Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Typer af vandressourcer

Cirka 71 procent af jordoverfladen er dækket af vand. Denne enorme mængde vand er vanskelig at visualisere: Jordens samlede vandressourcer svarer til ca. 326 millioner kubik miles, med hver kubik kilometer lig med omkring 1 billion billioner vand. For at forestille dig kun en billion billioner vand, prøv at forestille dig 40 millioner svømmebassiner eller 24 milliarder bade. Multipliser nu disse tal med 326 millioner!

Af alt dette vand er kun omkring 2,5 procent ferskvand: de andre 97,5 procent er saltvand. Næsten 69 procent af ferskvandsressourcerne er bundet i gletsjere og iskapper, ca. 30 procent er grundvand og kun 0,27 procent er overfladevand. Mens alle slags vandressourcer er vigtige for overlevelsen af planeten, er tilgængeligt ferskvand især vigtigt for mennesker.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Vandressourcer kommer i mange former, men de tre hovedkategorier er saltvand, grundvand og overfladevand.
Saltwater Resources -

Som nævnt er saltvand rigeligt på overfladen af planeten. Imidlertid er saltvand i øjeblikket ikke særlig nyttigt, når det kommer til drikkevandsforsyninger. Selvom de findes afsaltningsanlæg, er de knappe, fordi den energi, der kræves til afsaltning, gør processen ekstremt dyr.

Når det er sagt, er der saltvandressourcer, som mennesker drager fordel af, bortset fra smuk udsigt over havet. Saltvandfisk er en fast bestanddel i store dele af verdens diæt (selvom overfiskning og forurening har bragt en stor del af havlivets befolkning i fare). Endvidere bruges tidevand som en kilde til vandkraft. Selvom saltvand ikke hjælper med håndtering af knappe vandforsyninger, giver det ressourcer, som mennesker stoler på.
Grundvandressourcer

Grundvand er det mest rigelige af alle ferskvandsressourcer. Når vand slynges ned i jorden gennem lag af jord, ler og sten, klæber noget af det til de øverste lag for at give vand til planter. Dette vand er i det, der kaldes den umættede eller vadose
zone. De fleste af porerne i vadose-zonen er fyldt med luft snarere end vand.

Tyngdekraften fortsætter med at bevæge vandet ned gennem jorden. Til sidst når vandet den mættede zone, hvor alle porer er fyldt med vand. Adskillelsen mellem den mættede og umættede zone kaldes vandtabellen.

Akviferer er områder med permeabelt sten, der holder vand. Typisk er akviferer lavet af berggrund, der har mange brud og forbundne porer, såsom kalksten, sandsten og grus. Skifer- og lerlag er uigennemtrængelige og gør derfor dårlige akviferer. En akvifer "genoplades" gennem nedbør ovenfra perkolerer gennem lagene af jord og klippe. Derfor er der betydelig interaktion mellem overfladevand og grundvand.

Til gengæld fører grundvand overfladevand gennem fjedre, og overfladevand kan også genoplade grundvandsforsyning.

Oftest får man adgang til grundvand af mennesker via brønde. For at bygge en brønd skal man bore ned forbi vandbordet. I de fleste tilfælde anbringes en pumpe i bunden af brønden, og den pumpes ind i huse, virksomheder og vandbehandlingsanlæg, hvor den derefter spredes. Når vand pumpes fra jorden, dannes en kegle af depression omkring brønden. Grundvandet fra det omkringliggende område bevæger sig mod brønden. Brønde kan løbe tørre i tørkeperioder, eller hvis de omkringliggende brønde pumper for meget vand, hvilket medfører, at depressionskeglen er stor.

Vand, der pumpes fra brønde, er generelt meget rent. Lagene af jord, ler og klippe fungerer som et naturligt filter. Forurenende stoffer fra forurenede jordbund i nærheden, utætte underjordiske tanke og septiksystemer kan imidlertid forurene en brønd, hvilket gør den ubrugelig. Yderligere kan indtrængen af saltvand forekomme, når pumpehastigheden nær en kystlinje overstiger opladningshastigheden. Saltvand trækkes fra havet ind i depressionskeglen og kommer ind i brønden.

Forsyn, den gradvise afvikling af jorden på grund af kontinuerlig pumpning og udvikling, er også blevet et problem, når grundvandet udvindes. Dette sker, når grundvandet pumpes hurtigere ud, end det kan genopfyldes, og sedimentet nedenunder komprimeres. Subsidence er et permanent fænomen. Det kan forårsage strukturelle problemer for fundamenter, en øget forekomst af synkehuller og oversvømmelsesproblemer. For at gøre det lettere, er forsynen meget kostbar. I nogle områder, som f.eks. San Joaquin-dalen i Californien, er landet aftaget over 30 meter på grund af tilbagetrækning af grundvand.
Overfladevandressourcer

Overfladevand er det vand, der findes i vandløb og søer. Dette vand bruges primært til drikkevandsforsyning, rekreation, kunstvanding, industri, husdyr, transport og vandkraft. Over 63 procent af den offentlige vandforsyning trækkes tilbage fra overfladevand. Irrigation får 58 procent af sin vandforsyning fra overfladevand. Industri får næsten 98 procent af sit vand fra overfladevandssystemer. Derfor er bevarelse og kvalitet af overfladevand af største vigtighed.

Organisationer i vandløb måler kontinuerligt strømmen og kvaliteten af overfladevand. Strømmen overvåges for at advare om oversvømmelser og tørkeforhold. Vandkvalitet er meget vigtig, da størstedelen af det anvendte vand i USA stammer fra overfladevand. Det er målet for, hvor passende vandet er fra et biologisk, kemisk og fysisk perspektiv. Vandkvalitet kan påvirkes negativt af både naturlige og menneskelige årsager: elektrisk ledningsevne, pH, temperatur, fosforniveauer, opløst iltniveauer, nitrogenniveauer og bakterier testes som et mål for vandkvalitet.

Vand, der løber ud ind i strømmen kan naturligt bære sediment, snavs og patogener. Turbiditet, målet for ophængt sediment i en vandløb, er også et mål for vandkvalitet. Jo mere grumset vandet er, jo lavere er vandkvaliteten.

Forarbejdede forurenende stoffer som benzin, opløsningsmidler, pesticider og kvælstof fra husdyr kan vaske over jorden og kan udvaskes til vandveje og forringe kvaliteten af de nærliggende farvande . Lov om rent vand i USA beskytter vandets kvalitet og bøder til dem, der bidrager til forringelsen af vandkvaliteten. Ved at beskytte og bevare vandforsyningen er der en større garanti for fremtidige vandressourcer til menneskelig brug.