O.V. Mosin
Jenis air tawar
Semua cadangan air tawar yang tersedia di Bumi hanya merupakan sebagian kecil dari jumlah total air. Mereka dihasilkan dari penguapan air dari lautan dan dari permukaan tanah, serta dari daun tanaman. Uap air yang terakumulasi di atmosfer ditransfer karena sirkulasi atmosfer global ke garis lintang geografis lainnya, di mana ia jatuh dalam bentuk presipitasi, hujan atau salju. Air yang jatuh sebagai curah hujan mengalir ke sungai atau dikumpulkan di danau dan reservoir bawah tanah. Akhirnya menguap atau terbawa oleh sungai kembali ke lautan.
Sekitar 10% air tawar digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, sisanya untuk kebutuhan Pertanian dan industri. Dibutuhkan sekitar 200 liter air untuk menghasilkan satu pon gula, 700 liter air untuk menumbuhkan satu pon biji-bijian (termasuk curah hujan), dan 1200 liter air untuk menghasilkan satu pon karet sintetis.
Peningkatan penggunaan air rumah tangga melebihi pertumbuhan penduduk karena penggunaan peralatan rumah tangga seperti mesin pencuci piring otomatis, mesin cuci dan perangkat pembuangan limbah. Mesin pencuci piring otomatis membutuhkan 40 liter air per beban, yaitu sekitar dua kali lipat dari mencuci piring dengan tangan. Rata-rata orang Amerika mengkonsumsi sekitar 200 liter air setiap hari, tidak termasuk air yang digunakan untuk menyirami halaman dan kebun.
Air untuk keperluan rumah tangga, pertanian atau industri berasal dari danau, sungai dan sumber bawah tanah atau dari reservoir buatan. Sebagian besar air yang masuk ke sistem penyediaan air telah "digunakan" sebelumnya; dia sudah melalui satu atau lebih sistem saluran pembuangan atau perusahaan industri. Oleh karena itu, biasanya harus dirawat terlebih dahulu sebelum memasuki keran air.
Setelah digunakan, air tersebut harus diolah kembali agar tidak mencemari danau dan sungai tempat pengembaliannya. Pentingnya pengolahan limbah dan air limbah setelah penggunaan industri menjadi semakin jelas, karena banyak air yang digunakan kembali sebelum mencapai laut dan samudera.
Air tawar dibagi menjadi dua kelompok: air biasa dan air mineral.
Dalam setiap kelompok, komposisi air sangat berbeda karena fitur geologis dan geografis. Klasifikasi ini berlaku untuk perairan yang berasal dari alam, tetapi selain itu ada perairan buatan yang dibuat oleh manusia dengan sengaja atau sebagai pemborosan kegiatan ekonomi. Ini termasuk buatan air mineral, air desalinasi (dari laut) dan air suling, serta air khusus yang jenuh dengan satu atau lain komponen, seperti air perak. Sedangkan untuk limbah cair diwakili oleh buah plum dan penyaluran pecomberan.
Air tawar biasa
Air tawar sungai dan danau berbeda dalam komposisi kimia. Perbedaan ini muncul pada awalnya dan terkait dengan zona iklim dan karakteristik daerah di mana reservoir berada. Air adalah pelarut universal, yang berarti bahwa kejenuhannya dengan mineral tergantung pada tanah dan batuan yang mendasarinya. Selain itu, air bergerak dan, oleh karena itu, komposisinya dipengaruhi oleh curah hujan, pencairan salju, banjir, dan anak sungai yang mengalir ke sungai atau danau yang lebih besar.
Air tawar tidak sepenuhnya murni. Ini mengandung gas terlarut (terutama O2, N2 dan CO2), banyak kation (terutama Na+, K+, Mg2+, Ca2+ dan Fe2+), serta anion (terutama Cl-, SO42+ dan HCO3-). Biasanya mengandung partikel padatan tersuspensi, seperti tanah liat.
Jumlah oksigen terlarut dalam air merupakan indikator penting kualitasnya. Oksigen sangat penting untuk kehidupan ikan dan sebagian besar bentuk kehidupan akuatik lainnya. Ikan yang hidup di perairan dingin dapat hidup dengan adanya sekitar 5 juta bagian oksigen terlarut di dalam air. Air yang sepenuhnya jenuh dengan udara pada tekanan 1 atm dan 20 °C mengandung sekitar 9 ppm O2. Bakteri aerobik menyerap oksigen terlarut dalam air untuk mengoksidasi bahan organik, yang melayani mereka sebagai makanan dan memenuhi kebutuhan energi mereka. Zat organik yang dapat dioksidasi oleh bakteri disebut biodegradable. Oksidasi terjadi sebagai akibat dari rangkaian reaksi kimia yang kompleks, disertai dengan hilangnya bahan organik secara bertahap. Karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang dan fosfor yang terkandung dalam zat-zat yang dapat terurai diubah terutama menjadi CO2, H2O, NO3-, SO42-. dan fosfat. Reaksi oksidatif yang terjadi dalam air kadang-kadang mengurangi jumlah oksigen terlarut ke tingkat di mana keberadaan bakteri aerob yang berkelanjutan tidak mungkin. Pada kondisi tersebut, proses dekomposisi dilakukan oleh bakteri anaerob, sehingga terbentuk produk seperti CH4, NH3, H2S dan PH3.
Jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk menguraikan semua sampah organik biodegradable dalam air disebut kebutuhan oksigen biokimia (BOD). BOD menunjukkan kelebihan air dengan polutan organik. Tes standar untuk zat organik tersebut adalah tes BOD lima hari. Dalam pengujian ini, air yang terkontaminasi diencerkan dengan air suling jenuh udara untuk memberikan oksigen berlebih, dan jumlah oksigen terlarut dalam larutan yang dihasilkan diukur. Kemudian larutan tersebut disimpan selama 5 hari pada suhu 20°C, setelah itu jumlah oksigen terlarut di dalamnya diukur kembali. BOD lima hari, disebut sebagai BOD5, dihitung sebagai jumlah oksigen terlarut yang dikonsumsi. BOD lima hari biasanya sekitar tiga perempat dari total BOD air. Untuk air minum normal, BOD5 tidak melebihi 1,5 ppm O2. Air limbah sebelum pra-pengolahan biasanya memiliki BOD5 100 hingga 400 ppm O2.
Komposisi mikrobiologis air tergantung pada flora dan fauna air, pada hutan dan padang rumput di tepi waduk, dan pada banyak alasan lain, tidak termasuk faktor kosmik. Patogenisitas mikroba meningkat tajam selama tahun-tahun aktivitas matahari: yang sebelumnya hampir tidak berbahaya menjadi berbahaya.
Yang sangat penting dalam mengkarakterisasi sifat-sifat air adalah indikator kemurniannya. Ada beberapa indikator penting dari kualitas air tawar alami: pH keasaman (atau pH), kekerasan dan organoleptik.
pH terkait dengan konsentrasi ion hidrogen dalam medium, diukur menggunakan perangkat pH meter sederhana ”dan memberi kita gambaran tentang sifat asam atau basa air sebagai pelarut:
pH< 7 - кислая среда;
pH = 7 - media netral;
pH > 7 - lingkungan basa.
Ini adalah indikator yang sangat penting tidak hanya untuk air, tetapi juga untuk tubuh manusia, keseimbangan asam yang harus dijaga dalam batas-batas tertentu: nilai pH yang diizinkan adalah dari 7,38 hingga 7,42 dan tidak dapat menyimpang bahkan 10%. dari kisaran ini. Pada pH = 7,05 seseorang mengalami keadaan prakoma, pada pH = 7,00 terjadi koma, dan pada pH = 6,80 terjadi kematian. PH tubuh manusia dipertahankan oleh apa yang disebut larutan penyangga cairan fisiologis (urin, darah, getah bening dan air liur), yang meliputi penyangga karbonat dan fosfat.
Kesadahan adalah sifat air, karena kandungan ion kalsium Ca2+ dan magnesium Mg2+ di dalamnya. Kekakuan ditentukan dengan metode khusus yang dijelaskan dalam GOST untuk air minum, satuannya adalah mol per meter kubik (mol/m3) atau milimol per liter (mmol/l).
Ada beberapa jenis kekerasan - umum, karbonat, non-karbonat, dapat dilepas dan tidak dapat dilepas; tetapi paling sering mereka berbicara tentang kekerasan total yang terkait dengan jumlah konsentrasi ion kalsium dan magnesium.
Di bawah karakteristik organoleptik air dipahami bau, rasa, warna dan kekeruhannya.
Bau, warna dan rasa air
Bau air tentukan (tanah, klorin, bau produk minyak bumi, dll.) dan nilai intensitas bau pada skala lima poin (nol sesuai dengan tidak adanya bau sama sekali):
Bau yang sangat lemah, hampir tak terlihat;
- baunya lemah, hanya terlihat jika Anda memperhatikannya;
- baunya mudah terlihat dan menyebabkan ulasan air yang tidak sesuai;
- baunya berbeda, menarik perhatian dan membuat Anda menahan diri untuk tidak minum;
- baunya sangat menyengat sehingga membuat air tidak layak untuk diminum.
Rasa air ditandai dengan definisi asin, asam, manis, pahit, dan semua sensasi rasa lainnya disebut smacks. Rasa dievaluasi pada skala lima poin yang sama dengan bau, dengan gradasi: sangat lemah, lemah, terlihat, berbeda, sangat kuat.
cat air ditentukan secara fotometrik dengan membandingkan air uji dengan larutan referensi yang meniru warna air alami. Warna dievaluasi menurut skala warna khusus dengan gradasi dari nol sampai 14. Kekeruhan diperiksa dengan cara yang sama.
Sifat-sifat air dipelajari dengan metode analisis kimia kualitatif dan kuantitatif. Setiap pengotor memiliki MPC sendiri - konsentrasi maksimum yang diizinkan, yaitu konsentrasi yang tidak membahayakan tubuh kita. Tetapi ada zat, virus, dan bakteri, yang MPC-nya nol, yaitu, mereka tidak boleh berada di dalam air sama sekali. Zat dan mikroflora berbahaya mungkin ada dalam air, tetapi dalam konsentrasi yang tidak signifikan sehingga tidak dapat ditentukan dengan metode analisis yang paling halus dan akurat.
Yang tidak melebihi 0,1%, bahkan dalam bentuk uap atau es, disebut segar. Massa es di daerah kutub dan gletser mengandung sebagian besar air tawar bumi. Selain itu, air tawar ada di sungai , sungai, segar danau dan juga di awan. Menurut berbagai perkiraan, bagian air tawar dalam jumlah total air di Bumi adalah 2,5-3%.
Sekitar 85-90% cadangan air tawar terkandung dalam bentuk Es.
Sehubungan dengan meningkatnya polusi sumber air, pertumbuhan populasi, dan pengembangan wilayah baru, tugas untuk mendapatkan air tawar secara artifisial muncul. Ini dicapai dengan:
- desalinasi air laut, termasuk desalinasi surya
- kondensasi uap air dari udara, menggunakan air laut dalam;
- kondensasi uap air dalam akumulator dingin harian, khususnya - yang berasal dari alam, seperti gua di pesisir batu.
Metode terakhir menciptakan cadangan air tawar yang sangat besar di wilayah pesisir sejumlah negara yang telah ditemukan baru-baru ini. Lapisan air tawar terkadang tenggelam dasar laut, dan melalui celah-celah di lapisan yang tidak bisa ditembus segar kunci.
Biaya air bersih menjadi sangat tinggi sehingga produksi unit pendingin yang menerima air dari udara lembab melalui kondensasi telah dimulai.
Distribusi air tawar di seluruh dunia sangat tidak merata. PADA Eropa dan Asia, di mana 70% populasi dunia tinggal, hanya 39% yang terkonsentrasi perairan sungai. Rusia oleh sumber daya permukaan air menempati posisi terdepan di dunia. Hanya di danau yang unik Baikal sekitar 1/5 cadangan air tawar dunia dan lebih dari 4/5 cadangan Rusia terkonsentrasi. Dengan total volume 23,6 ribu km 3, sekitar 60 km 3 air alami langka direproduksi di danau setiap tahun.
Menurut PBB, sekarang lebih dari 1,2 miliar orang hidup dalam kondisi kekurangan air bersih yang konstan, sekitar 2 miliar menderita secara teratur, dan pada pertengahan abad ke-21. jumlah orang yang hidup dengan kekurangan air akan melebihi 4 miliar orang. Dengan demikian, kita dapat berbicara tentang krisis air global yang akan datang. Dalam kondisi seperti itu, sangat mungkin bahwa keunggulan utama Rusia dalam periode "pasca minyak" adalah sumber daya air, dan produksi produk intensif air dapat menjadi arah dominan pengembangan ekonomi Rusia.
Lihat juga
Catatan
Tautan
Yayasan Wikimedia. 2010 .
Lihat apa itu "Air Tawar" di kamus lain:
air tawar - air alami dengan mineralisasi hingga 1 mg/l … Kamus Geografi
air tawar- - EN Air tawar yang memiliki kandungan mineral relatif rendah, umumnya kurang dari 500 mg/l padatan terlarut. (Sumber: LANDY) EN mandi air tawar Air tawar di mana mandi secara eksplisit diizinkan atau di mana mandi tidak dilarang dan secara tradisional dipraktekkan oleh sejumlah besar perenang. Air… Buku Pegangan Penerjemah Teknis
Evaporator, desalter. P. air selalu menjadi barang penting di kapal dalam navigasi laut, tetapi terutama untuk minum saja. Saat ini, konsumsi air P. di kapal baru telah meningkat, berkat latihan sadar ... ... Kamus Ensiklopedis F.A. Brockhaus dan I.A. Efron
Berbeda dengan air laut, air tawar mengandung sedikit garam.
Tidak masalah dalam keadaan apa air itu (cair, padat - es, atau gas - uap), jika konsentrasi garam di dalamnya tidak melebihi 0,1% - air tersebut diklasifikasikan sebagai segar.
Cadangan air tawar terbesar adalah es kutub. Danau, sungai dan sungai terdiri dari air tawar. Rasio jumlah total air tawar dunia dalam kaitannya dengan volume air di planet ini hanya 3%.
Sebagian besar cadangan air tawar (lebih dari 90%) terbungkus dalam es Antartika.
Berkat ini, sumber air tawar tidak ada habisnya. Pengisian sendiri terjadi sebagai akibat dari siklus air alami di alam. Setiap tahun, sebagai akibat dari penguapan lautan dunia, cadangan air tawar yang sangat besar (sekitar 525 ribu km 3) terbentuk dalam bentuk awan dan awan. Beberapa di antaranya kembali ke lautan, tetapi sebagian besar, mencapai daratan dan jatuh di sana dalam bentuk hujan, salju, atau presipitasi lainnya, memunculkan danau, gletser, sungai, dan air tanah.
Distribusi air sungai di seluruh benua jauh dari seragam. Sebagai contoh, Eropa dan Asia, dengan 70 persen populasi dunia, hanya memiliki 39 persen cadangan sungai dunia. Dalam posisi yang paling menguntungkan - dalam hal penyediaan air sungai - adalah wilayah timur laut dan utara Federasi Rusia. 80% dari semua cadangan air negara-negara CIS terkonsentrasi di sini.
Faktor-faktor yang memainkan peran besar dalam menentukan kualitas air tawar, adalah fitur iklim dan geologi daerah tersebut. Faktor iklim utama termasuk frekuensi curah hujan dan jumlahnya. Saat ini, faktor iklim penting lainnya telah muncul - ini adalah keadaan ekologi di daerah tertentu. Peran yang menentukan dalam kualitas air sungai dimainkan oleh faktor geologis seperti struktur saluran sungai. Dengan dominasi batuan kapur, airnya keras dan jernih. Dalam hal struktur sungai terdiri dari mineral yang lebih keras, misalnya granit, karena adanya partikel yang tidak larut, air akan menjadi lunak dan keruh.
Air sungai memiliki satu hal yang sangat fitur penting- itu membersihkan dirinya sendiri. Melalui reaksi dan proses biokimia alami yang terus menerus terjadi di perairan sungai, konsentrasi pencemar diatur dan jumlahnya berkurang. Sumber daya air yang tersedia bagi manusia ditentukan oleh tingkat pemulihan diri mereka. Es kutub melewati seluruh siklus pemulihan dalam 8 ribu tahun, sementara di lautan proses ini berlangsung dengan kecepatan yang jauh lebih cepat. Di badan air kontinental, seperti laut, danau, dll., pembaruan diri air berlangsung 500 kali lebih pendek daripada proses yang sama untuk lautan. Sungai dianggap sebagai reservoir yang memulihkan tercepat: siklus pembaruannya dalam 10-12 hari.
Sejak dahulu kala, sungai telah digunakan oleh manusia sebagai sumber air tawar. Hari ini, arteri air ini telah berubah menjadi jalan raya di mana "prestasi" aktivitas kerja manusia ditransfer. Di sepanjang sungai inilah limbah hanyut ke laut dan samudera. Dewasa ini, kebutuhan umat manusia yang semakin meningkat akan air bersih berkali-kali lebih tinggi dari kecepatan pembangunan fasilitas perawatan. Tampaknya dengan memecahkan masalah ini, kita akan menemukan jalan keluar dari situasi ini. Tapi ini jauh dari benar. Alasan untuk ini adalah kenyataan bahwa, meskipun penggunaan sistem pengolahan paling modern, termasuk metode pengolahan biologis, zat anorganik terlarut dalam air dan sekitar 10 persen zat organik melewatinya. fasilitas perawatan masih tertinggal di dalam air.
Total volume sungai di bumi bervariasi dengan nilai 1,2 ribu km 3. Jumlah total arus dunia 30 kali lebih tinggi dari angka ini dan mendekati angka yang mengerikan dalam besarnya - 36 ribu km 3. Melihat betapa pesatnya pertumbuhan populasi dunia, para ilmuwan mengemukakan kemungkinan bahwa jumlah air yang tidak mencukupi, dengan kualitas yang memadai, dalam semalam dapat menjadi penghalang bagi perkembangan masyarakat manusia lebih lanjut. Bahaya inilah yang seharusnya menjadi alasan untuk penggunaan cadangan planet kita yang lebih rasional.
