Informacije

4.2.2: Upotreba vode - Biologija

4.2.2: Upotreba vode - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Snabdijevanje slatkom vodom jedna je od najvažnijih usluga ekosistema. U 2014. globalna potrošnja vode iznosila je 3999 km3 godišnje (preko 1.000 triliona galona!). Ova voda se najviše koristi za navodnjavanje u poljoprivredi, ali se značajne količine vode crpe i za javnu i opštinsku upotrebu, kao i za industrijsku upotrebu i proizvodnju električne energije (slika (PageIndex{a})).

Slika (PageIndex{a}): Globalno korištenje vode po sektorima. Općinski se odnosi na domaću upotrebu, na primjer od lokalnih preduzeća i domaćinstava. Podaci FAO -a. Slika Melisse Ha (CC-BY-NC).

Ljudima je potrebno samo oko 1 galon dnevno da prežive, ali tipična osoba u američkom domaćinstvu koristi otprilike 80-100 galona dnevno, što uključuje kuhanje, pranje suđa i odjeće, ispiranje toaleta i kupanje. Osim toga, oslanjamo se na hranu, energiju i mineralne resurse, za čiju proizvodnju je potrebna voda. Na primjer, otprilike tri galona potrebna su za proizvodnju paradajza, 150 galona za hljeb i 1.600 za kilogram govedine. (Možete saznati više o vodenom otisku različitih namirnica pomoću ove interaktivne web stranice.) Za proizvodnju jednog kilovat-sata (kWh) električne energije iz tradicionalne elektrane (oko 1 kWh za zagrijavanje pećnice potrebno je 21 galon) 30 minuta), a jedna tona čelika troši oko 63.000 litara vode. The potreba za vodom područja je funkcija stanovništva i drugih upotreba vode.

U Sjedinjenim Državama je 2015. povučena 281 milijarda galona vode dnevno, od čega su 82 milijarde galona svježe podzemne vode (slika (PageIndex{b})). Država Kalifornija čini 9% nacionalnog zahvatanja vode (brojka ( PageIndex {c} )).

Slika ( PageIndex {b} ): Prosječno dnevno povlačenje slatke vode tijekom vremena u Sjedinjenim Državama. Svijetloplave šipke predstavljaju povlačenje podzemne vode, srednje plave predstavljaju povlačenje iz površinskih voda, a tamnoplave šipke predstavljaju ukupno povlačenje u milijardama galona dnevno. Ružičasta linija predstavlja broj stanovnika Sjedinjenih Država u milionima. Slika: USGS (javno vlasništvo).

Slika (PageIndex{c}): Ukupno povlačenje vode po državama u 2015. Najsvjetlija plava označava 0-2.000 miliona galona dnevno, a najtamnija plava 20.001-28.800 miliona galona dnevno. Najviše vode konzumiraju Kalifornija i Teksas, a najmanje Aljaska, Havaji, Dakotas, Oklahoma i neke države Nove Engleske. Slika: USGS (javno vlasništvo).


2.2 Voda

Pitate li se ikada zašto naučnici provode vrijeme tražeći vodu na drugim planetama? To je zato što je voda neophodna za život, čak i najmanji njeni tragovi na drugoj planeti mogu ukazivati ​​na to da je život mogao ili je postojao na toj planeti. Voda je jedan od najzastupljenijih molekula u živim stanicama i najkritičniji za život kakvog poznajemo. Otprilike 60-70 posto vašeg tijela sastoji se od vode. Bez toga život jednostavno ne bi postojao.

Voda je polarna

Atomi vodika i kiseonika unutar molekula vode formiraju polarne kovalentne veze. Zajednički elektroni provode više vremena povezani s atomom kisika nego s atomima vodika. Ne postoji ukupni naboj za molekulu vode, ali postoji blagi pozitivni naboj na svakom atomu vodika i blagi negativni naboj na atomu kisika. Zbog ovih naboja, blago pozitivni atomi vodika se međusobno odbijaju i formiraju jedinstveni oblik prikazan na slici 2.7. Svaka molekula vode privlači druge molekule vode zbog pozitivnih i negativnih naboja u različitim dijelovima molekule. Voda privlači i druge polarne molekule (poput šećera), tvoreći vodikove veze. Kada supstanca lako formira vodonične veze sa vodom, može se rastvoriti u vodi i naziva se hidrofilnom („obožava vodu“). Vodikove veze se ne stvaraju lako s nepolarnim tvarima poput ulja i masti (slika 2.8). Ova nepolarna jedinjenja su hidrofobna („boje se vode“) i neće se rastvoriti u vodi.

Voda stabilizuje temperaturu

Vodikove veze u vodi omogućuju joj da apsorbira i oslobađa toplinsku energiju sporije od mnogih drugih tvari. Temperatura je mjera kretanja (kinetičke energije) molekula. Kako se kretanje povećava, energija je veća, a samim tim i temperatura. Voda upija veliku količinu energije prije nego što joj temperatura poraste. Povećana energija remeti vodikove veze između molekula vode. Budući da se ove veze mogu brzo stvoriti i prekinuti, voda apsorbira povećanje energije i promjene temperature samo minimalno. To znači da voda umanjuje promjene temperature unutar organizama i u njihovom okruženju. Kako se unos energije nastavlja, ravnoteža između stvaranja vodikove veze i uništenja se pomiče prema strani uništenja. Više se veza prekida i stvara. Ovaj proces rezultira oslobađanjem pojedinačnih molekula vode na površini tekućine (poput vodenog tijela, lišća biljke ili kože organizma) u procesu koji se naziva isparavanje. Isparavanje znoja, koji se sastoji od 90 posto vode, omogućava hlađenje organizma, jer razbijanje vodoničnih veza zahtijeva unos energije i oduzima toplinu tijelu.

Nasuprot tome, kako se molekularno kretanje smanjuje i temperature padaju, sve je manje energije prisutno za razbijanje vodikovih veza između molekula vode. Ove veze ostaju netaknute i počinju stvarati krutu strukturu nalik na rešetku (npr. Led) (slika 2.9a). Kada je zamrznut, led je manje gust od tečne vode (molekuli su udaljeniji). To znači da led pluta na površini vodenog tijela (slika 2.9b). U jezerima, ribnjacima i okeanima, led će se formirati na površini vode, stvarajući izolacijsku barijeru koja štiti životinjski i biljni svijet ispod njih od smrzavanja u vodi. Ako se to ne dogodi, biljke i životinje koje žive u vodi smrznule bi se u bloku leda i ne bi se mogle slobodno kretati, što bi otežalo ili onemogućilo život na niskim temperaturama.

Koncepti na djelu

Kliknite ovdje da vidite trodimenzionalnu animaciju strukture ledene rešetke.

Voda je odlično otapalo

Budući da je voda polarna, s blagim pozitivnim i negativnim nabojima, ionski spojevi i polarni molekuli mogu se lako otopiti u njoj. Voda je, dakle, ono što se naziva otapalom - tvar sposobna otapati drugu tvar. Nabijene čestice će formirati vodikove veze sa okolnim slojem molekula vode. Ovo se naziva sfera hidratacije i služi za održavanje čestica odvojenih ili raspršenih u vodi. U slučaju kuhinjske soli (NaCl) pomiješane u vodi (slika 2.10), ioni natrija i klorida se odvajaju ili disociraju u vodi, a sfere hidratacije stvaraju se oko iona. Pozitivno nabijeni ion natrija okružen je djelomično negativnim nabojima atoma kisika u molekulama vode. Negativno nabijeni ion klorida okružen je djelomično pozitivnim nabojima atoma vodika u molekulama vode. Ove sfere hidratacije nazivaju se i hidratantne ljuske. Polaritet molekula vode čini ga efikasnim otapalom i važan je u mnogim ulogama u živim sistemima.

Voda je kohezivna

Jeste li ikada napunili čašu vode do samog vrha, a zatim polako dodali još nekoliko kapi? Prije nego što se izlije, voda zapravo formira oblik nalik na kupolu iznad ruba čaše. Ova voda može ostati iznad stakla zbog svojstva kohezije. U koheziji se molekule vode međusobno privlače (zbog vodikovih veza), držeći molekule zajedno na sučelju tekućina-zrak (plin), iako u staklu nema više mjesta. Kohezija dovodi do površinske napetosti, sposobnosti tvari da izdrži puknuće kada se stavi pod napetost ili stres. Kad ispustite mali komad papira na kapljicu vode, papir pluta na vrhu kapljice vode, iako je predmet gušći (teži) od vode. To se događa zbog površinske napetosti koju stvaraju molekule vode. Kohezija i površinska napetost održavaju molekule vode netaknutim, a predmet pluta na vrhu. Moguće je čak i „plutati“ čeličnu iglu na vrhu čaše vode ako je stavite nježno, bez narušavanja površinske napetosti (slika 2.11).

Ove kohezivne sile su također povezane sa svojstvom vode adhezije, ili privlačnosti između molekula vode i drugih molekula. Ovo se primećuje kada se voda „penje“ uz slamku stavljenu u čašu vode. Primijetit ćete da se čini da je voda viša na stranama slame nego u sredini. To je zato što molekule vode privlače slamu i stoga je prianjaju.

Kohezivne i adhezivne sile važne su za održavanje života. Na primjer, zbog ovih sila, voda može teći od korijena do vrhova biljaka kako bi hranila biljku.

Koncepti na djelu

Da biste saznali više o vodi, posjetite Američki geološki zavod Vodne nauke za škole: Sve o vodi! web stranica.

Puferi, pH, kiseline i baze

pH otopine je mjera njegove kiselosti ili baznosti. Vjerovatno ste koristili lakmus papir, papir koji je tretiran prirodnom bojom topljivom u vodi, tako da se može koristiti kao pH indikator, da se provjeri koliko kiseline ili baze (bazičnosti) postoji u otopini. Možda ste čak i koristili neke da biste bili sigurni da je voda u otvorenom bazenu pravilno tretirana. U oba slučaja, ovaj pH test mjeri količinu vodikovih jona koja postoji u datoj otopini. Visoke koncentracije vodikovih iona daju nizak pH, dok niske razine vodikovih iona rezultiraju visokim pH. Ukupna koncentracija vodikovih jona je obrnuto povezana sa njegovim pH i može se izmjeriti na pH skali (slika 2.12). Stoga, što je više iona vodika prisutno, niži je pH obrnuto, što je manje iona vodika, pH je veći.

pH skala se kreće od 0 do 14. Promjena jedne jedinice na pH skali predstavlja promjenu koncentracije vodikovih jona za faktor 10, promjena u dvije jedinice predstavlja promjenu koncentracije vodikovih jona za faktor od 100. Dakle, male promjene pH predstavljaju velike promjene koncentracija vodikovih iona. Čista voda je neutralna. Nije ni kiselo ni bazno, a ima pH 7,0. Sve ispod 7,0 (u rasponu od 0,0 do 6,9) je kiselo, a sve iznad 7,0 (od 7,1 do 14,0) je alkalno. Krv u vašim venama je blago alkalna (pH = 7,4). Okolina u vašem želucu je visoko kisela (pH = 1 do 2). Sok od naranče je blago kiseo (pH = približno 3,5), dok je soda bikarbona bazična (pH = 9,0).

Kiseline su supstance koje obezbeđuju jone vodonika (H+) i niži pH, dok baze daju hidroksidne jone (OH – ) i podižu pH. Što je kiselina jača, spremnije daje H +. Na primjer, hlorovodonična kiselina i limunov sok su vrlo kiseli i lako otpuštaju H+ kada se dodaju vodi. Suprotno tome, baze su one supstance koje lako doniraju OH – . OH – joni se kombinuju sa H+ da bi proizveli vodu, što podiže pH supstance. Natrijev hidroksid i mnoga sredstva za čišćenje u domaćinstvu vrlo su alkalni i brzo ispuštaju OH kada se stave u vodu, čime se povećava pH.

Većina ćelija u našim tijelima djeluje unutar vrlo uskog prozora pH skale, obično u rasponu od 7,2 do 7,6. Ako je pH tijela izvan ovog raspona, respiratorni sistem ne radi, kao i drugi organi u tijelu. Ćelije više ne funkcionišu kako treba, a proteini će se razgraditi. Odstupanje izvan pH raspona može izazvati komu ili čak uzrokovati smrt.

Pa kako to da možemo unijeti ili udahnuti kisele ili bazične tvari, a da ne umremo? Odbojnici su ključ. Puferi lako apsorbiraju višak H + ili OH -, održavajući pH tjelesnu vrijednost pažljivo održanom u gore spomenutim uskim granicama. Ugljični dioksid dio je istaknutog puferskog sistema u ljudskom tijelu koji održava pH u odgovarajućim granicama. Ovaj puferski sistem uključuje ugljičnu kiselinu (H2CO3) i bikarbonat (HCO3 – ) anion. Ako previše H + uđe u tijelo, bikarbonat će se kombinirati s H + kako bi stvorio ugljičnu kiselinu i ograničio smanjenje pH. Isto tako, ako se u sistem unese previše OH –, ugljena kiselina će se brzo disocirati na bikarbonat i H+ ione. H + ioni se mogu kombinirati s OH - ionima, ograničavajući povećanje pH. Dok je ugljična kiselina važan proizvod u ovoj reakciji, njezino je prisustvo prolazno jer se ugljična kiselina oslobađa iz tijela kao plin ugljični dioksid svaki put kada udišemo. Bez ovog puferskog sistema, pH u našim tijelima bi previše fluktuirao i ne bismo preživjeli.


Vodni resursi u Indiji (sa statistikom)

Nakon čitanja ovog članka naučit ćete o:- 1. Uvod u indijski scenarij vodnih resursa 2. Eksploatacija vodnih resursa - upotreba i prekomjerna upotreba 3. Poplava 4. Suša 5. Brana—koristi i sukobi 6. Sukob dijeljenja vode 7. Nacionalna vodna politika (2002) 8. Integrirano upravljanje vodama.

Uvod u indijski scenarij vodnih resursa:

Indija ima 2,45 posto svjetske kopnene mase koja izdržava 16 posto svjetske populacije, dok su slatkovodni resursi samo 4 posto svjetskih.

Prosječna godišnja količina padavina, uključujući snježne padavine, koja se dobije u ovoj oblasti je 4000 bcm.

Od toga se prosječna godišnja raspoloživost vode u riječnim sistemima zemlje procjenjuje na 1,869 milijardi m3.

Korisna površinska voda je 690 bcm, a podzemna voda koja se može napuniti je 432 bcm. Tako je ukupna upotrebljiva voda oko 1.122 bcm.

Od sticanja nezavisnosti došlo je do značajnog razvoja vodnih resursa. Sa manje od 293 velike brane u vrijeme nezavisnosti, broj brana je sada narastao na više od 4000. To će osigurati skladišni kapacitet od oko 252 bcm u odnosu na kapacitet manji od 16 bcm u vrijeme sticanja nezavisnosti.

Potencijal za navodnjavanje u sadašnjim zemljama iznosi oko 94 miliona hektara (m.ha) prema 22,6 m.ha prije prvog petogodišnjeg plana. U vrijeme početka prvog petogodišnjeg plana 1951. godine, godišnja prosipkacija zrna hrane bila je samo 51 milion tona, što je trenutno više od 210 miliona tona. Od 40 m.ha poplavno ugroženog područja u zemlji, od tada je oko 15 m.ha dobro zaštićeno.

Trenutno je prosječna godišnja raspoloživa voda i stidljivost vode za cijelu državu po glavi stanovnika oko 1.820 kubnih metara u odnosu na 5177 kubnih metara 1951. godine (Tabela 6.6). Zbog velike varijacije padavina u prostoru i nanoti, neka područja imaju relativno manju dostupnost vode po glavi stanovnika. Sušni i poluživotni dijelovi zemlje skloni su ponovljenim sušnim uvjetima.

Moramo težiti ravnopravnom ekonomskom rastu za cjelokupni razvoj i smanjenje siromaštva, kroz efikasno korištenje i kontinuirani održivi razvoj vodnih resursa s naglaskom na učešću ljudi. To će pomoći Indiji da se u 21. stoljeću pojavi jača.

Iako će navodnjavanje i u narednim vremenima biti glavni potrošač vode, njegov udio u ukupnoj upotrebi vode može se smanjiti, dok će udio korištenja vode za kućne, industrijske i energetske svrhe rasti zbog urbanizacije i industrijalizacije.

Potrebe za vodom za druge namjene kao što su plovidba, ekološka i re­reation, iako ne toliko značajne u smislu potrošnje, i dalje će biti važne i imat će specifične količine i vremenske potrebe.

Stoga je za postizanje cilja ekonomskog prosperiteta neophodno dugoročno perspektivno planiranje održivog razvoja vodnih resursa na ho&shilistički i integrirani način, s naglaskom na efikasnijem korištenju.

Eksploatacija vodnih resursa - upotreba i prekomjerna upotreba:

Indija je bogata površinskim vodnim resursima. Prosječno godišnje ispuštanje kišnice u rijeku iznosi oko 1880 bcm, što je oko 1/3 ukupne količine padavina. Zbog vremenskih i prostornih varijacija obrasca kiše i padavina u zemlji, neki dio doživljava sušu, dok u drugim dijelovima može istovremeno doći do velikih poplava. Stoga će upravljanje vodnim resursima biti veliki izazov za Indiju u budućnosti (Tabela 6.7).

U Indiji se preko 75% dostupne slatke vode koristi u poljoprivrednoj praksi. Takvu potražnju za poljoprivredno -šukulturnim navodnjavanjem potrebno je preispitati i ozbiljno razmotriti efikasno i stidljivo planiranje navodnjavanja, raspoređivanje usjeva i korištenje navodnjavanja otpadnih voda u poljoprivredi.

Poplava:

Ovo se ponavlja pojava u nekoliko indijskih država. Van zemlje ukupna geografska površina od 329 m.ha, 40 m.ha je podložna poplavama. Uprkos značajnim mjerama, devastacije poplava u Assamu, sjevernom Biharu, u dijelovima UP, WB, Orissa i Punjab, glavni su problem koji još uvijek postoji.

Na & shytional Program za upravljanje haubom sada je tar -shygeted kako bi pomogao državnoj vladi da preuzme dugoročno efikasno upravljanje kontrolom poplava u problematičnim područjima. Centralna komisija za vode se bavi prognozom poplava na međudržavnim riječnim slivovima kroz 161 stanicu od kojih su 134 stanice za prognozu nivoa rijeka i 27 prognostičkih stanica dotoka na većim branama/baražima širom zemlje.

Suša:

Dobro je poznato da je obrazac padavina vrlo varijabilan i da se može mijenjati u različitim državama, kao i da je varijacija i stihija iz godine u godinu također prilično značajna. Pregled obrasca kiše i padavina u Indiji prikazan je u tabeli 6.8.

Dakle, uglavnom u državama ili regijama sa niskim padavinama, posebno za vrijeme monsuna, često je prevladavala suša. Preusmjeravanje površinskih voda kroz kanale i razvoj i podzemne vode na nekim mjestima pomaže u djelomičnom ublažavanju problema i šilema.

Nacionalna komisija za integralni razvojni plan vodnih resursa ‘, koja je konstituirana u rujnu 1996. godine, podnijela je izvještaj Vladi Unije u prosincu 1999. i dala nekoliko preporuka za razvoj i smanjenje vodnih resursa za piće, navodnjavanje, industrijske, poplave kontrola, transfer viškova vode u deficitarna područja i tako dalje.

Brana—koristi i sukobi:

Izgradnja “Dam ” jedna je od glavnih aktivnosti za upravljanje vodnim resursima u različitim i stidljivim dijelovima svijeta. Za razvoj višenamjenskih vodnih resursa, kao što je poticaj od poplava, skladištenje i preusmjeravanje resursa vay i shyter za navodnjavanje i vodoopskrbu zajednice, kao i za proizvodnju energije iz hidel -a, stvaranje rezervoara vode i brane u području riječnog sliva je glavna aktivnost. Dugo vremena je stvaranje “brane” simbolizirano kao in­tegated komponente planiranja razvoja vodnih resursa.

S vremenom je postalo jasno da mega brane u cijelom svijetu imaju nekoliko negativnih utjecaja na okoliš i ljudsku zajednicu ui oko nje. Kao posljedica toga, pokrenut je pokret protiv brana protiv stvaranja bilo kakvog projekta mega brane. Nekoliko hiljada “Environmental Refugee” stvoreno je zbog brojnih projekata velikih brana.

Sukob u podjeli vode:

Održavanje vodosnabdijevanja u glavnim rijekama i njihovim distribucijama u sušnim mjesecima je glavna briga koja izaziva sukobe između dvije susjedne države ili zemlje. Tako je tokom godina došlo do niza međunarodnih ugovora o dijeljenju wa­ter-a, tj. saradnje Indije i Butana, saradnje Indije i Bangladeša, saradnje Indije i Nepala i sporazuma o vodama između Indije i Pakistana.

Svi ovi ugovori uključuju uspostavljanje zajedničkih timova za hidrometeorološku prognozu i prognozu poplava i sramežljivu mrežu na rijekama, kao i njihova pitanja dijeljenja vode. Povremeno su se svi ugovori ponovo ocjenjivali. Identično međudržavna pitanja podjele vode sada se vrlo često pojavljuju u naslovima vijesti, zbog neslaganja oko ispuštanja vode iz različitih brana tokom sušnih mjeseci.

Ovaj problem je vrlo ozbiljan u južnim i sjeverozapadnim državama. Centralna wa­ter komisija (CWC), New Delhi, odgovorna je za pokretanje koordinacije sa dotičnim državnim vlastima, šemama za kontrolu, očuvanje i korištenje vodnih resursa u svrhu upravljanja poplavama, navodnjavanja, plovidbe i proizvodnje vode u cijeloj zemlji.

Postoje i brojni sudovi za rješavanje međudržavnih sporova oko vode:

(i) Sud za sporove o vodi Godavari,

(ii) Sud za sporove Krišna-voda,

(iii) Narmada water Dis­putes Tribunal,

(iv) Sud za Ravi i Beas water Dis­putes, i

(v) Tribunal za Cauvery water Dis­putes.

Nacionalna vodna politika (2002):

Ovu politiku usvojilo je Nacionalno vijeće za vodne resurse. Politika predviđa for­mulaciju državne vodne politike i pripremu operativnog akcionog plana u vremenski ograničenom man­ner-u za postizanje željenih ciljeva. Strategija razvoja i upravljanja uključuje mnoge efektivne planove očuvanja i upravljanja vodom kao sastavni dio dugoročnog perspektivnog planiranja vodnih resursa.

Sljedeće aktivnosti su predložene i predložene u perspektivnom planiranju:

1. Učešće zainteresovanih strana u optimalnom korišćenju vodnih resursa i njegovo razvoj i razvoj kao državna vlada. imaju neadekvatna sredstva za održavanje takvih objekata. Ovo uključuje upravljanje par­ticipatornim navodnjavanjem.

2. Obnova i modernizacija projekata navodnjavanja i navodnjavanja je od suštinskog značaja jer je prosječna efikasnost korištenja vode u projektima navodnjavanja (2003.) oko 20 do 40 za kanalsku vodu i oko 60% za šeme navodnjavanja podzemne vode. Ova situacija se može poboljšati boljim upravljanjem i nadogradnjom sistema kako bi se ostvarile optimalne prednosti i kroz ublažavanje posljedičnih nuspojava kao što su nakupljanje vode i nejednakost u opskrbi vodom do krajnjih krajeva.

3. Očuvanje i održavanje kvaliteta vodnih resursa vrlo su važni za različite vrste korištenja vode. Kvalitet kontaminirane podzemne vode može se poboljšati sakupljanjem kišnice i vode i punjenjem podzemne vode.

4. Upravljanje slivovima je jedna od ma­jor korisnih metoda za obezbjeđivanje održivog navodnjavanja. Također pomaže u kontroli erozije tla i očuvanju vode.

5. Prikupljanje kišnice i ponovno punjenje podzemnih voda dva su vrlo važna međusobno povezana procesa očuvanja vode, kada postoji signal opasnosti o iscrpljivanju podzemnih voda.

6. Povezivanje rijeka je još jedan značajan prijedlog distribucije vode u mreži cijele zemlje. Međutim, ekolozi su se usprotivili ovoj ideji iz nekoliko razloga, posebno zbog pogrešnog koncepta viška vode.

7. Upravljanje poplavama uključuje skladištenje vode, disperziju i ranu procjenu područja evidentiranja vode i sjeckanja. Dugoročno planiranje za takvu situaciju je od velike važnosti u područjima sklonim poplavama.

8. Masovna kampanja podizanja svijesti o očuvanju vode je izuzetno bitna, inače bilo kakva količina razvoja vode neće biti dovoljna za potrebe društva. Kako uštedjeti vodu na nivou domaćinstva? Ovo treba objasniti svakom građaninu. Detalji su dati u Tabeli 6.9.

Integrirano upravljanje vodama:

Kriza slatke vode danas je globalni fenomen. Stoga postoji velika potreba za integriranim upravljanjem vodnim resursima u smislu prikupljanja vode, skladištenja i odlaganja, efikasnog korištenja i recikliranja otpadnih voda.

Kako bi zadovoljili buduće potrebe, urbani, poljoprivredni i nacionalni interesi morat će se pozabaviti nizom ili pitanjima kao što su sljedeće:

1. Povećana potražnja za vodom generirat će pritisak i tlak za preusmjeravanje vode u visoko naseljena područja ili područja sposobna za navodnjavanje.

2. Povećana potražnja za vodom dovest će do povećanog tretmana i ponovne upotrebe postojećih zaliha vode.

3. U mnogim područjima u kojima se voda koristi za navodnjavanje i navodnjavanje, isparavanje vode iz tla tokom mnogo godina dovodi do nakupljanja soli u tlu. Kada se voda koja se koristi za ispiranje soli iz tla vrati u potok, kvalitet vode se smanjuje.

4. U nekim područjima, bunari obezbjeđuju vodu za sve kategorije i kategorije upotrebe. Ako se podzemne vode ispumpavaju brže nego što se zamjenjuju, nivo vode se spušta.

5. U obalnim područjima morska voda može prodrijeti u vodonosne slojeve i pokvariti vodoopskrbu.

6. Potražnja za rekreacijom na vodi dramatično se povećava i zahtijeva vodu visokog kvaliteta, posebno za aktivnosti koje uključuju potpuni tjelesni kontakt, poput kupanja i plivanja.

Uglavnom, upravljanje vodama je jedna od glavnih briga svake zemlje kojoj je potrebno mnogo sveobuhvatnije planiranje na dugoročnom planu.


Biološki značaj vode

Voda je majčinska tečnost svih oblika života. Suština vode za žive sisteme je evidentna jer bez vode nema života. Nijedna druga tvar na zemlji nije u izobilju kao voda. Svi aspekti ćelijske strukture i funkcije prilagođeni su fizičkim i hemijskim svojstvima vode. Slijedi važan biološki značaj ili važnost vode u živom sistemu.

(1). Voda je 'univerzalni rastvarač'.
(2). Voda može otopiti većinu biološki važnih molekula.
(3). To je otapalo života. Život je nastao u vodi i prilagođen opstanku samo u prisutnosti vode.
(4). Oko 70 do 90% ćelije zauzima vodu.
(5). Voda djeluje kao medij za difuziju molekula u ćeliji.

(6). Osmotsku koncentraciju ćelije održava voda i otopljene otopljene tvari.

(7). Tvrdoću ćelije održava voda.

(8). Translokacija anorganskih i organskih spojeva u živi sistem odvija se kroz vodu.

(9). Ugljikohidrati, proizvod fotosinteze, u biljkama se prenose kroz vodu.

(10). Voda je izvor H+ jona za fotosintezu.

(11). Kiseonik se oslobađa hidrolizom vode tokom fotosinteze.

(12). Voda djeluje kao reaktant u reakciji hidrolize.

(13). Voda podržava vodene biljke i životinje.

(14). Flagirani i trepljasti organizmi mogu plivati ​​u vodi.

(15). Organizmi sa flageliranim polnim ćelijama zahtijevaju vodu za svoju oplodnju.

(16). Niže biljke kao što su alge, gljive, briofiti i pteridofiti zahtijevaju prisustvo vode da bi završile svoju oplodnju.

(17). Životinje s vanjskom oplodnjom, kao što su vodozemci, zahtijevaju vodu za završetak oplodnje.

(18). Oprašivanje i širenje sjemena u biljkama može se obaviti preko vodenih tijela.

(19). Voda hladi tijelo procesom znojenja.

(20). Transpiracija u biljkama nastaje zbog prisutnosti vode.

(21). Transpiracija osigurava unos vode i transport minerala u biljkama.

(22). Transpiracija takođe hladi listove i čini ih da ostanu na otvorenom suncu.

(23). Za klijanje semena je potrebna voda.

(24). Glavni medij krvi je voda (80% krvi čini voda)

(25). Glavni medij limfnog sistema je voda.

(26). Izlučujući sistem kod životinja djeluje kroz vodeni medij.

(27). Osmoregulacija stanice nastaje zbog prisutnosti vode.

(28). Voda djeluje kao lubrikant u zglobovima.

(29). Voda djeluje kao hidrostatički kostur stabljika i crva.

(30). Voda stvara tekućine poput suza, pljuvačke, sluzi i sperme.

(31). Voda djeluje kao reaktant za mnoge biološke reakcije.

(32). Hidrofilne i hidrofobne interakcije makromolekula omogućavaju formiranje i stabilizaciju plazma membrane, konformaciju proteina.

(33). Led ima manju gustoću od tekuće vode, pa led pluta po vodi, ovaj plutajući led djeluje kao izolator nad vodnim tijelima i štiti vodene životinje od ekstremno hladnih uvjeta.

(34). Voda je prozirna, što omogućava prodiranje svjetlosti i osigurava opstanak vodenih biljaka.

(35). Reakcija kondenzacije, uobičajena vrsta reakcije u ćelijama, rezultira oslobađanjem molekula vode.

(36). Voda može formirati pufere s kiselinama i bazama.

(37). Voda štiti ćelije od temperaturnih fluktuacija.

(38). Voda je bitna abiološka komponenta ekosistema.

(39). Zbog velikog toplinskog kapaciteta, voda sprječava utjecaje temperaturnih fluktuacija u okolini.

(40). Voda ima veću gustinu od vazduha, što obezbeđuje padavine i kišu.

(41). Voda može formirati koloidni sistem u tlu sa hranljivim materijama i česticama gline.

(42). Voda ima visoku dielektričnu konstantu.

(43). Voda se lagano širi kada se smrzavaju. Ako se voda skuplja tokom smrzavanja, led će potonuti u vodu i uništiti vodeni svijet u polarnim regijama.

(44). Zvučni valovi mogu putovati 4,5 puta brže u vodi nego u zraku, što dopušta izbjegavanje riba od opasnosti.

Učite van mreže (bez interneta)

Sada možeš Skinuti the PDF ovog posta Apsolutno besplatno!

Molimo kliknite na Link za preuzimanje / Dugme ispod za spremanje objave kao pojedinačne PDF datoteke. PDF datoteka će se otvoriti u novom prozoru u samom pretraživaču. Desnom tipkom miša kliknite PDF i odaberite ‘Sačuvaj kao‘ opcija da sačuvate datoteku na vašem računaru.

Molim te Podijelite PDF sa svojim prijateljima, rođacima, studentima i kolegama…


Publikacije

Podaci o nivou vode za basen Albuquerquea i susjedna područja, centralni Novi Meksiko, period rekorda do 30. septembra 2020.

Dolina Albuquerquea, koja se nalazi u središtu Novog Meksika, duga je oko 100 milja i široka 25-40 milja. Sliv je hidrološki definiran kao opseg konsolidiranih i nekonsolidiranih naslaga tercijarne i kvartarne starosti koji obuhvaća strukturni rascjep Rio Grande između San Acacije na jugu i jezera Cochiti na sjeveru. 20 posto.

Jurney, Elaiya R. Bell, Meghan T.

Praćenje izvora metala do rijeke San Juan

Uvod Rijeka San Juan je glavni izvor vode za zajednice u regiji Four Corners u Sjedinjenim Državama (Colorado, Arizona, New Mexico, Utah) i vitalni je izvor vode za Navajo Naciju. Agencija za zaštitu životne sredine Navaho (NNEPA) periodično uzorkuje površinske vode nacije Navaho i otkrila je da neke.

Blake, Johanna M. Chavarria, Shaleene B. Matherne, Anne-Marie

3-D geološke kontrole protoka hidrotermalnih fluida na geotermalnom polju Brady, Nevada, SAD

U mnogim hidrotermalnim sistemima, propusnost pukotina duž rasjeda obezbjeđuje puteve za podzemne vode za prijenos topline iz dubine. Raspad stvara niz stilova deformacija koji presijecaju heterogenu geologiju, što rezultira složenim obrascima propusnosti, poroznosti i hidrauličke vodljivosti. Vertikalno povezivanje (a.


Pretvaranje iz ATP u ADP

Adenozin trifosfat (ATP) je energetska valuta života i obezbeđuje tu energiju za većinu bioloških procesa pretvarajući se u ADP (adenozin difosfat). Pošto osnovna reakcija uključuje molekul vode,

ova reakcija se obično naziva hidrolizom ATP -a.

Struktura ATP -a ima okosnicu uređenog spoja ugljika, ali dio koji je zaista kritičan je fosforni dio - trifosfat. Tri fosforne grupe su međusobno povezane kiseonikom, a postoje i bočni kiseoniki povezani sa atomima fosfora. U normalnim uvjetima u tijelu, svaki od ovih kisika ima negativan naboj, a kao što znate, elektroni žele biti s protonima - negativni se naboji odbijaju. Ovi skupljeni negativni naboji žele da pobegnu - da se udalje jedan od drugog, tako da ovde ima mnogo potencijalne energije.

Ako uklonite samo jednu od ovih fosfatnih grupa s kraja, tako da postoje samo dvije fosfatne grupe, molekul je mnogo sretniji. Ako prekinete ovu vezu, energija je dovoljna za oslobađanje oko 7000 kalorija po molu, otprilike isto koliko i energija u jednom kikirikiju.

Živa bića mogu koristiti ATP kao bateriju. ATP može pokrenuti potrebne reakcije gubljenjem jedne od svojih fosfornih grupa kako bi se formirao ADP, ali možete koristiti energiju hrane u mitohondrijima da pretvorite ADP natrag u ATP tako da energija ponovo bude dostupna za obavljanje potrebnog posla. U biljkama se sunčeva energija može koristiti za pretvaranje manje aktivnog spoja u visoko energetski oblik. Za životinje, energiju iz vaših molekula za skladištenje velike energije iskoristite da učinite sve što morate učiniti da biste ostali živi, ​​a zatim ih "napunite" kako biste ih vratili u stanje visoke energije.


Pregled tipova hemijskih veza

Ionic Bonds - Jonska veza je potpuni prijenos elektrona s jednog atoma na drugi. To se općenito događa između atoma koji imaju suprotnu elektronegativnost. To znači da jedan ima vrlo malo atoma u vanjskoj ljusci, dok drugi ima mnogo. Uobičajeni primjer ionske veze je veza soli s Na i Cl. Natrijum ima jedan elektron u svom spoljašnjem omotaču, u kojem prelazi na hlorid da bi napravio ionsku vezu.

Kovalentne veze - Kovalentne veze uključuju potpuno dijeljenje elektrona između dva atoma. Najčešće se javlja između atoma koji imaju samo djelomično ispunjene vanjske ljuske. Ako dva atoma imaju sličnu elektronegativnost, tada se elektroni mogu dijeliti između njih. Ugljik formira kovalentne veze.

Polarne kovalentne veze - Polarna kovalentna veza je mnogo slična kovalentnoj, osim što se javlja između atoma koji imaju različitu elektronegativnost. Kada se to dogodi, elektroni se i dalje dijele, ali imaju tendenciju da provode više vremena oko elektronegativnijeg atoma u odnosu na drugi. Takav primjer je sa vodom. Kisik je vrlo elektronegativan, dok vodik nije. Elektroni imaju tendenciju da favorizuju kiseonik i provode više vremena oko njega.

Vodikove veze - Vodikove veze su manje hemijske veze i više su statička privlačnost. Oni uključuju reakciju između atoma vodika i elektronegativnog atoma. Jačina vodonične veze je manja od jedne desetine kovalentne veze.


Promjena efikasnosti korištenja vode u kopnenom ekosistemu u posljednje tri decenije

Definisan kao odnos između bruto primarne produktivnosti (GPP) i evapotranspiracije (ET), efikasnost korišćenja vode na nivou ekosistema (EWUE) je indikator prilagođavanja fotosinteze vegetacije gubitku vode. Procesi koji kontrolišu EWUE su složeni i odražavaju kako sporu evoluciju biljaka i biljnih zajednica, tako i brzo prilagođavanje funkcionisanja ekosistema promenama ograničavajućih resursa. U ovoj studiji smo istražili trendove EWUE od 1982. do 2008. koristeći modele zasnovane na podacima izvedenim iz satelitskih opservacija i modelima ciklusa ugljika orijentiranih na proces. Naši nalazi ukazuju na pozitivne trendove EWUE od 0,0056, 0,0007 i 0,0001 g C m −2 mm −1 god −1 pod jedinstvenim efektom porasta CO2 („CO2’), Klimatske promjene („ CLIM ”) i taloženje dušika („ NDEP ”). Globalni obrasci trendova EWUE-a prema različitim scenarijima ukazuju na to da (i) EWUE-CO2 pokazuje globalno povećanje, (ii) EWUE-CLIM raste uglavnom na visokim geografskim širinama i opada na srednjim i niskim geografskim širinama, (iii) EWUE-NDEP pokazuje blagi trend rasta osim u zapadnom Sibiru, istočnoj Evropi, dijelovima Sjeverne Amerike i centralne Amazonije. MTE model vođen podacima, međutim, pokazuje blagi pad EWUE tokom istog perioda (−0,0005 g C m −2 mm −1 god −1 ), što se razlikuje od modela procesa (0,0064 g C m −2 mm − 1 g. −1) simulacije uzimajući u obzir sve pokretače. Ovu neslaganje pripisujemo činjenici da nemodelirani fiziološki efekti povišenog CO2 smanjenje stomatalne provodljivosti i transpiracije (TR) u MTE modelu. Djelomična korelacijska analiza između EWUE-a i klimatskih pokretača pokazuje slične odgovore na klimatske varijable s modelom vođenim podacima i modelima orijentiranim na procese u različitim ekosistemima. Promjena efikasnosti korištenja vode definirana iz WUE-a zasnovanog na transpiracijit (GPP/TR) i inherentna efikasnost korištenja vode (IWUEt, GPP × VPD/TR) kao odgovor na porast CO2, klimatske promjene i taloženje dušika su također razmatrani. Naše analize olakšat će mehaničko razumijevanje interakcija ugljik -voda nad kopnenim ekosustavima pod globalnim promjenama.

Tabela S1. Detalji procesno orijentiranih modela korištenih u ovoj studiji.

Slika S1. Prostorni obrasci „CO2Trend TR/LAI (jedinična transpiracija po jedinici LAI) modelirao je samo DGVM od 1982. do 2008.

Slika S2. Prostorni obrasci (a) trendova evapotranspiracije od 1982. do 2008. (b) trendova transpiracije od 1982. do 2008. (c) trendovi isparavanja od 1982. do 2008. (d) relativne promjene srednjeg LAI -a u posljednjih 5 godina studijskog perioda u odnosu na prosječni LAI prvih 5 godina studijskog perioda pod DGVM simulacijom S1.

Slika S3. Prostorni obrasci (a) k, omjer između prosječnog EWUE -a od 1982. do 1986. i onog od 2004. do 2008. procijenjenog po MTE modelu, (b) k ', teoretski omjer između prosječnog teoretskog EWUE -a od 1982. do 1986. i onog od 2004. do 2008. ako efekti povišenog CO2 na stomatnu provodljivost i LAI se uzimaju u obzir.

Napomena: Izdavač nije odgovoran za sadržaj ili funkcionalnost bilo koje prateće informacije koju su dali autori. Sve upite (osim sadržaja koji nedostaje) treba uputiti odgovarajućem autoru za članak.


Sažetak odjeljka

Mineralne hranjive tvari kruže kroz ekosisteme i njihovu okolinu. Od posebne važnosti su voda, ugljik, dušik, fosfor i sumpor. Svi ovi ciklusi imaju veliki utjecaj na strukturu i funkciju ekosustava. Budući da su ljudske aktivnosti uzrokovale velike poremećaje u ovim ciklusima, njihovo proučavanje i modeliranje posebno su važni. Ekosistemi su oštećeni raznim ljudskim aktivnostima koje mijenjaju prirodne biogeokemijske cikluse zbog zagađenja, izlijevanja nafte i događaja koji uzrokuju globalne klimatske promjene. Zdravlje biosfere ovisi o razumijevanju ovih ciklusa i načinu zaštite okoliša od nepovratnih oštećenja.


Pogledajte video: SE2 деньпод Водой (Decembar 2022).