Вода, как губку, пропитывает все живое и неживое на Земле; 70 % территории планеты покрыто водами, все живое примерно на 80 % по объему состоит из воды. Вода находится в постоянном движении. Это вечное движение воды (круговорот воды) в природе обеспечивает обмен веществ между организмами и окружающей средой и между отдельными компонентами среды, очищение воды от загрязнения при испарении и непрерывное образование пресной воды (рис. 6.1).

Структура распределения водных масс в гидросфере Земли (табл. 6.1) показывает, что более 98 % мировых запасов составляет соленая вода. Основные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках и недоступны для использования. Объем остальной части пресных вод составляет доли процентов от общих мировых запасов водных масс. Кроме того, пресная вода неравномерно распределена по поверхности Земли. Около шестой части населения планеты испытывает острую нехватку питьевой воды. Россия обладает четвертой частью всех мировых запасов пресных вод, причем 80 % отечественных запасов сосредоточено в озере Байкал.

Важнейшей характеристикой различных частей гидросферы является активность водообмена. Наибольшей скоростью водообмена обладают воды рек, которые сменяются каждые 10 – 11 дней. Именно поэтому, несмотря на малые запасы речных вод (0,0001 % объема всей гидросферы или 1200 км³), они обеспечивают основной объем потребляемой воды, так как обладают значительной способностью к возобновлению и самоочищению.

Запасы воды в человеческом организме велики: от 30 до 50 литров (у женщин на 10% меньше, чем у мужчин). Однако для поддержания нормальной жизнедеятельности в человеческий организм ежесуточно должно поступить в среднем 2,5 л пресной воды:

1,0 – 1,5 л – с напитками; 1,2 – 0,7 л – с пищей; 0,3 л – образуется в ходе обменных процессов из жиров организма. Столько же воды (2,5 л) выводится из организма, в том числе: » 55 %– с мочой и другими выделениями; » 25 % – с потом; » 20 % – с дыханием.

В зависимости от климатических условий, образа жизни, условий труда и состояния здоровья активность водообмена в человеческом организме составляет 6 – 12 суток. То есть вода, которую мы выпили сегодня, выйдет из организма только через 6 – 12 суток, совершив тысячи оборотов, проделав гигантскую работу по переносу питательных веществ к каждой клетке организма и удалению продуктов распада.

Однако в структуре водопотребления удовлетворение чисто биологических нужд человечества в питьевой воде составляет единицы процентов. Основным водопотребителем является созданная руками человека техносфера, в том числе сельское хозяйство – 65 %, промышленность – 24 %, коммунальное хозяйство (в том числе биологические нужды человека в воде) – 8 %, водохранилища – 3 %.

Именно интенсивное развитие техносферы привело к резкому увеличению водопотребления в мире (с начала XX века оно возросло в семь раз). Техносфера, как и все другие системы, потребляет воду, используя ее для своих нужд, и отдает (сбрасывает) воду назад в природные системы с «ненужными» техносфере веществами.

Таблица 6.1 Распределение водных масс и активность водообмена в гидросфере