Какая страна имеет 20 процентов пресной воды. Пресная вода. На что мы тратим этот ценнейший ресурс
Пресная вода является важнейшей для человека и всего живого на нашей планете частью всех водных ресурсов планеты.
Пресная вода является не только источником жизни, но и определяет во многом качество жизни во всех её аспектах. Наличие доступных источников с чистой пресной водой всегда являлось одним из важнейших условий для успешного развития любого региона нашей планеты, а в будущем и космоса. Чистая пресная вода — необходимое условие здоровой и продолжительной жизни человека.
Пресная вода, что это …
Кратко сформулируем, что же это за вещество — пресная вода.
- Природные естественные воды, у которых уровень минерализации не выше 1 г/л или 0,1%.
- Пресная вода — это «чистая вода», пригодная для питья и приготовления человеком пищи, без вреда для здоровья.
Геологический словарь
Вода пресная — все природные воды с минерализацией до 1 г/л (г/кг); преобладают гидрокарбонатные, реже сульфатные и очень редко хлоридные. См. Классификация подземных вод по степени минерализации.
Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978
Запасы пресной воды на Земле
- Ледники — 24 000 000 км 3 (85% от общих запасов), 90% сконцентрировано во льдах Антарктики;
- Подземные воды — 4 000 000 км 3 (14%);
- Озёра и другие пресноводные водохранилища — 155 000 км 3 (0,6%);
- Почвенная влага — 83 000 км 3 (0,3%);
- В атмосфере — 14 000 км 3 (0,06%);
- Реки — 1 200 км 3 (0,04%).
Итого, суммарный объем всей пресной воды на Земле составляет — 28 253 200 км 3 , а это не более 3% от запасов всех вод планеты.
Источники пресной воды
Главные источники пресной воды:
- Реки;
- Озера;
- Искусственные водоемы;
- Подземные воды :
- Родники;
- Колодцы;
- Артезианские скважины;
- Атмосфера;
- Ледники;
- Системы опреснения морской воды (искусственные источники, созданные человеком);
Пресная вода — виды и классификация
Виды пресной воды исходя из её состав:
- Гидрокарбонатные пресные воды;
- Сульфатные пресные воды;
- Хлоридные пресные воды.
Классификация пресной воды по ее использованию человеком:
- Питьевые воды;
- Хозяйственно-бытовые в-ды;
- Коммунальные воды;
- Сельскохозяйственные в-ды;
- Воды промышленного назначения.
Пресная вода — возобновляемый ресурс …
Под возобновляемыми ресурсами пресной воды понимается суммарный сток всех рек планеты. То, что ресурсы называют возобновляемыми, не значит, что они являются вечными и можно бездумно их эксплуатировать без оглядки на будущее.
Хозяйственная деятельность человека нарушает экосистему нашей планеты, вследствие чего количество возобновляемых водных ресурсов сокращается и нарушается их «чистота», они становятся непригодными для употребления. Уже сейчас многие реки планеты несут воды опасные для всего живого. Как мы уже отмечали в других материалах нашего блога, большинство «незащищенных» источников пресной воды в странах с низким уровнем доходов населения содержат следы отходов жизнедеятельности человека.
Распределение возобновляемых ресурсов пресной воды
Ниже мы приведем десятку стран обладающих самыми большими возобновляемыми ресурсами пресной воды на нашей планете по данным сайта mapsofworld.com:
- Бразилия – 8 233 км 3 ;
- Россия – 4 498 км 3 ;
- Канада – 3 300 км 3 ;
- США – 3 069 км 3 ;
- Индонезия – 2 838 км 3 ;
- Китай – 2 829,6 км 3 ;
- Колумбия – 2 132 км 3 ;
- Перу – 1 913 км 3 ;
- Индия – 1 907,8 км 3 ;
- ДР Конго — 1283 км 3 .
Ещё раз отметим, что запасы пресной воды состоят также из «статичных запасов», объемы которых более стабильны, но также колеблются и сокращаются во многих своих частях. Например, всем хорошо известна проблема таяния ледников.
Угрозы и проблемы
Основные угрозой для запасов пресной воды на Земле являются отходы жизнедеятельности человека, как промышленно-хозяйственной, так и бытовой.
Еще одной глобальной проблемой для человека является неравномерное распределение запасов пресной воды. В некоторых регионах ее с избытком, а в некоторых значительный дефицит.
Вероятно, что это две главные задачи, которые будут стоять перед человечеством в контексте водоснабжения и жизнеобеспечения в ближайшее время.
Проблему неравномерного распределения водных ресурсов во многом можно решить через опреснение морской воды, но на сегодняшний момент времени технологий, которые решали бы эту задачу «правильно», еще нет.
Борьба же с загрязнением пресных вод, в развитых странах, ведется достаточно активно, но, к сожалению, пока безуспешно, возможно нужны новые концепции, решения и новые технологии.
Как же определяется чистота пресной воды, каковы ее признаки. Само понятие «чистая вода » с течением времени трансформируется и приобретает разные окраски. Если отбросить в сторону всевозможные загрязнители, производимые человеком, и все естественные и не естественные бактерии, которые могут находиться в воде, то чистоту воды определяют по таким критериям.
Критерии чистоты пресной воды:
- Кислотность воды рН;
- Жесткость воды;
- Органолептика – запах, цвет и вкус.
Пресная вода может находиться во всех основных агрегатных состояниях воды, поэтому она принимает активное участие в таком важном для всей нашей планете процессе как круговорот воды в природе. Теоретически, благодаря круговороту воды запасы пресной воды постоянно восполняются, и поддерживается некий баланс. Но это только теоретически. Вследствие агрессивной жизнедеятельности человека, во-первых, как мы уже писали выше, происходит глобальное загрязнение вод, и экосистема уже не справляется с их очисткой естественным путем. Во-вторых, вследствие глобального потепления экосистема нарушена и происходит дисбаланс водных ресурсов. Некоторые ученые прогнозируют глобальную засуху уже через 100 лет.
Через 100 лет можно ожидать засуху, а качество жизни, которое напрямую связано с качеством пресной воды, понижается уже сегодня, поэтому вопрос «чистоты» пресной воды архиважный для всех жителей планеты уже «сейчас и здесь».
В заключение сделаем еще раз акцент на том, что необходимо в оперативном порядке принимать меры, которые изменили бы ситуацию в лучшую сторону, или хотя бы стабилизировали текущую ситуацию.
Вода - это жизнь. И если без пищи человек может продержаться некоторое время, то без воды это сделать почти невозможно. Начиная с расцвета машиностроения, индустрии производства вода стала слишком быстро и без особого внимания со стороны человека загрязняться. Тогда и появились первые призывы о важности сохранности водных ресурсов. И если, в целом, воды достаточно, то запасы пресной воды на Земле составляют ничтожно малую долю от этого объема. Давайте вместе будем разбираться с этим вопросом.
Вода: сколько ее, и в каком виде она существует
Вода является важной частью нашей жизни. И именно она составляет большую часть нашей планеты. Человечество использует этот чрезвычайно важный ресурс ежедневно: бытовые нужды, производственные потребности, сельскохозяйственные работы и многое другое.
Мы привыкли думать, что вода имеет одно состояние, но на самом деле она имеет три формы:
- жидкость;
- газ/пар;
- твердое состояние (лед);
В жидком состоянии она находится во всех водных бассейнах на поверхности Земли (реки, озера, моря, океаны) и в недрах почвы (подземные воды). В твердом состоянии мы видим ее в снегах и во льду. В газовой форме она представляется в виде клубов пара, облаков.
По этим причинам посчитать, каков запас пресной воды на Земле - проблематично. Но по предварительным данным, общий объем воды составляет порядка 1,386 миллиардов кубических километров. Причем 97,5 % составляет соленая вода (непригодная для питья) и только 2,5 % - пресная.
Запасы пресной воды на Земле
Наибольшее скопление пресной воды сосредоточено в ледниках и снегах Арктики и Антарктиды (68,7 %). Далее идут грунтовые воды (29,9 %) и лишь невероятно малая часть (0,26 %) сосредоточена в реках и озерах. Именно оттуда человечество черпает необходимые для жизни водные ресурсы.
Глобальный водный цикл регулярно меняется, и от этого числовые значения меняются также. Но в целом, картина выглядит именно так. Основные запасы пресной воды на Земле в ледниках, снегах и грунтовых водах, добыча ее из этих источников весьма проблематична. Возможно, не в далеком будущем человечеству придется обратить свой взор на эти источники пресной воды.
Где больше всего пресной воды
Рассмотрим более подробно источники пресной воды, и узнаем, на какой части планеты ее больше всего:
- Снег и лед на Северном полюсе - это 1/10 часть от общего объема резерва пресной воды.
- Подземные воды на сегодняшний день также служат одним из основных источников по добыче воды.
- Озера и реки с пресной водой, как правило, расположены на высоких возвышенностях. В этом водном бассейне сосредоточены основные запасы пресной воды на Земле. В озерах Канады сосредоточено 50 % от общего объема пресноводных озер мира.
- Речные системы охватывают около 45 % суши нашей планеты. Их число составляет 263 единицы водного бассейна, пригодных для питья.
Из вышеперечисленного становится очевидно, что распределение резервов пресной воды неравномерное. Где-то его больше всего, а где-то ничтожно мало. Существует еще один уголок планеты (кроме Канады), где наибольший запасы пресной воды на Земле. Это страны Латинской Америки, здесь расположена 1/3 общего мирового объема.
Самое крупное пресноводное озеро - Байкал. Оно расположено в нашей стране и охраняется государством, занесено в Красную книгу.
Дефицит годной к использованию воды
Если идти от обратного, то материк, который больше всего нуждается в живительной влаге - это Африка. Здесь сосредоточено немало стран, и у всех одна и та же проблема с водным ресурсом. В некоторых районах ее чрезвычайно мало, а где-то ее просто нет. Где текут реки, качество воды оставляет желать лучшего, оно находится на очень низком уровне.
По этим причинам свыше полумиллиона человек недополучают воду требуемого качества, и, как следствие, страдают от множества инфекционных недугов. По статистике 80 % случаев заболеваний связаны с качеством потребляемой жидкости.
Источники загрязнения водных ресурсов
Меры по сохранности воды являются стратегически важной составляющей нашей жизни. Запас пресной воды не относится к неисчерпаемым ресурсам. И, более того, его значение мало относительно общего объема всех вод. Рассмотрим источники загрязнения, чтобы знать, как можно уменьшить или свести к минимуму эти факторы:
- Сточные воды. Многочисленные реки и озера были погублены сточными водами с различных промышленных производств, с домов и квартир (бытовой шлак), с агропромышленных комплексов и многого другого.
- Захоронения бытовых отходов и предметов техники в морях и океанах. Очень часто практикуется подобный вид захоронения ракет и других космических приборов, отслуживших свой срок. Стоит учесть, что в водоемах живут живые организмы, на здоровье которых и на качестве воды это сильно сказывается.
- Промышленность занимает первое место среди причин загрязнения воды и экосистемы всей в целом.
- Радиоактивные вещества, распространяясь по водоемам, заражают флору и фауну, делают воду не пригодной для питья, а также жизни организмов.
- Утечка нефтесодержащих продуктов. Со временем металлические контейнеры, в которых хранится или транспортируется нефть, подлежат коррозии, соответственно, загрязнение воды - результат этого. Атмосферные осадки с содержанием кислот способны повлиять на состояние водоема.
Источников куда больше, здесь описаны самые распространенные из них. Для того чтобы запасы пресной воды на Земле оставались как можно дольше пригодными для потребления, о них необходимо заботиться уже сейчас.
Водный резерв в недрах планеты
Мы уже выяснили, что наибольший резерв питьевой воды в ледниках, снегах и в почве нашей планеты. В недрах запасы пресной воды на Земле составляют 1,3 миллиарда кубических километра. Но, помимо сложностей в ее добывании, мы сталкиваемся с проблемами, которые связаны с ее химическими свойствами. Вода не всегда бывает пресной, иногда соленость ее достигает 250 грамм на 1 литр. Чаще всего встречаются воды с преобладанием хлора и натрия в своем составе, реже - с натрием и кальцием или натрием и магнием. Пресные грунтовые воды располагаются ближе к поверхности, а на глубине до 2 километров чаще всего находятся соленые воды.
На что мы тратим этот ценнейший ресурс?
Почти 70 % мы растрачиваем воду на поддержание сельскохозяйственной отрасли. В каждом регионе это значение колеблется в разных диапазонах. Около 22 % мы тратим на все мировое производство. И только 8 % из оставшегося уходит на нужды бытового потребления.
Снижение водного резерва питьевой воды грозит более 80 странам. Оно оказывает существенное влияние не только на общественное, но и экономическое благополучие. Необходимо искать решение этого вопроса уже сейчас. Так, сниженное потребление питьевой воды не является решением, а лишь усугубляет проблему. С каждым годом запас пресной воды уменьшается до значения 0.3 %, при этом, не все источники пресной воды для нас доступны.
Несколько фактов о воде
- Вода покрывает более 70% населения планеты, но только 3% пресной воды.
- Большинство природных пресной воды в лед форме; менее 1% легко доступны для потребления человеком. Это означает, что менее 0,007% воды на земле готов для питья.
- Более 1,4 млрд. человек не имеют доступа к чистой, безопасной воды во всем мире.
- Разрыв между водоснабжением и спрос на них постоянно растет, как ожидается, достигнет 40% к 2030 году.
- К 2025 году треть населения мира будет зависеть от нехватки воды.
- К 2050 году более 70% населения планеты будет жить в городах.
- Во многих развивающихся странах, процент потерь воды составляет более 30%, достигнув даже 80% в некоторых крайних случаях.
- Более 32 млрд. кубометров питьевой воды — утечка воды из городских систем водоснабжения во всем мире, только 10% утечки видима, остальные утечки незаметно и бесшумно исчезают под землей.
Развитие человечества сопровождается увеличением населения Земли, а также растущими запросами в отношении ресурсов со стороны экономики. Одним из таких ресурсов является пресная вода, нехватка которой достаточно остро ощущается в ряде регионов Земли. В частности, постоянного доступа к питьевому ресурсу не имеет более трети населения планеты, то есть более 2 млрд. человек. Ожидается, что в 2020 году нехватка воды будет выступать в качестве одной из , препятствующих дальнейшему развитию человечества. В наибольшей степени это относится к развивающимся странам, где:
- Интенсивный рост населения,
- Высокий уровень индустриализации, сопровождающийся загрязнением окружающей среды и воды в частности,
- Отсутствие водоочистной инфраструктуры,
- Существенная потребность в воде со стороны сельскохозяйственной отрасли,
- Средний, либо низкий уровень социальной стабильности, авторитарное устройство общества.
Мировые водные ресурсы
Земля богата водой, т.к. 70% поверхности Земли покрыта водой (ок. 1,4 млрд. км 3). Тем не менее большая часть воды соленая и только около 2,5% всемирных водных запасов (ок. 35 млн. км 3) составляет пресная вода (см. Рисунок Мировые источники воды, Юнеско, 2003).
Для питья может быть использована только пресная вода, но её 69% приходится на снежные покровы (в основном Антарктика и Гренландия), ок.30% (10,5 млн км 3) – грунтовые воды, а на озера, искусственные озера и реки приходится менее 0,5% от всей пресной воды.
В водном цикле из общего количества выпадающих на Землю осадков 79% приходится на океан, 2% — на озера и только 19% — на поверхность суши. Только 2200 км 3 проникает за год в подземные резервуары.
Многие эксперты называют «водный вопрос» одним из наиболее серьезных вызовов человечеству в будущем. Период 2005-2015 годов объявлен Генеральной Ассамблеей ООН международным десятилетием действий «Вода для жизни ».
Рисунок. Мировые источники пресной воды: источники распределения около 35 млн. км 3 пресной воды (Юнеско 2003)
По мнению экспертов ООН, в XXI веке вода станет более важным стратегическим ресурсом, чем нефть и газ , поскольку тонна чистой воды в аридном климате уже сейчас дороже нефти (пустыня Сахара и Северная Африка, центр Австралии, ЮАР, Аравийский п-ов, Центральная Азия).
В глобальном масштабе около 2/3 всех осадков возвращается в атмосферу. По запасам водных ресурсов наиболее обеспеченным является регион Латинской Америки, на долю которого приходится треть мирового водостока, за ней следует Азия с ее четвертью мирового водостока. Затем идут страны ОЭСР (20%), страны Африки к югу от Сахары и страны бывшего Советского Союза, на них приходится по 10%. Наиболее ограничены водные ресурсы стран Ближнего Востока и Северной Америки (по 1%).
В наибольшей степени испытывают недостаток в питьевой воде страны Африки к югу от Сахары (Тропическая/Черная Африка).
После нескольких десятилетий бурной индустриализации крупные китайские города вошли в число наиболее неблагоприятных в экологическом отношении.
Строительство крупнейшего в мире гидроэнергетического комплекса «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае также привело к возникновению масштабных экологических проблем. Помимо размывания и обрушения берегов, строительство плотины и гигантского водохранилища привело к заиливанию и, по мнению китайских и зарубежных экспертов, опасному изменению всей экосистемы крупнейшей реки страны.
ЮЖНАЯ АЗИЯ
Бангладеш, Бутан, Индия, Мальдивы, Непал, Пакистан, Шри-Ланка
В Индии проживает 16% населения мира, при том что там доступны только 4% пресной воды планеты.
Запасы воды у Индии и Пакистана находятся в недоступных местах - это ледники Памира и Гималаев, покрывающие горы на высоте выше 4000 м. Но нехватка воды в Пакистане уже сейчас так высока, что правительство всерьёз рассматривает вопрос о том, чтобы растопить эти ледники принудительно.
Идея в том, чтобы распылить над ними безвредную угольную пыль, которая заставит лёд активно таять на солнце. Но, скорее всего, растаявший ледник будет похож на мутный селевой поток, 60% воды не достигнет долин, а впитается в почву недалеко от подножия гор, неясны экологические перспективы
ЦЕНТРАЛЬНАЯ (СРЕДНЯЯ) АЗИЯ
Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан.
Центральная Азия (по определению Юнеско): Монголия, Западный Китай, Пенджаб, Северная Индия, Северный Пакистан, северо-восточный Иран, Афганистан, районы азиатской России южнее таёжной зоны, Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан.
По оценкам Института мировых ресурсов (World Resources Institute), запасы пресной воды в странах Средней Азии (без Таджикистана) и в Казахстане в расчете на душу населения почти в 5 раз ниже аналогичного показателя для России.
Россия
За последние десять лет в России, как и во всех средних широтах, температуры растут быстрее, чем в среднем на Земле и в тропиках. К 2050 году температуры повысятся на 2-3ºС. Одним из последствий потепления будет перераспределение осадков. На юге РФ не будет достаточного количества осадков и будут проблемы с питьевой водой, по отдельным рекам возможны проблемы с судоходством, уменьшится площадь вечной мерзлоты, температура почвы повысятся, в северных районах урожайность вырастет, хотя за счет засушливых явлений могут быть и потери (Росгидромет).
АМЕРИКИ
Мексика
Мехико испытывает проблемы с поставками населению питьевой воды. Спрос на бутилированную воду уже сегодня превышает предложение, поэтому руководство страны призывает жителей научиться экономить воду.
Вопрос потребления питьевой воды достаточно давно стоит перед руководителями столицы Мексики, так как город, в котором проживает практически четверть страны, расположен далеко от источников воды, поэтому на сегодняшний день воду добывают из скважин глубиной не менее 150 метров. Результаты анализа качества воды выявили повышенное содержание допустимых концентраций тяжелых металлов и других химических элементов и веществ, вредных для здоровья человека.
Половина ежедневно потребляемой в США воды обеспечивается из невозобновляемых подземных источников. На данный момент 36 штатов находятся на грани серьезной проблемы, некоторые из них на пороге водного кризиса. Нехватка воды в Калифорнии, Аризоне, Неваде, в Лас-Вегасе.
Вода стала для администрации США ключевой стратегией безопасности и приоритетом внешней политики. В настоящее время Пентагон и другие структуры, заботящиеся о безопасности США, пришли к выводу, что для сохранения имеющейся военной и экономической силы США, они должны охранять не только источники энергии, но и водные ресурсы.
Перу
В перуанской столице Лиме дожди практически отсутствуют, а воду поставляют в основном из озёр Анд, расположенных довольно далеко. Периодически на несколько дней вообще отключают воду. Здесь постоянно не хватает воды. 1 раз в неделю воду привозят на грузовиках, но беднякам она обходится в десятки раз дороже, чем жителям, чьи дома подключены к центральной системе водоснабжения.
Потребление питьевой воды
Около 1 млрд. людей на Земле не имеют доступа к улучшенным источникам питьевой воды. Свыше половины домохозяйств в мире имеют водопровод в своих домах или поблизости.
8 из 10-ти людей, не имеющих доступа к улучшенным источникам питьевой воды, живут в сельских районах.
884 миллиона человек в мире, т.е. почти половина проживающих в Азии, до сих пор пользуются неулучшенными источниками питьевой воды. Большая часть из них проживает в Африке южнее Сахары, Южной, Восточной и Юго-Восточной Азии.
Страны, в которых бутилированная вода является основным источником питьевой воды: Доминиканская республика (67% городского населения пьют исключительно воду в бутылках), Народная демократическая республика ЛАО и Таиланд (для половины городского населения вода в бутылках – основной источник питьевой воды). Также серьезная ситуация в Гватемале, Гвинее, Турции, Йемене.
Практика очистки питьевой воды значительно различается по странам. В Монголии, Вьетнаме воду практически всегда кипятят, чуть реже – в НДР Лао и Камбодже, еще реже – в Уганде и на Ямайке. В Гвинее – процеживают через ткань. А на Ямайке, в Гвинее, Гондурасе, на Гаити в воду для ее очистки просто добавляют хлорку или другие обеззараживающие средства.
Домохозяйства в Африке в сельской местности затрачивают в среднем 26% времени только на то, чтобы достать воду (в основном это женщины) (Великобритания DFID). Каждый год на то, чтобы принести воду, в Африке в целом уходит ок. 40 млрд. рабочих часов (Cosgrove и Rijsberman, 1998). На тибетском высокогорье до сих пор живут люди, которым приходится тратить до трех часов в день на то, чтобы пешком ходить за водой.
Основные факторы роста потребления воды
1. : улучшение санитарных условий
Доступ к базовым услугам водоснабжения (питьевая вода, производство продуктов питания, санитария, канализация) остается ограниченным в большинстве развивающихся стран. Возможно, что к 2030 году более 5 млрд людей (67% мирового населения) все еще не будут обеспечены современной санитарией (ОЭСР, 2008).
Около 340 млн. африканцев не обеспечены безопасной питьевой водой, а почти 500 млн. не имеют современных санитарных условий жизни.
Важность обеспечения чистоты потребляемой воды: несколько миллиардов человек сегодня не имеют доступа к чистой воде (The World Conference of The Future of Science, 2008, Венеция).
80% болезней в развивающихся странах связаны с водой , ежегодно становясь причиной около 1,7 млн. смертных случаев.
По некоторым оценкам, ежегодно в развивающихся странах от болезней, переносимых с водой, преждевременно умирает около 3 миллионов человек .
Диарея – главная причина болезни и смерти – происходит большей частью вследствие отсутствия санитарных и гигиенических условий и из-за небезопасной питьевой воды. Ежедневно от диареи умирает 5000 детей, т.е. один ребенок — каждые 17 секунд.
В Южной Африке 12% бюджета здравоохранения идет на лечение диареи: ежедневно в местных больницах более половины пациентов именно с этим диагнозом.
Ежегодно 1,4 миллиона смертных случаев от диареи могли бы быть предотвращены . Почти 1/10 от общего числа болезней могла бы быть предотвращена за счет улучшения водоснабжения, санитарии, гигиены, управления водными ресурсами.
2. Развитие сельского хозяйства для производства продовольствия
Вода является существенным компонентом продуктов питания, а сельское хозяйство – самый большой потребитель воды: на него падает до 70% общего объема потребления воды (для сравнения: 20% водопользования – промышленность, 10% — бытовое пользование). Площадь поливных угодий за последние десятилетия удвоилась, а отбор воды вырос в 3 раза.
Без дальнейшего совершенствования водопользования в сельском хозяйстве потребность в воде к 2050 году возрастет в этом секторе на 70-90%, и это при том, что уже сейчас некоторые страны достигли предела в использовании своих водных ресурсов.
В среднем 70% потребляемой пресной воды используется сельским хозяйством, 22% - промышленностью, и оставшиеся 8% идут на бытовые нужды. Это соотношение варьирует в зависимости от дохода страны: в странах с низким и средним доходом 82% используется для сельского хозяйства, 10% - для промышленности и 8% - на бытовые нужды; в странах с высоким доходом эти цифры составляют 30, 59 и 11%.
Из-за неэффективной работы оросительных систем, особенно в развивающихся странах, 60% воды, используемой для сельского хозяйства, испаряется или возвращается в водоемы.
3. Изменение в потреблении продовольствия
За последние годы произошли изменения в образе жизни людей и манере их питания, непропорционально увеличилось употребление мяса и молочных продуктов в странах с переходной экономикой Сегодня в мире один человек потребляет в среднем в 2 раза больше воды, чем в 1900 году, и эта тенденция продолжится в связи с изменением привычного потребления в странах с развивающейся экономикой.
В современном мире доступа к чистой воде лишены 1,4 миллиарда человек, еще 864 миллиона не имеют возможности ежедневно получать необходимое по калорийности питание. И ситуация продолжает ухудшаться.
Человеку ежедневно требуется всего 2-4 литра воды в день, чтобы попить, но на производство пищи для одного человека затрачивается 2000-5000 литров ежедневно.
Вопрос «как много воды люди выпивают» (в среднем, в развитых странах — от двух до пяти литров в день) не так важен, как «сколько воды люди съедают» (по некоторым оценкам, в развитых странах эта цифра составляет 3,000 литров в день).
Для производства 1 кг пшеницы необходимо от 800 до 4,000 литров воды, а 1 кг говядины – от 2,000 до 16,000 литров, 1 кг риса – 3450 л .
Увеличение потребления мяса в наиболее развитых странах: в 2002 году Швеция потребляла 76 кг мяса на одного человека, а США – 125 кг на человека.
По некоторым оценкам, китайский потребитель, съедавший 20 кг мяса в 1985 году, будет съедать 50 кг в 2009 году. Такой рост потребления вызовет повышение спроса на зерно. Один килограмм зерна требует 1,000 кг (1,000 литров) воды. Это означает, что для удовлетворения спроса потребуются дополнительные 390 км 3 воды в год.
4. Демографический рост
Недостаток водных ресурсов будет увеличиваться из-за роста населения. Общая численность жителей планеты, составляющая на данный момент 6,6 млрд чел., ежегодно увеличивается приблизительно на 80 млн . Отсюда вытекает растущая потребность в питьевой воде, составляющая около 64 млрд. кубометров в год.
К 2025 г. население Земли превысит 8 млрд. чел. (EPE). 90% из 3 миллиардов людей, на которые прирастет народонаселение мира к 2050 году, составят жители развивающихся стран, многие из которых расположены в районах, где нынешнее население не имеет надлежащего доступа к чистой воде и санитарии (ООН).
Более 60% прироста мирового населения, который произойдет в период с 2008 по 2100 гг., будет приходиться на страны Африки к югу от Сахары (32%) и Южной Азии (30%), которые, вместе взятые, будут составлять 50% населения мира 2100 года.
5. Рост городского населения
Продолжится урбанизация – переселение в города, жители которых значительно более чувствительны к нехватке воды. В 20 веке наблюдался очень резкий рост городского населения (с 220 млн до 2,8 млрд). В следующие несколько десятилетий мы станем свидетелями его беспрецедентного роста в развивающихся странах.
Ожидается, что число городских жителей вырастет на 1,8 млрд людей (по сравнению с 2005 г.) и составит 60% всего населения мира (ООН). Около 95% этого роста составят жители развивающихся стран.
По данным EPE, к 2025 году 5,2 млрд чел. будут жить в городах. Подобный уровень урбанизации потребует создания широкой инфраструктуры распределения воды, а также сбора и обработки использованной воды, что невозможно без масштабных инвестиций.
6. Миграция
В настоящее время в мире насчитывается около 192 млн мигрантов (в 2000 г. их было 176 млн). Нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет интенсивную миграцию населения. Ожидается, что это коснется от 24 до 700 млн. человек . Отношение между водными ресурсами и миграцией – двусторонний процесс: нехватка воды приводит к миграции, а миграция, в свою очередь, вносит вклад в водный стресс. По некоторым расчетам, в будущем прибрежные районы, где расположены 15 из 20 мегаполисов мира, будет ощущать наибольшую нагрузку от притока мигрантов. В мире следующего века всё больше жителей будут проживать в уязвимых городских и прибрежных районах.
7. Изменение климата
В 2007 году Конференция ООН по изменению климата, проводившаяся на острове Бали, признала, что даже минимально предсказуемое изменение климата в 21 веке, составляющее величину, вдвое большую, чем рост на 0,6°C, происшедший с 1900 года, будет иметь серьезные разрушительные последствия.
Ученые согласны в том, что глобальное потепление приведет к интенсификации и ускорению глобальных гидрологических циклов. Другими словами, интенсификация может выражаться в повышении скорости испарений и количества осадков. Пока неизвестно, какими последствиями это обернется для водных ресурсов, но ожидается, что нехватка воды скажется на её качестве и частоте экстремальных ситуаций таких, как засухи и наводнения.
Предположительно, к 2025 г. потепление составит 1,6ºС по сравнению с доиндустриальным периодом (Межправительственная группа экспертов по изменению климата — Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat).
Сейчас 85% мирового населения проживает в засушливой части нашей планеты. В 2030 г. 47% мирового населения будут жить в районах с высокой нагрузкой на водные ресурсы .
Только в Африке к 2020 г. от 75 до 250 млн людей могут оказаться в условиях возросшей нагрузки на водные ресурсы , обусловленной изменением климата. Вместе с ростом потребности в воде; это может повлиять на жизнедеятельность населения и обострить проблемы водоснабжения (МГИК 2007).
Влияние климатического потепления на водные ресурсы: повышение температуры на 1ºС повлечет за собой полное исчезновение небольших ледников в Андах, что может привести к проблемам в снабжении водой 50 млн чел.; повышение температуры на 2ºС вызовет 20-30%-ное сокращение водных ресурсов в «незащищенных» регионах (юг Африки, Средиземноморье).
Глобальные изменения климата и сильное антропогенное влияние вызывают процессы опустынивания и исчезновения лесов.
По данным «Всемирного отчета о развитии человечества – 2006», к 2025 г. число людей, испытывающих недостаток воды, достигнет 3 млрд , тогда как сегодня их количество составляет 700 млн . Особенно остро эта проблема встанет в южной части Африки, Китае и Индии .
8. Рост потребления. Повышение уровня жизни
9. Интенсификация хозяйственной деятельности
Развитие экономики и сферы услуг приведет к дополнительному росту потребления воды, при этом большая часть ответственности ляжет на промышленность, а не на сельское хозяйство (EPE).
10. Рост энергопотребления
По расчетам Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), общемировая потребность в электроэнергии должна вырасти к 2030 году на 55%. Только доля Китая и Индии составит в ней 45%. На долю развивающихся стран будет приходиться 74%.
Предполагается, что объем энергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями, за период с 2004 по 2030 г.г. будет расти ежегодно на 1,7%. Его общий рост за этот период составит 60%.
Плотины, критикуемые за серьезные экологические последствия и вынужденное переселение большого числа людей, многими сегодня, однако, рассматриваются как возможное решение водной проблемы в условиях сокращения поставок ископаемых энергоносителей, потребности перехода к более чистым источникам энергии, необходимости адаптироваться к различным гидрологическим условиям и нестабильности, вызываемой изменениями климата.
11. Производство биотоплива
Для обеспечения растущих потребностей в энергии используется биотопливо. Однако, широкое производство биотоплива еще более сокращает посевные площади для выращивания растительной пищи.
Производство биоэтанола утроилось за период 2000-2007 гг. и составило в 2008 г. около 77 млрд. л. Наиболее крупными производителями этого вида биотоплива являются Бразилия и США – их доля в мировом производстве составляет 77%. Производство биодизельного топлива, вырабатываемого из масличных культур, за период с 2000-2007 гг. выросло в 11 раз. 67% его произведено в странах Европейского союза (ОЭСР-ФАО, 2008 г.)
В 2007 году 23% произведенного в США маиса использовалось для производства этанола, а 54% урожая сахарного тростника уходило на эти цели в Бразилии. 47% растительного масла, произведенного в странах Европейского союза, использовалось для производства биодизельного топлива.
Однако, несмотря на возросшее использование биотоплива, его доля в общем объеме энергетической продукции остается небольшой. В 2008 году доля этанола на рынке транспортного топлива оценивалась в США — 4.5%, в Бразилии – 40%, в ЕС — 2.2%. Несмотря на то, что биотопливо способно сократить зависимость от ископаемых источников энергии, оно может оказать непропорционально большое давление на биоразнообразие и экологию. Главная проблема – необходимость в большом количестве воды и удобрений для обеспечения урожая. Для производства 1 л этанола требуется от 1000 до 4000 л воды. Предполагается, что в 2017 г. общемировой объем производства этанола составит 127 млрд. л.
Около 1/5 урожая маиса в США использовалось в 2006/2007 гг. для производства этанола, заменив около 3% бензинового топлива страны (Доклад о мировом развитии 2008, Всемирный банк).
Для производства одного литра этанола требуется около 2500 литров воды. По данным World Energy Outlook 2006, производство биотоплива увеличивается за год на 7%. Его производство, может быть, и не создает реальных проблем в , где выпадают обильные осадки. Иная обстановка складывается в Китае, а в ближайшем будущем – в Индии.
12. Туризм
Одним из факторов роста потребления воды стал туризм. В Израиле использование воды гостиницами, расположенными вдоль реки Иордан, считается причиной усыхания Мертвого моря, где уровень воды с 1977 года упал на 16,4 м. Огромное воздействие на объемы отбора воды оказывает, например, гольф-туризм: поле для игры в гольф с восемнадцатью лунками может потреблять более 2,3 млн литров воды в день. На Филиппинах использование воды для туризма угрожает выращиванию риса. Туристы в Гренаде (Испания) обычно используют в семь раз больше воды, чем местные жители, и этот показатель считается обычным для многих развивающихся туристических зон.
В Великобритании улучшение санитарных условий и очистки воды в 1880-х гг. способствовало 15-летнему увеличению продолжительности жизни за следующие четыре десятилетия. (HDR, 2006)
Недостаток воды и санитарных условий стоит Южной Африке примерно 5% от ВВП страны ежегодно (UNDP).
Каждый житель развитых стран в среднем использует 500-800 л воды в день (300 м 3 в год); в развивающихся этот показатель составляет 60-150 литров в день (20 м 3 в год).
Каждый год пропускается 443 млн школьных дней из-за болезней, связанных с водой.
Развитие рынка воды
Урегулирование водного кризиса
В принятой ООН в 2000 году Декларации тысячелетия международное сообщество взяло на себя обязательство к 2015 году наполовину сократить количество людей, лишенных доступа к чистой питьевой воде, и покончить с нерациональным использованием водных ресурсов.
Взаимосвязь между бедностью и водными ресурсами очевидна: число людей, живущих меньше, чем на $1,25 в день, примерно совпадает с числом тех, кто лишен доступа к безопасной питьевой воде.
Начиная с 2001 г. водные ресурсы – главное приоритетное направление Сектора естественных наук ЮНЕСКО.
Проблема воды – одна из самых острых, хотя и не единственная, для развивающихся стран.
Выгоды инвестирования в водные ресурсы
По некоторым оценкам, каждый доллар, вложенный в улучшение водоснабжения и санитарии, приносит доход от 3 до 34 долларов .
Общая сумма убытков, понесенных только в Африке из-за отсутствия доступа к безопасной воде и недостатка в санитарно-технических сооружениях, составляет около $US 28,4 млрд. в год или около 5% ВВП (ВОЗ, 2006)
Обследование стран, входящих в регион Ближнего Востока и Северной Африки (БВСА), показало, что истощение подземных водных ресурсов, как представляется, привело к сокращению ВВП в некоторых странах (в Иордании — на 2,1%, Йемене — на 1,5%, Египете — на 1,3%, Тунисе — на 1,2%).
Хранение запасов воды
Водохранилища обеспечивают надежные источники воды для ирригации, водоснабжения и гидроэнергетики, а также для регулирования наводнений. Для развивающихся стран не является исключением, когда от 70 до 90% годового стока накапливается в водохранилищах. Однако в странах Африки сохраняется только 4% возобновляемого стока.
Виртуальная вода
Все страны импортируют и экспортируют воду в виде ее эквивалентов, т.е. в форме сельскохозяйственных и промышленных товаров. Подсчет использованной воды определяется понятием «виртуальная вода».
Теория «виртуальной воды» в 1993 г. стала началом новой эпохи в определении политики ведения сельского хозяйства и водных ресурсов в регионах, испытывающих дефицит воды, и кампаний, направленных на экономию водных ресурсов.
Около 80% потоков виртуальной воды связаны с торговлей сельскохозяйственной продукцией. Приблизительно 16% существующих в мире проблем истощения водных запасов и их загрязнения связаны с производством на экспорт. Цены на продаваемые товары редко отражают расходы на использование водных ресурсов в странах-производителях.
Например, Мексика импортирует из США пшеницу, маис и сорго, для производства которых в США потребляется 7.1 Гм 3 воды. Если бы Мексика производила их у себя, на это ушло бы 15.6 Гм 3 . Общая экономия воды, получаемая в результате международной торговли виртуальной водой в виде сельскохозяйственных продуктов, эквивалентна 6% от общего объема воды, используемой в сельском хозяйстве.
Переработка воды
Использование городских сточных вод в сельском хозяйстве остается ограниченным, за исключением нескольких стран с весьма бедными водными ресурсами (40% дренажных вод повторно используется на палестинских территориях сектора Газа, 15% — в Израиле и 16% — в Египте).
Обессоливание воды становится все более доступным. Оно используется, главным образом, для производства питьевой воды (24%) и удовлетворения нужд промышленности (9%) в странах, исчерпавших лимиты своих возобновляемых источников воды (Саудовская Аравия, Израиль, Кипр и др.).
Проекты по управлению водными ресурсами
Подходы к решению проблемы нехватки воды:
- Выведение сельскохозяйственных культур, устойчивых к засухе и засоленным почвам,
- Опреснение воды,
- Хранение воды.
Сегодня существуют политические решения, направленные на сокращение потерь воды, на совершенствование управления водными ресурсами, на сокращение потребностей в них. Во многих странах уже приняты законы по сохранению и эффективному использованию воды, однако, эти реформы еще не дали ощутимых результатов.
Участники венецианского форума (The World Conference of The Future of Science, 2008) предлагают лидерам крупнейших международных организаций и правительств ведущих стран мира начать масштабные инвестиции в исследовательские работы, связанные с решением конкретных проблем развивающихся стран в области борьбы с голодом и недоеданием. В частности, они считают необходимым как можно скорее начать крупный проект по опреснению морской воды для орошения пустынь , в первую очередь, в тропических странах и создать специальный фонд для поддержки сельского хозяйства.
Структура потребления воды с преобладанием ее аграрного использования обуславливает, что поиск путей решения дефицита воды нужно осуществлять за счет внедрения агротехнологий, позволяющих полнее использовать атмосферные осадки , добиваться сокращения потерь при орошении и повышение продуктивности полей.
Именно в сельском хозяйстве непроизводительные расходы воды наиболее высоки и подсчитано, что около половины ее расходуется понапрасну. Это составляет 30% от общего объема мировых ресурсов пресной воды, что представляет собой огромный резерв экономии. Существуют многие способы, помогающие сократить расход воды. Традиционная ирригация – дело малоэффективное. В развивающихся странах применяется, в основном, поверхностное орошение, для чего и строят плотины. Этот способ, простой и дешевый, применяется, к примеру, в рисоводстве, но значительная часть используемой воды (около половины) теряется за счет инфильтрации и испарения.
Довольно просто добиться экономии, если использовать капельный метод ирригации: небольшое количество воды доставлять непосредственно к растениям, используя для этого трубочки, проложенные над землей (а еще лучше – под землей). Этот метод экономичен, но его установка стоит дорого.
Если судить по объемам потерь воды, существующие водопроводные и ирригационные системы признаны крайне неэффективными. Подсчитано, что в регионе Средиземноморья потери воды в городских водопроводах составляют 25%, а в оросительных каналах 20%. По крайней мере, частично этих потерь можно избежать. В таких городах, как Тунис (Тунис) и Рабат (Марокко), удалось сократить потери воды до 10%. В настоящее время вводятся программы борьбы с потерями воды в Бангкоке (Таиланд) и Маниле (Филиппины).
В условиях растущего дефицита некоторые страны уже начали включать стратегию управления водными ресурсами в свои планы развития. В Замбии такая политика интегрированного управления водными ресурсами охватывает все секторы экономики. Результат такого управления водными ресурсами, взаимоувязанного с национальными планами развития, не заставил себя ждать – многие спонсоры стали включать в общий портфель помощи Замбии инвестиции в водный сектор.
Хотя этот опыт остается ограниченным, некоторые страны уже используют обработанные сточные воды для нужд сельского хозяйства : 40% повторно используется в секторе Газа на Палестинских территориях, 15% — в Израиле и 16% — в Египте.
В пустынных регионах используется также метод опреснения морской воды . Его применяют для получения питьевой и технической воды в странах, достигших предельных возможностей в использовании возобновляемых водных ресурсов (Саудовская Аравия, Израиль, Кипр и др.).
Благодаря использованию современной мембранной технологии стоимость опреснения воды снизилась до 50 центов за 1000 л , но это все-таки очень дорого с учетом объемов воды, необходимых для производства продовольственного сырья. Поэтому опреснение больше подходит для производства питьевой воды или для использования в пищевой промышленности, где прибавочная стоимость довольно высока. Если же удастся добиться дальнейшего снижения стоимости опреснения воды, то острота проблем с водой могла бы быть значительно снижена.
Фонд Desertec подготовил разработки, призванные объединить в одну систему опреснительные установки и тепловые станции на солнечной энергии, способные производить дешевую электроэнергию на побережье Северной Африки и на Ближнем Востоке. Для этих зон, считающихся самыми засушливыми в мире, такое решение было бы выходом из проблем с водой.
Проект развития юго-восточных районов Анатолии в Турции (GAP) – многоотраслевой социально-экономический план развития, ориентированный на повышение доходов населения в этом наименее развитом регионе страны. Общая предполагаемая его стоимость – 32 млн. долл., 17 млн. из них к 2008 г. уже инвестированы. С развитием здесь ирригации доход на душу населения утроился. Электрификация сельских районов и доступность электричества достигли 90%, выросла грамотность населения, снизилась детская смертность, увеличилась деловая активность, на орошаемых землях более равноправной стала система землевладения. Число городов, имеющих водопровод, увеличилось в 4 раза. Этот регион перестал быть одним из наименее развитых в стране.
Австралия также внесла изменения в свою политику, осуществив целый ряд мер. Были внесены ограничения в том, что касается поливки садов, мытья машин, заполнения бассейнов водой и т.п. в крупнейших городах страны. В 2008 году в Сиднее была введена двойная система водоснабжения – питьевой водой и очищенной (технической) для других нужд . К 2011 г. строится опреснительная станция. Капиталовложения в водный сектор в Австралии за последние 6 лет удвоились с A$2 млрд. в год до A$4 млрд. в год.
ОАЭ . В Эмиратах принято решение вложить в течение 8 лет более $20 млрд в строительство и запуск заводов по опреснению воды. На данный момент таких заводов запущено уже 6, остальные 5 будут построены в течение указанного выше периода времени. Благодаря данным заводам, планируется увеличить количество пригодной для питья воды более чем в три раза. Необходимость инвестиций в строительство новых заводов связано с ростом населения в ОАЭ.
В ОАЭ планируется амбициозный проект «Лес Сахары» (SaharaForest) по превращению части пустыни в искусственный лес, способный накормить и напоить тысячи людей, путем создания обширных супертеплиц. Сочетание солнечных электростанций термального типа и оригинальных опреснителей позволило бы Sahara Forest буквально «из ничего» производить еду, топливо, электроэнергию и питьевую воду, что преобразило бы целый регион.
Стоимость «Леса Сахары» оценивается в 80 млн евро за комплекс теплиц площадью 20 га, совмещенных с солнечными установками суммарной мощностью 10 мегаватт. «Озеленение» величайшей пустыни мира – это пока проект. Но пилотные проекты, построенные по образу и подобию Sahara Forest, вполне могут появиться в ближайшие годы сразу в нескольких местах: группы бизнесменов в ОАЭ, Омане, Бахрейне, Катаре и Кувейте уже выразили заинтересованность в финансировании этих необычных экспериментов
Lesotho Highlands Water Project – масштабная программа (с 2002) строительства плотин и галерей, обеспечивающих транспортировку воды из высокогорных районов Лесото, страны-анклава, расположенной внутри территории Южной Африки и равной по площади Бельгии, в засушливые районы провинции Гаутенг, расположенной вблизи Йоханнесбурга.
Эфиопия: большие средства вкладываются в создание инфраструктуры (строительство дамб, обеспечение скважинной водой сельской местности. По всей стране рост числа тендеров на проекты улучшения доступа к питьевой воде, крупные инфраструктурные проекты (буровые скважины).
В Пакистане правительство всерьез рассматривает вопрос о том, чтобы принудительно растопить ледники Памира и Гималаев.
В Иране рассматриваются проекты по управлению дождевыми облаками.
В 2006 г. на окраинах Лимы (Перу) биологи запустили проект по созданию ирригационной системы, собирающей воду из тумана. Для создания конструкции для другого проекта «туманная башня» на побережье Чили необходимо масштабное строительство.
По материалам маркетинговых исследований о воде (выдержки),
За более подробной информацией (цены на воду в разных странах мира и т.п..
Вода является наиболее распространенным веществом на нашей планете: хотя и в разных количествах, она доступна повсеместно, и играет жизненно важную роль для окружающей среды, и живых организмов. Наибольшее значение имеет пресная вода, без которой человеческое существование невозможно, и заменить ее ничем нельзя. Люди всегда потребляли свежую воду и использовали ее в различных целях, включая бытовое, сельскохозяйственное, промышленное и рекреационное использование.
Читайте также:
Запасы воды на Земле
Вода существует в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Она образует океаны, моря, озера, реки и подземные воды, находящиеся в верхнем слое коры, и почвенного покрова Земли. В твердом состоянии, она существует в виде снега и льда в полярных, и горных районах. Определенное количество воды содержится в воздухе в виде водяного пара. Огромные объемы воды находятся в составе различных минералов земной коры.
Выявить точное количество запасов воды во всем мире довольно сложно, поскольку вода динамичная и находится в постоянном движении, изменяя свое состояние от жидкого до твердого и газообразного, и наоборот. Как правило, общее количество водных ресурсов мира оценивается как совокупность всех вод гидросферы. Это вся свободная вода, существующая во всех трех агрегатных состояниях в атмосфере, на поверхности Земли и в земной коре до глубины 2000 метров.
Текущие оценки показали, что на нашей планете содержится огромное количество воды - около 1386000000 кубических километров (1,386 млрд. км³). Однако 97,5% этого объема - соленая вода и только 2,5% - пресная. Большая часть пресной воды (68,7%) находится в виде льдов и постоянных снежных покровов в Антарктике, Арктики, и горных районах. Далее, 29,9% существует как грунтовые воды, и только 0,26% от общего количества пресной воды на Земле сосредоточено в озерах, водохранилищах и речных системах, где они наиболее легко доступны для наших экономических потребностей.
Эти показатели были рассчитаны за длительный промежуток времени, однако если принимать во внимание более короткие периоды (один год, несколько сезонов или месяцев), количество воды в гидросфере может изменяться. Это связано с обменом воды между океанами, землей и атмосферой. Этот обмен, как правило, называется , или глобальным гидрологическим циклом.
Ресурсы пресной воды
Пресная вода содержит минимальное количество солей (не более 0,1%) и подходит для человеческих потребностей. Однако, не все ресурсы доступны для людей, а даже те, которые доступны не всегда пригодны для использования. Рассмотрим источники пресной воды:
- Ледники и снежные покровы занимают около 1/10 суши в мире и содержат около 70% запасов пресной воды. К сожалению, большая часть этих ресурсов расположена вдали от населенных пунктов, поэтому является трудно доступной.
- Подземные воды на сегодняшний день являются наиболее распространенным и доступным источником пресной воды.
- Пресноводные озёра в основном расположены на больших высотах. В Канаде находится около 50% пресноводных озёр мира. Многие озёра, особенно, которые находятся в засушливых районах, становятся солеными за счет испарений. Каспийское море, Мертвое море, и Большое Солёное озеро являются одними из крупнейших в мире соленых озёр.
- Реки образуют гидрологическую мозаику. На Земле насчитывается 263 международных речных бассейна, которые охватывают более 45% суши нашей планеты (исключение - Антарктика).
Объекты водных ресурсов
Основными объектами водных ресурсов являются:
- океаны и моря;
- озёра, пруды и водохранилища;
- болота;
- реки, каналы и ручьи;
- влажность почв;
- подземные воды (почвенные, грунтовые, межпластовые, артезианские, минеральные);
- ледяные шапки и ледники;
- атмосферные осадки (дождь, снег, роса, град и т.п.).
Проблемы использования водных ресурсов
В течение многих сотен лет воздействие человека на водные ресурсы было незначительным и носило исключительно локальный характер. Великолепные свойства воды - ее возобновление благодаря круговороту и возможность очищаться - делают пресную воду относительно очищенной и обладающей количественными и качественными характеристиками, которые будут неизменными в течение длительного времени.
Однако, эти особенности воды породили иллюзию неизменности и неисчерпаемости данных ресурсов. Исходя из этих предубеждений возникла традиция небрежного использования чрезвычайно важных водных ресурсов.
Ситуация сильно изменилась за последние десятилетия. Во многих частях мира были обнаружены результаты долгосрочных и неправильных действий по отношению к столь ценному ресурсу. Это касается как прямого использования воды, так и косвенного.
Во всем мире в течение 25-30 лет наблюдается массовое антропогенное изменение в гидрологическом цикле рек и озер, влияющих на качество воды и их потенциал в качестве природного ресурса.
Объем водных ресурсов, их пространственное и временное распределение, определяются не только естественными колебаниями климата, как ранее, но теперь также по видам экономической деятельности людей. Многие части мировых водных ресурсов становятся настолько истощенными и сильно загрязненными, что они уже не в состоянии удовлетворить постоянно растущие потребности. Это может
стать основным фактором, препятствующим экономическому развитию и росту численности населения.
Загрязнение водных ресурсов
Основными причинами загрязнения водных ресурсов являются:
Сточные воды
Бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды приводят к загрязнению многих рек и озёр.
Захоронение отходов в морях и океанах
Захоронение мусора в морях и океанах может вызвать огромные проблемы, ведь оно отрицательно сказывается на живых организмах, которые обитают в водах.
Промышленность
Промышленность - это огромный источник загрязнений вод, который производит вещества, вредные для людей и окружающей среды.
Радиоактивные вещества
Радиоактивное загрязнение, при котором в воде находится высокая концентрация радиации, является самым опасным загрязнением и может распространяться в океанические воды.
Разлив нефти
Разлив нефти несет угрозы не только водным ресурсам, но и поселениям людей, расположенным вблизи загрязненного источника, а также всем биологическим ресурсам, для кого вода является средой обитания или жизненно важной необходимостью.
Утечки нефти и нефтепродуктов из подземных хранилищ
Большое количество нефти и нефтепродуктов хранятся в резервуарах, изготовленных из стали, которая со временем подвергается коррозии, что в следствии создает утечки вредных веществ в окружающую почву и грунтовые воды.
Атмосферные осадки
Атмосферные осадки, такие как кислотные осадки, образовываются при загрязнении воздуха и изменяют кислотность воды.
Глобальное потепление
Повышение температуры воды вызывает гибель многих живых организмов и разрушает большое количество мест обитания.
Эвтрофикация
Эвтрофикация - процесс снижения качественных характеристик воды, связанный с чрезмерным обогащением питательными веществами.
Рациональное использование и охрана водных ресурсов
Водные ресурсы предусматривают рациональное использование и охрану, начиная от частных лиц до предприятий и государств. Существует много способов, благодаря которым мы можем уменьшить наше воздействие на водную среду. Вот некоторые из них:
Экономия воды
Такие факторы, как изменение климата, рост численности населения и увеличение засушливости усиливают давление на наши водные ресурсы. Лучшим способом сохранить воду является сокращения потребления и избежание роста сточных вод.
На бытовом уровне, есть много способов для экономии воды, такие как: более короткий душ, установка водосберегающих приборов, стиральные машины с низким расходом воды. Другой подход заключается в высаживании садов, которые не требуют большого количества воды.
Целью войн второй половины XX века, как считают многие аналитики, было стремление контролировать ресурсы, главным образом углеводородные. Как-то в тени оставалась такая важная составляющая жизни человеческого общества, как пресная вода. Казалось бы, воевать из-за нее смысла особого нет, вот она - открыл кран и пользуйся. К сожалению, к этому великому благу допущены не все народы. А вскоре, буквально через считанные десятилетия, может вообще наступить бедствие жажды всепланетного масштаба.
Сколько воды на Земле
Воды на Земле много, более двух третей поверхности планеты покрыты ею. Общий объем ее составляет внушительную цифру в 1386 миллиона кубических километров. Беда не в количестве, а в качестве. Запасы пресной воды во всем мире - это только сороковая часть общей ее массы (примерно 35 миллионов куб. км), все остальное для питья и использования в разных секторах потребления (аграрном, промышленном, бытовом) непригодно из-за высокого содержания поваренной соли (HCl) и других примесей.
Кроме этого, следует учесть, что только сотая часть всех запасов считается легкодоступной. Весь остальной объем требует серьезных трудовых и материальных затрат на добычу, очистку и доставку потребителю.
Но и это еще не беда: при правильном использовании этих ресурсов и их рациональном возобновлении даже существующих объемов хватило бы надолго. Дело в том, что пресная вода в мире распределена неравномерно, запасы ее расходуются, то есть уменьшаются, а население планеты растет. В настоящее время на планете живет примерно шесть с половиной миллиардов человек, при этом, по самым скромным прогнозам, к 2050 году оно превысит 9 млрд. Уже сейчас треть мирового населения испытывает острую нехватку воды.
Геополитические аспекты
Часть населения планеты относится к так называемому «золотому миллиарду» и имеет доступ ко всем благам цивилизации, которые для нас считаются нормальными (электроэнергия, связь, телевидение, водопровод, канализация и т. п.).
Учитывая ограниченность практически всех ресурсов и стремясь сохранить высокий уровень потребления материальных благ, страны с развитой экономикой предпринимают меры по недопущению повышения уровня жизни во всем остальном мире. Пресная вода и сегодня в отдельных регионах стоит дороже нефти, а в скором времени она превратится в стратегический товар. Война, развязанная в Ливии, по многим оценкам, произошла по нескольким причинам экономического характера. В частности, наряду с введением золотого стандарта для динара, проект масштабного водовода - в случае его полной реализации - мог вывести весь североафриканский регион из зоны влияния США и Западной Европы. Таким образом, можно предположить, что обильные ресурсы пресной воды в настоящее время создают риск военного вторжения не меньший, чем нефтяные месторождения.
На что расходуется вода
Вода - вещество настолько универсальное, что ее по праву можно назвать если не источником всех благ человеческих, то уж наверняка их непременным условием. Без нее невозможно выращивать сельскохозяйственную растительную продукцию. Например, килограмм зерна «обходится» в 0,8 - 4 тонны влаги (в зависимости от климата), а риса - 3,5 т. А ведь есть еще животноводство, объемы производства которого растут. Потребляет воду и пищевая промышленность. Килограмм сахара - извольте, 400 литров. В целом же при довольно скромных физиологических потребностях (чтобы просто попить, человеку хватает двух-трех литров в день) житель развитой страны косвенно, вместе с продуктами, потребляет до трех тонн израсходованной для их производства воды. Это ежедневно.
В целом же пресная вода планеты тратится следующим образом:
- сельскохозяйственная отрасль - 70 % этого ценного ресурса;
- вся промышленность - 22 %;
- бытовые потребители - 8 %.
Но это, конечно, среднее соотношение. Есть много стран, население которых не избаловано гастрономическими изысками, там проблема пресной воды стоит настолько остро, что людям порой просто нечего есть и пить.
Качество воды в «третьих странах»
Сегодня, по международным нормам, человеку требуется сорок литров воды в день для всех его нужд, включая гигиенические. Примерно миллиард жителей планеты, однако, могут об этом лишь мечтать, а еще 2,5 млрд испытывают в той или иной степени ее нехватку. По различным прогнозам, уже в 2025 году количество нуждающихся достигнет критической доли, когда для двух из каждых трех землян пресная вода станет роскошью.
Мы, в своем достатке, порой даже представить себе не можем, какой водой моются жители «третьего мира», и какую пьют. Каждый год три миллиона человек гибнут от болезней, вызванных скверной санитарной обстановкой. Главная из них - диарея. Ежегодно от нее умирает во всем мире (чаще всего в Африке) три тысячи детей.
Причиной восьми из каждых десяти патологий становится загрязнение пресных вод и их нехватка.
Экологическая подоплека в производстве биотоплива
Воду не только пьют, она находит применение практически в каждой отрасли деятельности. Мало того, наша планета представляет собой экосистему замкнутую, а потому в ней образовано множество взаимозависимых и перекрестных связей. Вырабатывая или возобновляя один из важных ресурсов, человечество обычно расходует другой, которого, кажется, пока еще много. Так, например, происходит в сфере производства синтетических углеводородов, призванных заменить нефтепродукты. Альтернативное топливо, в качестве которого планируется все шире использовать этанол (он же этиловый спирт, или алкоголь), разумеется, куда безопаснее в экологическом смысле, чем бензин, солярка или керосин, но для того, чтобы выработать тонну этого продукта, требуется опять же пресная вода, причем в количестве, большем в тысячи раз. Дело в том, что сырьем для синтеза служит биоматериал растительного происхождения, да и сама технология невозможна без гидроресурсов.
Теоретические и практические источники
Обеспеченность гидроресурсами в разных странах и целых регионах планеты существенно разнится. Наиболее сильно проблема пресной воды ощущается в Африке и на Ближнем Востоке. Оценить ее масштабы можно, рассмотрев по отдельности источники, из которых ведется потребление, а также возможные методы добычи влаги. Почти вся вода, используемая для ирригации, промышленности и бытовых нужд, поступает из поверхностных или подземных водоемов, считающихся возобновляемыми (пополняемыми) по причине естественного круговорота. Существуют также ископаемые запасы, к которым относится, например, Ливийское месторождение. Они составляют примерно пятую часть всех водных ресурсов планеты. Возобновляемыми они не являются, в них обратно практически ничего не поступает, но в регионах, испытывающих дефицит, альтернативы им нет. Еще на планете есть лед, снег и залежи в виде ледников. В целом же возможные ресурсы пресной воды теоретически можно разбить на следующие категории:
1. Лед и снег - 24,1 млн куб. км (68,7 %).
2. Грунтовые воды - 10,5 млн куб. км (30,1 %).
3. Озера - 91 тыс. куб. км (0,26 %).
4. Почвенная влага - 16,5 тыс. куб. км (0,05 %).
5. Болота - 11,5 тыс. куб. км (0,03 %).
6. Реки - 2,1 тыс. куб. км (0,006 %).
Практика использования, однако, существенно отличается от теоретических возможностей. Имеет огромное значение доступность ресурса и стоимость доведения его до потребления. Ледники, составляющие наибольший запас пресной воды на Земле, сегодня остаются неиспользованными в силу дороговизны добычи. Даже технологии опреснения обходятся дешевле.
Дистилляция
Опреснение при всей энергоемкости и высокой себестоимости продукта получило распространение в странах Ближнего Востока (Катаре, Кувейте, Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратах), имевших достаточный объем бюджетных средств для реализации масштабных проектов. В общем и целом эта стратегия себя оправдывает, но некоторые неожиданные преграды технологического характера создают существенные проблемы. Например, оманские водозаборные системы не так давно оказались забитыми ядовитыми водорослями, что парализовало работу дистилляционных установок на длительное время.
В то же время крупнейшим региональным поставщиком пресной воды стала Турция, направившая в этот специфический сектор экономики серьезные инвестиции. Страна не испытывает проблем в гидроснабжении и продает излишки в Израиль и другие государства, перевозя их в специальных танкерах.
Как губятся источники воды
Как это часто бывает, проблема состоит не столько в недостаточности ресурса, сколько в отсутствии бережливости и нерациональном использовании того, что есть. Крупнейшие реки превращаются в гигантские сточные канавы, отравленные ядовитыми промышленными стоками и бытовыми отходами. Но загрязнение пресных вод при всей пагубности и очевидности - это еще не вся проблема.
В поисках дешевых способов добычи электроэнергии их перегораживают плотинами, что умедляет их естественный ход и нарушает температурно-динамические характеристики испарительно-восстановительных процессов. В результате реки мельчают. Такие явления наблюдаются везде. Уровень падает в Колорадо, Миссисипи, Волге, Днепре, Хуанхэ, Ганге и других великих реках, а более мелкие пересыхают полностью. К экологической катастрофе привело искусственное вмешательство в гидрооборот Аральского моря.
У кого есть вода и кто ее расходует
Из всего доступного объема самый большой запас пресной воды на планете (примерно треть) находится в Южной Америке. В Азии еще четверть. 29 стран, объединенных не по географическому, а по экономическому признаку (свободный рынок и демократия западного образца) в организацию ОСЭР, владеют пятой частью доступного объема водных ресурсов. Государства бывшего СССР - более двадцати процентов. Все остальное, составляющее в грубом приближении около 2 %, приходится на долю Ближнего Востока и Северной Африки. Впрочем, дела обстоят довольно скверно и на большей части всей территории Черного континента.
Что касается потребления, то наибольший его уровень наблюдается в Индии, Китае, США, Пакистане, Японии, Таиланде, Индонезии, Бангладеш, Мексике и России.
При этом расходуется больше всего воды не всегда в тех странах, где ее запасы действительно велики. Острая потребность в ней ощущается в Китае, Индии и Соединенных Штатах.
Положение с водными ресурсами в России
Россия богата всем, в том числе и водой. Наиболее яркий пример того, какими сокровищами обладает наша страна, - озеро Байкал, в котором локально сосредоточена пятая часть всего водного запаса планеты, к тому же превосходного качества. Но большая часть населения Российской Федерации живет в ее европейской части. Байкал далеко, пить приходится воду из ближайших водоемов, которых, к счастью, тоже много. Правда, не всегда взвешенное и рациональное отношение к водным (как и всем прочим) богатствам, столь характерное для советского периода, не полностью изжило себя и теперь. Есть надежда, что со временем это положение будет исправлено.
В целом же на сегодняшний момент и в обозримом будущем жажда россиянам не грозит.