Woda słodka i słona

Woda słodka i woda słona to dwa oblicza tej samej substancji, rozdzielone jednym parametrem — zasoleniem. Dział Woda zbiera to, co w wodzie da się zmierzyć przyrządem: odczyn, przewodność, twardość i smak. Ta strona bierze z tego zestawu jeden pomiar — sumę rozpuszczonych soli — i pokazuje, że to on dzieli wodę Ziemi na dwie skrajnie nierówne części: ocean, którego wypić się nie da, i około dwa i pół procenta, z których pochodzi każda woda pitna na świecie. Poniżej: czym dokładnie różnią się obie kategorie, gdzie woda słodka występuje, ile zostaje jej Polsce, dlaczego wody morskiej nie można pić i co dzieje się tam, gdzie słodka spotyka się ze słoną.

Czym różni się woda słodka od słonej

Woda słodka i woda słona to dwie kategorie tej samej substancji, rozdzielone jednym parametrem: ilością rozpuszczonych soli. Wg U.S. Geological Survey (USGS, Water Science School) woda słodka zawiera mniej niż 1 000 mg rozpuszczonych soli na litr, woda lekko słona 1 000–3 000 mg/l, umiarkowanie słona 3 000–10 000 mg/l, silnie słona 10 000–35 000 mg/l, a woda oceaniczna około 35 000 mg/l. To, co potocznie nazywamy „słodką wodą”, nie ma nic wspólnego ze słodyczą – to po prostu woda niesłona: rzeki, jeziora, lodowce i wody podziemne.

Różnica w zasoleniu pociąga za sobą różnice fizyczne. Woda słona ma większą gęstość niż słodka, dlatego przedmioty łatwiej się na niej unoszą, a rozpuszczone jony sodu i chloru sprawiają, że przewodzi prąd znacznie lepiej. W składzie wody morskiej dominują chlorki; w wodzie słodkiej większy udział mają wodorowęglany i węglany wapnia oraz magnezu – te same związki, które w kranie dają twardość i kamień.

Ile jest wody na Ziemi i ile z niej jest słodka

Wg USGS („How much water is there on Earth?”) cała woda na Ziemi to około 1 386 000 000 km³. Z tego:

Źródło liczb: tabela „One estimate of global water distribution”, USGS Water Science School.

Wniosek z tej tabeli jest prosty: prawie cała woda słodka jest zamrożona albo schowana pod ziemią. Rzeki i jeziora, z których czerpie większość wodociągów, to ułamek procenta – i to właśnie ten ułamek wodociągi realnie wykorzystują. Dostęp do wody słodkiej jest więc pytaniem nie o to, ile jej jest na planecie, tylko o to, jaką jej część da się ująć, uzdatnić i doprowadzić do kranu.

Gdzie występuje woda słodka

Woda słodka występuje w rzekach, jeziorach, bagnach, ujściach rzek, lodowcach, górach lodowych i zbiornikach sztucznych, a także w atmosferze, glebie i organizmach żywych. Największe magazyny to lód polarny i wody podziemne (USGS, jak wyżej).

Zasoby wody słodkiej w Polsce

Wg Głównego Urzędu Statystycznego (opracowanie „Ochrona środowiska”, dane za lata 2000–2022) średni roczny odpływ wód powierzchniowych z terytorium Polski, łącznie z dopływami z zagranicy, wynosił 56,6 km³, co w przeliczeniu na mieszkańca daje około 1,5 tys. m³ rocznie. GUS zaznacza, że w większości krajów europejskich zasoby wód słodkich przekraczają 5 tys. m³ na mieszkańca. W pojedynczym roku 2020 GUS podał wartość około 1,3 tys. m³ na mieszkańca.

Polska jest więc krajem o niewielkich zasobach wody słodkiej na tle Europy, a w latach suchych wskaźnik spada jeszcze niżej – rok 2020 z wartością około 1,3 tys. m³ pokazuje skalę tego wahania. Te liczby to tło dla pytania, skąd bierze się woda pitna w polskich kranach i od czego zależy jej jakość – odpowiada na nie strona Woda z kranu.

Czy woda ma smak

Czysta woda nie ma smaku w potocznym sensie, ale organizm ją „wyczuwa”. Wg badania Zocchi, Wennemuth i Oka opublikowanego w „Nature Neuroscience” (2017, t. 20, s. 927–933) u myszy za wykrywanie wody odpowiadają te same komórki receptorowe języka, które reagują na smak kwaśny; ich wyciszenie znosiło odpowiedź nerwów smakowych na wodę. Stąd popularne skróty „woda smakuje kwaśno” – w ścisłym sensie chodzi o mechanizm wykrywania, nie o smak, który zauważamy.

To, co realnie czujemy w wodzie, pochodzi z rozpuszczonych substancji: chlorek sodu daje smak słony, siarczany magnezu i sodu – gorzki, kwas węglowy – kwaskowaty, a substancje organiczne mogą dawać posmak odbierany jako słodkawy. Dlatego woda z różnych ujęć smakuje inaczej, mimo że chemicznie to wciąż H₂O.

Dlaczego nie można pić słonej wody

Wg National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, „Can humans drink seawater?”) ludzkie nerki potrafią wytworzyć mocz tylko mniej słony niż woda morska. Żeby usunąć sól z wypitej wody morskiej, organizm musi wydalić więcej wody, niż przyjął – i sięga po wodę z własnych komórek. Efekt, jak ujmuje to NOAA: człowiek umiera z odwodnienia, choć jest coraz bardziej spragniony.

Słona woda w kranie to osobny przypadek: może pochodzić z nieprawidłowo działającego zmiękczacza wody (wymiana jonowa na sód), z awarii instalacji albo z zanieczyszczenia sieci. Sygnał ten warto zgłosić do lokalnego przedsiębiorstwa wodociągowego, bo woda do spożycia ma określone prawem parametry – opisuje je strona o wodzie z kranu.

Czy Bałtyk to morze słodkie

Nie. Bałtyk jest morzem słonawym: wg Copernicus Marine Service (program obserwacji oceanów Unii Europejskiej) jego zasolenie to około jedna piąta zasolenia oceanów, czyli około 7 g soli na litr wobec około 35 g/l w oceanie. Bałtyk jest płytki (średnia głębokość ok. 54 m) i łączy się z Atlantykiem tylko przez Cieśniny Duńskie, więc słona woda oceaniczna napływa do niego rzadko, a słodka z rzek – stale. Zasolenie rośnie z głębokością i zmienia się sezonowo (Copernicus, tamże). Dlatego wody z Bałtyku nie da się pić, choć jest wielokrotnie mniej słona niż Morze Północne.

Jak woda słodka miesza się ze słoną

Woda słodka jest lżejsza od słonej, więc przy ujściach rzek i w zatokach przez pewien czas unosi się na wodzie morskiej zamiast się z nią mieszać. Strefa mieszania tworzy wodę słonawą – wg skali USGS to zakres 1 000–10 000 mg soli na litr. W Bałtyku ten proces widać w całej skali morza: słodka woda rzek spływa po powierzchni, cięższa i bardziej słona woda z Cieśnin Duńskich zalega przy dnie (stąd wspomniany wzrost zasolenia z głębokością wg Copernicus).

Konsekwencja praktyczna dla przewodnictwa: im więcej jonów, tym lepiej woda przewodzi prąd. Woda morska z jonami Na⁺ i Cl⁻ przewodzi znacznie lepiej niż woda z kranu, która zawiera ich niewiele; woda destylowana przewodzi prąd bardzo słabo.

Woda słodka i słona: najważniejsze liczby

Woda słodka zdatna do picia trafia do domów i firm dwiema drogami: siecią wodociągową (patrz Woda z kranu) albo w butlach i butelkach – tę drugą opisuje strona Dostawa wody.