A víz az élet alapja, víz nélkül nincs élet a Földön. A víz életet teremt és tart fenn, mivel létfontosságú tápanyagokat szállít az élő szervezetekhez, biztosítja az élettevékenységükhöz nélkülözhetetlen anyagokat. Ugyanakkor a víz, károsító anyagokat is továbbíthat az élőlényekhez, amelyek az élőlények homeosztázisát (viszonylagos belső állandóságát) felboríthatják, és a szervezetek pusztulásához vezethetnek. A víz tehát az életet és a pusztulást egyaránt jelenheti.
A Föld teljes vízkészlete mintegy 1,400 millió km3, a felszín 71 %-át borítja (3. táblázat).
3. táblázat. A hidroszféra vízkészlete (Schwoerbel, 1999. nyomán)
| A víz elhelyezkedése | Ezer km3 | % | Újratermelődési idő |
| Óceánok és
tengerek |
1 380 000 | 97,61 | 37000 év |
| Sarki és hegyvidéki jég és hó | 29 000 | 2,08 | 16000 év |
| Felszín alatti vizek | 4 000 | 0,29 | 300 év |
| Édes vizű tavak | 125 | 0,009 | 1-100 év |
| Sós vizű tavak | 104 | 0,008 | 1-1000 év |
| Talajnedvesség | 67 | 0,005 | 280 nap |
| Folyóvizek | 1,2 | 0,00009 | 12-20 nap |
| Vízpára a légkörben | 14 | 0,0009 | 9 nap |
| összesen | 1 413 341 | 100 |
A hidrológiai ciklus a víz folyamatos vándorlása a szárazföld és az atmoszféra között, melynek mozgató erői a gravitáció és a nap sugárzása. A halmazállapotok a hőmérséklet és a nyomás függvényei. A hidrológiai körforgás kulcseleme a felszíni vizek párolgása, amely jóval a forráspont alatt bekövetkezik (a levegő víztartalma már 20 oC-on is elérheti a 15 %-ot). Évente 0,45 millió km3 víz lép be a folytonos, nagy körforgásba. 3,000 év kell ahhoz, hogy a teljes vízkészletnek megfelelő térfogatú víz egyszer körbeforduljon (ennyi a víz átlagos „tartózkodási ideje”). Minden más anyag földi körforgásának hajtóereje a víz körforgása – a víz a legáltalánosabb szállító közeg. A nagy körforgás számos kicsi forgás eredője. A sok, térben és időben változó (gyors) kicsi körforgás az oka, hogy a vízzel kapcsolatos gondok földrészenként, térségenként, évenként és évszakonként változó módon jelentkeznek. A hidrológiai ciklus természetes változékonysága felelős a Föld édesvízkészletének mennyiségéért és megoszlásáért. Ezt az elmúlt 200 évben az emberi tevékenység alapvetően módosította. (23. ábra)
23. ábra: A hidrológiai ciklus vázlata (Allan, 2001. nyomán)
Amikor az ember hidrológiai ciklust befolyásoló tevékenységéről gondolkodunk, elsősorban a felszíni édesvizekkel kapcsolatos tevékenység jut eszünkbe, de ez csak egy a sok példa közül:
Nílus, Tigris, Eufrátesz: Mindannyian tanultuk, hogy a három folyó mentén a történelmi ókorban virágzó, öntözéses kultúrák alakultak ki. Mezopotámia virágzásának a túlzott öntözés okozta hidrológiai változások vetettek véget igen hamar, hiszen a terület elsivatagosodott. A Nílus menti öntözéses gazdálkodásnak a folyó felső szakaszán, éppen az áradások kivédésére épített nagy kapacitású tározó, a Nasszer-tó vetett véget, s a terület erősen sivatagosodik.
Tározók: Az ember sokféle célból, több ezer éve épít víztározókat, számuk azonban az utóbbi évszázadban exponenciálisan nőtt. Ennek fő oka a „környezetbarát” vízi energia előállítása, mely az emberiség növekvő energiaigényét igyekszik fedezni. A tározók létesítése növeli a víz tartózkodási idejét a folyómedrekben, ezzel befolyásolva a folyó lefolyási viszonyait, lassítva a hidrológiai ciklust. Az Aral-tó és a Kaszpi-tenger befolyói ma tározó-sorozatok, vizüket intenzíven használták öntözésre, emiatt a két reliktumtó lassan a kiszáradás határára jut.
Sótalanítás: A tengervíz sótalanítása során a só mellett édesvíz keletkezik, ha ezt felhasználjuk locsolásra, visszaengedjük a tengerbe, lényegesen változhat az érintett terület.
Magfelhők: Az eső indukálásának módja lehet az ún. magfelhők generálása, melyek aztán „lehozzák” a várt égi áldást. Ezt a jelenséget viharágyúk használatával érhetjük el, de légköri hősziget (pl. város) képzése is ezzel az eredménnyel jár.
A szárazföld különböző vizeit belvíz kifejezéssel különböztetjük meg a világtengerrel szemben. A belvizek egy lehetséges csoportosítása jórészt követi a mindennapi életben is használt kifejezéseket:
- Források
- Folyóvizek (patak, folyó, folyam)
- Állóvizek (tó, kisebb tavak, mocsár, láp, időszakos vizek és kisvizek (tócsa, pocsolya. stb.))
- Különleges hőmérsékleti és vegyi sajátossággal rendelkező vizek (hévizek, hó és jég, sósvizek, szikesek, kénesek, stb., szennyvizek)
- Felszín alatti vizek
Talajvíz a felszín alatti vízkészletnek az a része, amely az első vízzáró réteg fölött helyezkedik el (fölötte található a kapilláris víz, legfölül pedig a pórusvíz). Rétegvíz (artézi vagy mélységi víz) két vízzáró réteg között helyezkedik el (általában 20 m és valahány km között). Ásványvíznek az 1000 mg/dm3-nél nagyobb oldott sótartalmú vizet nevezzük, termálvíznek (hévíznek) pedig a 30 oC fölötti hőmérsékletű vizet. A karsztvíz a mészkő- és dolomithegységek repedéseibe beszivárgott csapadékvíz.
Napjainkban Magyarországon a felhasználni kívánt vizet 2 %-ban talajvízből, 7 %-ban karsztvízből, 35 %-ban rétegvízből, 44 %-ban parti szűrésű felszíni vizekből nyerjük.
Az emberi használatra alkalmas víz alapvetően két kritériumnak kell megfeleljen: tiszta legyen és édesvíz legyen. Ha elhasználjuk és elszennyezzük édesvízkészleteinket, az súlyos társadalmi és politikai konfliktusokhoz, tömeges elvándorlásokhoz, terjedő járványokhoz és környezetpusztuláshoz vezethet. Tekintettel arra, hogy az egy főre eső vízfelhasználás még a népességnél gyorsabb ütemben növekszik, és az édesvízkészlet a Földön korlátos, csak idő kérdése, hogy a szükségletek mikor merítik ki ezt a forrást. Számítások szerint kb. 2030-ban metszi majd egymást a készletek ereszkedő görbéje és a szükségletek emelkedő görbéje.[1]
[1] Ha a hidrogén-meghajtású autók használata elterjed a Földön, akkor a hidrogén égéséből származó víz a Földön felhasználható édesvíz készletet növeli – csak az a kérdés mennyiben befolyásolja a globális és helyi klímát, milyen szélsőséges hatásokban nyilvánul meg.
