczyszczeniu mórz przez zatapianie odpadów i innych substancji)
Konwencja MARPOL (Międzynarodowa Konwencja o Zapobieganiu Zanieczyszczaniu Morza Przez Statki)
Konwencją Narodów Zjednoczonych o Prawie Morza (United Nations Convention on the Law of the Sea, UNCLOS)
Konwencja o ochronie wędrownych gatunków dzikich zwierząt – Konwencja Bońska CMS
Konwencja o różnorodności biologicznej CBD
Konwencja Ramsarska
Konferencja i deklaracja Sztokholmska ONZ
Konwencja Waszyngtońska CITIES
Konwencja Wiedeńska w Sprawie Ochrony Warstwy Ozonowej
Konwencja w Sprawie Ochrony i Lista Światowego Dziedzictwa Kulturalnego i Przyrodniczego UNESCO
Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody IUCN
Nature Restoration Law
Porozumienie o ochronie populacji europejskich nietoperzy EUROBATS
Porozumienie o ochronie małych waleni Bałtyku Północno-Wschodniego Atlantyku Morza Irlandzkiego i Morza Północnego ASCOBANS
Porozumienie Paryskie
Protokół z Kioto
Protokół z Montrealu (Protokół Montrealski)
Ramowa dyrektywa wodna
Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w Sprawie Zmian Klimatu UNFCCC
Strategia Różnorodności Biologicznej w UE do 2030
Szczyt Ziemi 1992 (Earth Summit 1992)
Szczyt Ziemi 2002 (The World Summit on Sustainable Development)
Światowy Dzień Środowiska
Traktat o przestrzeni kosmicznej (Outer Space Treaty)

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie

Scroll to Top