Wykorzystanie zasobów wodnych w rolnictwie, przemyśle, lecznictwie, transporcie, turystyce i rekreacji

Sto lat temu ludzie zużywali jej około 400 miliardów m3. Dzisiaj potrzebują już ponad 2900 miliardów m3. W 2015 r. z pewnością będą potrzebowali ponad 8 bilionów m3. Natomiast objętość wód łatwo nadających się do użytku w miejscach zamieszkanych wynosi zaledwie 9 bilionów m3. Oznacza to, że zbyt duża część użytecznych wód zostanie szybciej zanieczyszczona przez działalność człowieka niż oczyszczona w procesie naturalnego cyklu parowania i opadów. Ludzie muszą więc albo ograniczyć zużycie wody, albo zwiększyć ilość sztucznych filtrów, by jeszcze szybciej uzdatniać ścieki. W bardzo aktywnych przemysłowo regionach zużywa się jej zbyt dużo – na przykład szklanka wody zaczerpnięta z delty Renu została już wypita lub zużyta jakieś dziesięć razy od czasu jej naturalnego wypłynięcia na powierzchnię.

1. Rolnictwo

W krajach bogatych trzecia część wód bieżących przepływa w sztucznych zbiornikach utworzonych przez tamy, kanały itd. Zapory rzeczne stanowią najważniejsze elementy tych regulacji. Pozwalają one wykorzystywać wody do nawadniania pól, a także do produkcji energii czy nawigacji śródlądowej. Konieczność wykorzystywania, i to znacznych ilości, wody w rolnictwie potwierdzają statystyki. W Polskich regionach o typowo rolniczym charakterze, takich jak województwo Lubelskie, wykorzystanie tego życiodajnego płynu jest po prostu ogromne. W w/w województwie stanowi około 45% zużycia wody na potrzeby gospodarki narodowej-rolnictwa.

2. Przemysł

W niektórych krajach cierpiących na brak wody, tak jak w Izraelu, rozmaite instalacje pozwalają na odsalanie wody morskiej w celu nawadniania ziemi tą drogocenną cieczą oraz wody zdatnej do picia. Ocean nie zawiera jednak wyłącznie wody. Od tysięcy lat ludzie wydobywają z niego sól, łowią ławice ryb. Obecnie w niektórych rejonach połowy są zbyt duże, zagrażają odmowie gatunkowej morskiej fauny, którą trzeba w rezultacie hodować. Od niedawna bada się dna oceaniczne – niektóre rejony dostarczają niewielkiej części zawartych w nich złóż ropy naftowej. W przyszłości sięgniemy na dno oceanów po rudy – tamtejsze zasoby są gigantyczne, ocean jest naszą rezerwą na przyszłość.

Ważną funkcję uzupełniającą w strukturze gospodarczej kraju odgrywa przemysł rybny (rybołóstwo). Jego dynamiczny rozwój miał miejsce w 1980, kiedy to odłowiono ok. 820tys. ton ryb, wśród których 96,6% stanowiły ryby morskie. Odtąd jednak notowany jest systematyczny spadek wielkości połowów, spowodowany głównie drastycznym ograniczeniem dostępu polskiej floty rybackiej do łowisk dalekomorskich i idącym w parze z gwałtownym spadkiem ich opłacalności. W rezultacie dominujące pod względem masy odłowów połowy dalekomorskie uległy w okresie 1990 – 1999 gigantycznej redukcji: z 364,1tys. do 93,8tys. t (spadek o 288,2%!). Dalszymi skutkami stał się z kolei systematyczny wzrost udziału odłowów z Morza Bałtyckiego, skąd pozyskuje się aktualnie 57,7% ogólnej masy ryb i innych organizmów morskich (128,1tys. t), oraz niewątpliwie pozytywne zjawisko, jakim jest swoisty renesans rybołóstwa słodkowodnego - w 1999 dostarczyło na rynek 47,9tys. t ryb, co stanowiło prawie 18% ogólnej masy ryb złowionych przez polskich rybaków.

W wielu krajach wprowadza się bezpieczniejsze i czystsze sposoby uzyskiwania energii. Wykorzystuje sie w nich tzw. odnawialne źródła energii, czyli takie, które się nie wyczerpią, co możliwe jest w przypadku paliw kopalnych. W różnych rejonach świata źródła odnawialne są już efektywnie ekslopatowane bez szkody dla środowiska naturalnego.

Energia pływów.

Pływy są wykorzystywane do napędzania elektrycznych, dzięki wybudowaniu tam na głęboko wciętych zatokach morskich, które zamykająich ujścia. Nagromadzenie wody w tak powstałym zbiorniku w czasie przypływu i wypuszczeniu jej w czasie odpływu do morza pozwala napędzać turbiny.

Energia wód geotermalnych.

Wody te na głębokości 250-600 m mogą osiągać temp. ok. 300C. Wykorzystuje się energię gorących źródeł i gejzerów oraz wody termalne w ogrzewaniu domów, rolnictwie i medycynie. pierwszą elektrownię geotermiczną wybudowano we Włoszech w 1904 r., obecnie wiele ich pracuje w USA, Nowej Zelandii i Islandii. W latach 90-tych udokumentowano zasoby tych wód w woj. krakowskim, w rejonie Zakopanego. Wody te już są wykorzystywane do celów gosp. dom. i w lecznictwie. W Pyrzycach w 1996 r. zbudowano ciepłownię wykorzystującą wody geotermalne celów grzewczych. Wodę o temp. 61C, pobiera się z głębokości 1600 m. Ciepłe wody są często wodami mineralnymi.

Energia z różnicy temp. wody morskiej.

warstw wód przypow. i dużych głębokości. Temp. wody przypow. w strefie klimatu gorącego osiąga +30C, a na głębokościach ok. 1000 m spada do +3, +4C. Różnica temp. pomiędzy warstwami wody, przy utworzeniu zamkniętego jej obiegu, może wytworzyć parę wodną naprowadzającą generatory. Energię uzyskuje się też przez wykorzystanie różnicy temperatury wody oceanicznej na powierzchni i w głębi oceanu. Najlepsze warunki do tego celu istnieją na oceanicznych obszarach równikowych.

Energia spadku wód.

Stanowi podstawę rozwoju hydroenergetyki. Do najstarszych elektrowni wodnych należą: w Rosji – Krasnojarska na Jeniseju, Wołgogradzka i Kujbyszewska na Wołdze; w USA – Glen Conyon i Hoover na Kolorado. Istnieje 5 typów elektrowni wodnych: przepływowe, zaporowe, zbiornikowe, szczytowo-pompowe i pływowe.
Energia wodna umożliwia uprzemysłowienie państw pozbawionych surowców energ., nawodnienie terenów rolniczych, rozwój transportu wodnego. Jej pozyskanie wymaga dużych nakładów finan. Na budowę kosztownych zapór wodnych, hydroelektrowni i linii przesyłowych wys. napięcia.

Hydroenergetyka stwarza jednak zagrożenia dla środowiska naturalnego, gdyż spiętrzenie wód, zmiana nurtu rzek wpływa często niekorzystnie na strukturę gleby i klimat w danym regionie, powoduje utratę obszarów rolnych i przesiedlenie ludności.

3. Lecznictwo

Naprawdę duże lecznicze znaczenie mają wszelkiego rodzaju wody mineralne. Dla przedstawienia ich działania i różnorodności, posłużę się przykładami dwóch najpopularniejszych polskich miejscowości uzdrowiskowych: Krynicy oraz Buska Zdroju.

Sądzę, że obydwa te miejsca będą świetnie obrazowały zastosowania wód podziemnych w lecznictwie. Krynica znana jest ze swej rozlewni, Busko natomiast – z wszelakich zabiegów zdrowotnych z użyciem wód mineralnych i borowiny. Innymi znanymi miejscowościami o takim charakterze są np. Swoszowice, Krzeszowice, Horyniec, czy też Solec Zdrój.

Krynica

Podstawą rozwoju funkcji uzdrowiskowych w Krynicy jest występowanie wód mineralnych. Ponadto surowcem leczniczym jest borowina ze złoża torfowego w Mochnaczce. Skład chemiczny wód mineralnych Krynicy jest zróżnicowany i w głównej mierze zależy od głębokości ich zalegania.

Wody występujące płycej to szczawy typu wodoro–weglanowo–wapniowego oraz magnezowego, wodorowęglanowo–wapniowo–sodowego lub wodorowęglanowo–sodowo-wapniowego z zawartością żelaza.

Wody wystepujace głębiej są typu wodoroweglanowo–sodowego i sodkowego o podwyższonej zawartości jonu chlorkowego.

Szczawy krynickie wykorzystuje się do kuracji pitnej oraz do kąpieli kwaso – weglowych. W oparciu o właściwości wód leczy się tu głównie choroby układu trawienia, układu moczowego oraz układu krążenia i oddechowego.

Obecnie wody mineralne czerpie się z 23 ujęć, w tym z 5 źródeł naturalnych i 18 odwiertów.
Krynica, jako jedyne uzdrowisko w kraju, oferuje także tzw. suche kąpiele gazowe stosując w tym zabiegu naturalny bezwodnik kwasu węglowego, pochodzący ze źródła „Zuber”

Busko Zdrój

Największym bogactwem ziemi buskiej są wody mineralne i borowina, które są naturalnymi czynnikami leczniczymi. Wody wydobywane z otworów wiertniczych, położonych na terenie uzdrowiska, dzielą się na: wodę siarczkową i wodę jodkowo-bromkową.

Wydobywana z otworów wiertniczych woda siarczano-słona należy do rzadko spotykanych wód leczniczych, a łączna zawartość siarczków i siarkowodoru, będących głównymi czynnikami terapeutycznymi, stawiają Busko w rzędzie najlepszych tego typu uzdrowisk w Europie. W terapii stosuje się też solankę jodobromową i muły borowinowe. Przy użyciu tych naturalnych tworzyw leczniczych bardzo skutecznie leczy się w Busku Zdroju choroby narządów ruchu, reumatyczne, skóry, choroby układu krążenia. Jest to podstawowy profil leczniczy uzdrowiska.

Objaśnienia

Borowina to rodzaj torfu występującego powierzchniowo. Ma ona szerokie zastosowanie w tzw. zabiegach bodźcowych, przy leczeniu schorzeń reumatycznych. Czynnikami leczniczymi zawartymi w borowinie są ciała estrogenne, kwasy huminowe, białka i garbniki. W trakcie zabiegu następuje wyciąganie z organizmu toksycznych czynników przemiany materii i innych szkodliwych związków, a w ich miejsce odbywa się wprowadzanie czynników działających korzystnie, np. hormonów.
Woda siarczkowa zwana inaczej siarczkowo-siarkowodorową zalicza się do bardzo rzadko spotykanych wód leczniczych. Zawiera ona siarczki z uwalniającym się siarkowodorem. Właściwości lecznicze tej wody stawiają Busko w rzędzie unikalnych uzdrowisk w Europie. Woda siarczkowa stosowana jest do kąpieli wannowych, kuracji pitnych oraz do płukania jamy ustnej. Zmniejsza ona niedobory siarki w organizmie. Braki jej występują w chorobach gośćcowych. Podczas kąpieli siarka wnika przez skórę do krwiobiegu i przedostaje się do chorych tkanek (ścięgien, wiązadeł, chrząstek, kości oraz narządów wewnętrznych ).

Woda jodkowo-bromkowa zawiera szczególnie cenny dla organizmu jod i selen. Kąpiele jodkowo-bromkowe stosuje się w niektórych chorobach układu krążenia oraz układu wegetatywnego. Selen zawarty w tej wodzie jest niezbędny do utrzymania w zdrowiu mięśnia sercowego i naczyń krwionośnych.

4. Transport

Transport wodny śródlądowy

Najmniej mobilny z lądowych systemów transportowych, ale za to gwarantujący tanie przewozy, zdający egzamin w przewozach ładunków masowych i względnie obojętny dla środowiska. W celu wykorzystania walorów tego transportu trzeba niestety inwestować poważne środki w regulację rzek, budowę zbiorników retencyjnych, kanałów i śluz. Nie wszystkie systemy wodne nadają się do takiego zainwestowania. Trudno jest przystosować do żeglugi rzeki o dużym spadku, rzeki charakteryzujące się znacznymi wahaniami wodostanów, rzeki okresowe oraz zamarzające zimą. Dlatego też sprawne systemy żeglugi śródlądowej funkcjonują w niewielu krajach świata, głównie w krajach wysoko rozwiniętych.

W skali ogólnoświatowych przewozów na szlakach żeglugi śródlądowej największe znaczenia mają:
- system Wielkich Jezior i rzeki Świętego Wawrzyńca;
- system Missisipi i Missouri – połączony z Wielkimi Jeziorami;
- system żeglugi śródlądowej obejmujący rzeki i kanały w Europie Zachodniej, którego centralną osią jest Ren;
- rzeki (wraz z dopływami): Wołga. Dunaj, Parana, Jangcy, Ganges, Amazonka, Ob i Lena.

Służące różnym celom gospodarki kanały były budowane przez ludzi już w starożytnym Egipcie i Mezopotamii, a w V w. p.n.e. rozpoczęto budowę liczącego 1400 km długości Wielkiego Kanału w Chinach. Dziś podstawowe zadania kanałów to ułatwienie transportu towarów przez łączenie różnych dorzeczy, zapewnienie wody do sztucznych nawodnień obszarów rolniczych (patrz punkt „Rolnictwo”), rzadziej dostarczanie wody pitnej do dużych miast. Najważniejszą rolę w żegludze śródlądowej (w Polsce) odgrywa Kanał Gliwicki, umożliwiający połączenie wodne Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego z Odrą. Powstał w latach 1933 – 1941, ma ponad 41 km i 6 śluz. Mogą nim pływać statki o nośności do 750 ton. Natomiast Kanał Bydgoski powstał pod koniec XVIII w., ma 24,7 kim długości i 6 śluz. Może przyjmować barki o nośności do 400 ton. Powstanie kanału, a w konsekwencji skierowanie żeglugi i transportu drewna z Wisły do Odry spowodowało w XIX w. Szybki rozwój Bydgoszczy.

Transport morski

Transport morski obsługuje przede wszystkim przewozy ładunków masowych w wymianie międzynarodowej. Często jest też wykorzystywany do obsługi przewozów regionalnych, zwłaszcza w krajach, których aktywność gospodarcza koncentruje się wzdłuż rozległej strefy brzegowej. Działalność transportu morskiego w tym zakresie określa się mianem żeglugi kabotażowej. Do najważniejszych szlaków żeglugi kabotażowej należą:
1) w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, szlak biegnący przez Wielkie Jeziora (porty: Chicago, Detroit, Cleveland, Toronto), Rzekę Świętego Wawrzyńca (Montreal) albo Hudson, do Bostonu, Nowego Jorku, Baltimore, Filadelfii i Norfolk. Dalej wzdłuż wybrzeży odbywa się żegluga do portów nad Zatoką Meksykańską (Tampa, Nowy Orlean, Corpus Christi) oraz przez Kanał Panamski do Los Angeles, San Francisco, Portland, Seattle i Vancouver;
2) w Japonii – szlak biegnący wzdłuż południowego wybrzeża Honsiu, łączący Tokio, Yokohamę, Nagoję, Osakę, Kitakiusiu i Fukuokę;
3) w Chinach – szlak biegnący od Zhanjiangu na południu, przez Shantou, Wenzhou, Szanghaj i Dalian, aż do Dandong na północy;
4) w Europie Zachodniej – żegluga między portami Morza Północnego oraz Morza Śródziemnego (tutaj największe znaczenie ma kabotaż dla Włoch);
5) w b. ZSRR – kabotaż między portami leżącymi wzdłuż Północnej Drogi Wodnej (Murmańsk, Archangielsk, Dudinka, Tiksi, Anadyr, Pietropawłowsk Kamczacki, aż do Nachodki i Władywostoku);
6) w Australii – pomiędzy Brisbane, Sydney, Melbourne i Adelaide;
7) w Brazylii – pomiędzy portami: Manaus (w głębi kontynentu nad Amazonką), Belem, Fortaleza, Recife, Rio de Janeiro, Santos, aż do Porto Alegre.

W ostatnich latach żegluga transkontynentalna przegrała konkurencję z lotnictwem w przewozach pasażerskich, odczuwa też rosnącą presję lotnictwa w przewozach drobnicy i płodów rolnych. Nadal jednak wykonuje ona stosunkowo największą pracę przewozową (mierząc ją ilością wykonanych tonokilometrów), co wiąże się z przewozami ładunków masowych na znaczne odległości. Dynamika jej rozwoju jest jednak niska, a poza tym podlega wahaniom w konsekwencji zmian koniunktury w światowym handlu zagranicznym.

Wielkie znaczenie dla żeglugi światowej mają kanały morskie, zwłaszcza: Sueski, Panamski, i Koloński. Skracają one znacznie drogi przewozu towarów, a zatem przyspieszają ich dostawy. W rezultacie uelastyczniają przewozy morskie i obniżają ich przeciętne koszty.

5. Turystyka i rekreacja

Zdecydowanie większym powodzeniem niż w górach, kiedy chcemy zmienić klimat i środowisko w którym żyjemy, cieszy się wypoczynek związany z wodą – nad morzem, jeziorem czy też rzeką. Każde z tego typu miejsc ma swój niepowtarzalny urok oraz walory, i każdy znajdzie tam coś dla siebie: starsi i młodsi, chłopcy i dziewczęta...

Każdy chyba był nad morzem, i każdy przywiózł ze sobą spowrotem jakąś pamiątkę. Najbardziej jednak cieszy to, co zrobione lub znalezione własnoręcznie, a nad Bałtykiem na przykład (oprócz papierków i starych kaloszy) znaleźć można wiele: poczynając od najpopularniejszych bursztynków, poprzez wyśmienite rybki ze smażalni w Kołobrzegu, a kończąc na sposobie na świetną zabawę. Jantary to od wieków ceniony materiał do wyrobu ozdób (któż nie słyszał o Bursztynowej Komnacie?); ten piękny drobiazg można – przy odrobinie szczęścia - znaleźć na brzegu. Po większe okazy tej żywicy kopalnej sprzed nawet 40 mln lat nurkują najczęściej ludzie, którzy następnie sprzedają je np. jubilerom. Po mniej lub bardziej owocnej wędrówce plażą, przy której niewątpliwie wzmaga się apetyt, warto wstąpić do smażalni ryb, np. na przepyszną solę – trzeba jednak uważać, prawdziwe niestety jest, że nie wszystkie tego typu bary i restauracyjki przestrzegają przepisów BHP. Jeśli dopisze pogoda, można też zdobyć opaleniznę oraz nacieszyć się morską wodą, a przy wyjeździe ze znajomymi – zagrać w m.in. siatkówkę plażową. Dla najmłodszych turystów najlepszym sposobem na spędzenie czasu nad morzem jest tradycyjne budowanie zamków z piasku (a przy okazji zrobienie z siebie piaskowego potworka od stóp do głów...).

Bawiąc się nad rzeką, zalewem utworzonym na niej, lub jeziorem rezygnujemy co prawda z morskiej bryzy i słonej wody, zyskujemy jednak możliwość wykonywania przeróżnych sportów wodnych, takich jak kajakarstwo, pływanie na krótsze lub dłuższe dystanse czy windsurfing. Inną formą rozrywki w takim miejscu, choć niewątpliwie mniej aktywną, jest wylegiwanie się nie tylko na plaży, lecz bez obawy, że fale wyniosą nas daleko od brzegu, na dmuchanym materacu (ewentualnie należy zwrócić uwagę na nurt rzeki). Przy rzekach górskich i swoich odpowiednich zdolnościach, otworem staje przed nami kajakarstwo górskie. Swój czar mają też noce spędzone z przyjaciółmi przy wielkim ognisku, roznieconym tuż nad brzegiem jeziora.