Где сосредоточены основные запасы пресной воды в гидросфере? Запасы пресных вод и их размещение.
Вода играет исключительную роль в поддержании жизнедеятельности любого организма. Это вещество может быть представлено в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Но именно жидкость является основной внутренней средой тела человека и других организмов, т.к. здесь протекают все биохимические реакции, и именно в ней располагаются все структуры клетки.
Сколько процентов занимает вода на земле?
По некоторым подсчетам, около 71% всей занимает вода. Она представлена океанами, реками, морями, озерами, болотами, айсбергами. Отдельно считаются а также пары атмосферного воздуха.
Из всего этого количества только 3% составляет пресная вода. Больше всего ее находится в айсбергах, а также в реках и озерах на континентах. Так сколько процентов воды на Земле находится в морях и океанах? Эти бассейны являются местами накопления соленой H2O, которая составляет 97% от общего объема.
Если бы стало возможным собрать всю воду, которая есть на земле, в одну каплю, то морская заняла бы объем примерно в 1,400 млн. км 3 , а пресная собралась бы в каплю объемом 10 млн. км 3 . Как можно заметить, пресной воды в 140 раз меньше на Земле, чем соленой.
Сколько процентов занимает на Земле?
Около 3% всей жидкости занимает пресная вода. Большая ее часть сконцентрирована в айсбергах, в нагорных снегах и грунтовых водах, и только небольшой объем приходится на реки и озера континентов.
Собственно, пресная вода делится на доступную и недоступную. Первая группа состоит из рек, болот и озер, а также сюда входят слоев земной коры и пары атмосферного воздуха. Все это человек приучился использовать в своих целях.
Сколько процентов пресной воды на Земле относится к недоступной? В первую очередь это большие запасы в виде айсбергов и горных снежных покровов. Именно они составляют большую часть пресной воды. Также глубокие воды земной коры формируют существенную часть всей пресной H2O. Ни тот ни другой источник люди еще не научились использовать, однако в этом есть большая польза, т.к. человек не может еще грамотно распоряжаться таким дорогим ресурсом, как вода.
в природе
Циркуляция жидкости играет большую роль для живых организмов, т.к. вода является универсальным растворителем. Это делает ее основной внутренней средой животных и растений.
Вода концентрируется не только в теле человека и других существ, но и в водных бассейнах: морях, океанах, реках, озерах, болотах. Круговорот жидкости начинается с выпадения таких осадков, как дождь или снег. Затем вода накапливается, а потом испаряется под действием окружающей среды. Это ярко заметно в период засухи и жары. От циркуляции жидкости в атмосфере зависит, сколько процентов воды на земле концентрируется в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Круговорот имеет большое экологическое значение, потому что жидкость циркулирует в атмосфере, гидросфере и земной коре, и тем самым самоочищается. В некоторых водоемах, где уровень загрязнения достаточно высокий, этот процесс играет колоссальное значение для поддержания жизнедеятельности, организмов экосистемы, однако восстановление прежней «чистоты» занимает долгий промежуток времени.
Происхождение воды
Загадку о том, как появилась первая вода, не могут разгадать уже большой промежуток времени. Однако в научной среде появилось несколько гипотез, которые предлагают варианты образования жидкости.
Одна из таких догадок относится к тому времени, когда Земля еще только зарождалась. Она связана с падением «мокрых» метеоритов, которые могли принести с собой воду. Она скапливалась в недрах Земли, что дало начало первичной гидратной оболочке. Тем не менее ученые не могут ответить на вопрос, сколько процентов воды на Земле содержалось в то далекое время.
Другая теория основана на земном происхождении воды. Основным толчком к формированию этой гипотезы послужило нахождение относительно большой концентрации тяжелого водорода дейтерия в морях и океанах. Химическая природа дейтерия такова, что он мог образоваться только на Земле путем увеличения атомной массы. Поэтому ученые считают, что жидкость образовалась на Земле и не имеет космического происхождения. Однако исследователи, которые поддерживают данную гипотезу, все равно не могут ответить на вопрос, сколько процентов воды на Земле было 4,4 млрд. лет назад.
Более 98% всех водных ресурсов Земли составляют соленые воды океанов, морей и др. Общий объем пресных вод на Земле равен 28,25 млн км3, или около 2% общего объема гидросферы. Основная часть пресных вод сосредоточена в ледниках, воды которых пока используются очень мало. На долю остальной части пресных вод, пригодных для водоснабжения, приходится 4,2 млн км3 воды, или всего лишь 0,3% объема гидросферы.
Гидросфера играет огромную роль в формировании природной среды нашей планеты. Весьма активно она влияет и на атмосферные процессы (нагревание и охлаждение воздушных масс, насыщение их влагой и т. д.).
Атмосфера (греч. «атмос» пар) газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли (табл. 6.3, по Н. Реймерсу, 1990). Общая масса атмосферы 5,15 1015 т. На высоте от 10 до 50 км, с максимумом концентрации на высоте 2025 км, расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного ультрафиолетового облучения, гибельного для организмов.
Таблица 6.3
Состав атмосферы
Атмосфера физически, химически и механически воздействует на литосферу, регулируя распределение тепла и влаги. Погода и климат на Земле зависят от распределения тепла, давления и содержания водяного пара в атмосфере. Водяной пар поглощает солнечную радиацию, увеличивает плотность воздуха и является источником всех осадков. Атмосфера поддерживает различные формы жизни на Земле.
В формировании природной среды Земли велика роль тропосферы (нижний слой атмосферы до высоты 810 км в полярных, 1012 км в умеренных и 1618 км в тропических широтах) и в меньшей степени стратосферы, области холодного разреженного сухого воздуха толщиной примерно 20 км. Сквозь стратосферу непрерывно падает метеоритная пыль, в нее выбрасывается вулканическая пыль, а в прошлом и продукты ядерных взрывов в атмосфере.
В тропосфере происходят глобальные вертикальные и горизонтальные перемещения воздушных масс, во многом определяющие круговорот воды, теплообмен, трансграничный перенос пылевых частиц и загрязнений.
Атмосферные процессы тесно связаны с процессами, происходящими в литосфере и водной оболочке.
К атмосферным явлениям относят: осадки, облака, туман, грозу, гололед, пыльную (песчаную) бурю, шквал, метель, изморозь, росу, иней, обледенение, полярное сияние и др.
Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодействуют между собой. Практически все поверхностные, экзогенные, геологические процессы обусловлены этим взаимодействием и проходят, как правило, в биосфере.
Биосфера внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты 2530 км (до озонового слоя), практически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Особенностью этих частей является то, что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Взаимодействие абиотической части биосферы воздуха, воды и горных пород, и органического вещества биоты, обусловило формирование почв и осадочных пород. Последние, по В. И. Вернадскому, несут на себе следы деятельности древних биосфер, существовавших в прошлые геологические эпохи.
19. Мировые водные ресурсы
Понятие водные ресурсы можно трактовать в двух смыслах – широком и узком.
В широком смысле – это весь объем вод гидросферы, заключенных в реках, озерах, ледниках, морях и океанах, а также в подземных горизонтах и в атмосфере. К нему вполне применимы определения огромный, неисчерпаемый, и это неудивительно. Ведь Мировой океан занимает 361 млн км2 (около 71 % всей площади планеты), а на ледники, озера, водохранилища, болота, реки приходится еще 20 млн км2 (15 %). В результате общий объем гидросферы оценивается в 1390 млн км3. Нетрудно рассчитать, что при таком общем объеме на одного жителя Земли ныне приходится примерно по 210 млн м3 воды. Такого количества хватило бы для снабжения крупного города в течение целого года!
Нужно, однако, учитывать и возможности использования этих огромных ресурсов. Ведь из общего объема содержащейся в гидросфере воды 96,4 % приходятся на долю Мирового океана, а из водных объектов суши наибольшее количество воды содержат ледники (1,86 %) и подземные воды (1,68 %), использование которых возможно, но большей частью сильно затруднено.
Вот почему, когда говорят о водных ресурсах в узком смысле слова, то имеют в виду пригодные для употребления пресные воды, которые составляют только 2,5 % общего объема всех вод гидросферы. Однако и в этот показатель приходится внести существенные коррективы. Нельзя не учитывать того, что почти все ресурсы пресных вод «законсервированы» либо в ледниках Антарктиды, Гренландии, горных областей, во льдах Арктики, либо в подземных водах и льдах, использование которых все-таки очень ограничено. Гораздо шире используются озера и водохранилища, но их географическое распределение отнюдь не отличается повсеместностью. Отсюда вытекает, что главным источником обеспечения потребностей человечества в пресной воде были и остаются речные (русловые) воды, доля которых чрезвычайно мала, а общий объем составляет всего 2100 км3.
Такого количества пресных вод людям уже теперь недоставало бы для жизни.
Однако благодаря тому, что продолжительность условного влагооборота для рек составляет 16 суток, в течение года объем воды в них возобновляется в среднем 23 раза и, следовательно, ресурсы речного стока чисто арифметически могут быть оценены в 48 тыс. км3/год. Однако в литературе преобладает цифра 41 тыс. км3/год. Она и характеризует «водный паек» планеты, но здесь также необходимы оговорки. Нельзя не учитывать, что более половины русловых вод стекает в море, так что реально доступные для использования ресурсы таких вод, по некоторым оценкам, не превышают 15 тыс. км3.
Если рассмотреть, как полный речной сток распределяется между крупными регионами мира, то окажется, что на зарубежную Азию приходится 11 тыс. км3, на Южную Америку – 10,5, на Северную Америку – 7, на страны СНГ – 5,3, на Африку – 4,2, на Австралию и Океанию– 1,6 и на зарубежную Европу – 1,4 тыс. км3. Понятно, что за этими показателями стоят прежде всего крупнейшие по размерам стока речные системы: в Азии – Янцзы, Ганга и Брахмапутры, в Южной Америке – Амазонки, Ориноко, Параны, в Северной Америке – Миссисипи, в СНГ – Енисея, Лены, в Африке – Конго, Замбези. Это в полной мере относится не только к регионам, но и к отдельным странам (табл. 23).
Таблица 23
ПЕРВЫЕ ДЕСЯТЬ СТРАН ПО РАЗМЕРАМ РЕСУРСОВ ПРЕСНЫХ ВОД
Цифры, характеризующие водные ресурсы, еще не могут дать полное представление о водообеспеченности, поскольку обеспеченность суммарным стоком принято выражать в удельных показателях – либо на 1 км2 территории, либо на одного жителя. Такая водообеспеченность мира и его регионов показана на рисунке 19. Анализ этого рисунка говорит о том, что при среднемировом показателе 8000 м3/год показатели выше этого уровня имеют Австралия и Океания, Южная Америка, СНГ и Северная Америка, а ниже – Африка, зарубежная Европа и зарубежная Азия. Такое положение с водообеспеченностью регионов объясняется как общими размерами их водных ресурсов, так и численностью их населения. Не менее интересен и анализ различий водообеспеченности отдельных стран (табл. 24). Из десяти стран с наибольшей водообеспеченностью семь находятся в пределах экваториального, субэкваториального и тропического поясов и только Канада, Норвегия и Новая Зеландия – в пределах умеренного и субарктического.
Рис. 19. Обеспеченность ресурсами речного стока по крупным регионам мира, тыс. м3/год
Таблица 24
СТРАНЫ С НАИБОЛЬШЕЙ И НАИМЕНЬШЕЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТЬЮ РЕСУРСАМИ ПРЕСНЫХ ВОД
Хотя по приведенным выше душевым показателям водообеспеченности всего мира, отдельных его регионов и стран вполне можно представить себе ее общую картину, все же такую обеспеченность правильнее было бы назвать потенциальной. Чтобы представить себе реальную водообеспеченность, нужно учитывать размеры водозабора, водопотребления.
Мировое водопотребление в ХХ в. росло следующим образом (в км3): 1900 г. – 580, 1940 г. – 820, 1950 г. – 1100, 1960 г. – 1900, 1970 г. – 2520, 1980 г. – 3200, 1990 г. – 3580, 2005 г. – 6000. Эти общие показатели водопотребления очень важны: они свидетельствуют о том, что на протяжении XX в. мировое водопотребление увеличилось в 6,8 раз. Уже сейчас почти 1,2 млрд человек не имеют доступа к чистой питьевой воде. Согласно прогнозу ООН, всеобщий доступ к такой воде удается обеспечить: в Азии – к 2025 г., в Африке – к 2050 г. Не менее важна и структура, т. е. характер водопотребления. В наши дни 70 % пресной воды потребляет сельское хозяйство, 20 % – промышленность, 10 % идет на удовлетворение коммунально-бытовых нужд. Такое соотношение вполне понятно и закономерно, но с точки зрения экономии водных ресурсов довольно невыгодно, прежде всего потому, что именно в сельском хозяйстве (особенно в орошаемом земледелии) очень велико безвозвратное водопотребление. По имеющимся расчетам, в 2000 г.
Распределение водных ресурсов на планете
безвозвратное водопотребление в сельском хозяйстве мира составило 2,5 тыс. км3, тогда как в промышленности и коммунальном хозяйстве, где шире применяется оборотное водоснабжение, соответственно только 65 и 12 км3. Из всего сказанного вытекает, во-первых, что в наши дни человечество использует уже довольно значительную часть «водного пайка» планеты (около 1/10 общего и более 1/4 реально доступного) и, во-вторых, что безвозвратные потери воды составляют более 1/2 общего ее потребления.
Не случайно самые высокие показатели душевого водопотребления характерны для стран с орошаемым земледелием. Рекордсмен здесь Туркмения (7000 м3 на человека в год). За ней следуют Узбекистан, Киргизия, Казахстан, Таджикистан, Азербайджан, Ирак, Пакистан и др. Все эти страны уже испытывают значительный дефицит водных ресурсов.
В России суммарный речной сток достигает 4,2 тыс. км3/год, и, следовательно, обеспеченность ресурсами этого стока из расчета на одного жителя составляет 29 тыс. м3/год; это не рекордный, но вполне высокий показатель. Суммарный забор свежей воды во второй половине 1990-х гг. вследствие экономического кризиса имел тенденцию к некоторому уменьшению. В 2000 г. он равнялся 80–85 км3.
Структура водопотребления в России следующая: 56 % идет на производство, 21 % – на хозяйственно-питьевые нужды, 17 % – на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение и 6 % – на прочие нужды. Нетрудно подсчитать, что в целом по России суммарный водозабор составляет всего 2 % от общих ресурсов речного стока. Однако это средний показатель, а в отдельных речных бассейнах он достигает 50–75 % и более. То же относится и к отдельным экономическим районам страны. Так, в Центральном, Центрально-Черноземном и Поволжском районах водообеспеченность в расчете на одного жителя составляет всего 3000–4000 м3/год, а на Дальнем Востоке – 300 тыс. м3.
Общая же тенденция для всего мира и отдельных его регионов заключается в постепенном уменьшении водообеспеченности, поэтому ведутся поиски разных путей экономии водных ресурсов и новых путей водоснабжения.
Дата: 2016-04-07
Сколько еще осталось пресной воды на планете?
Жизнь на нашей планете зародилась именно из воды, человеческий организм на 75% состоит из воды, поэтому вопрос о запасах пресной воды на планете очень важен. Ведь вода — источник и стимулятор нашей жизни.
Пресной считается та вода, которая содержит не больше 0,1% соли. При чем, неважно в каком именно состоянии она пребывает: жидком, твердом или газообразном.
Мировые запасы пресной воды
97,2 % воды, которая находится на планете земля, принадлежит соленым океанам и морям. И только 2,8% — это пресная вода. На планете она распределяется следующим образом:
- 2,15% запасов воды заморожено в горах, айсбергах и ледовых покровах Антарктиды;
- 0, 001% запасов воды находится в атмосфере;
- 0,65% запасов воды находится в реках, озерах. Отсюда ее и берет человек для своего потребления.
Вообще, считается, что источники пресной воды нескончаемы. Поскольку постоянно происходит процесс самовосстановления как следствие кругооборота воды в природе. Ежегодно, как следствие испарения влаги из мирового океана образуется огромный запас пресной воды (около 525 000 км3) в виде облаков. Небольшая его часть все же снова оказывается в океане, но большая часть выпадает на материки в форме снега и дождя, а затем попадает в озера, реки и подземные воды.
Потребление пресной воды в разных частях планеты
Даже такой небольшой процент доступной пресной воды смог бы покрыть все нужды человечества, если бы ее запасы были равномерно распределены по планете, но это не так.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) выделила несколько территорий, уровень потребления воды, которыми превышает объем возобновляемых водных ресурсов:
- Аравийский полуостров. Для общественных нужд здесь используют в пять раз больше пресной воды, чем имеется в доступных природных источниках. Воду сюда экспортируют с помощью танкеров и трубопроводов, проводят процедуры опреснения морской воды.
- Под напряжением находятся водные ресурсы в Пакистане, Узбекистане и Таджикистане. Здесь потребляют почти 100% возобновляемых водных ресурсов. Более 70% возобновляемых водных ресурсов добывает Иран.
- Проблемы с пресной водой существуют также в Северной Африке, особенно в Ливии и Египте. В этих странах используют почти 50% водных ресурсов.
Самую большую потребность испытывают не те страны, где часто бывают засухи, а те, где высокая плотность населения. Увидеть это можно с помощью нижеприведенной таблицы. Например, самую большую площадь водных ресурсов имеет Азия, и самую маленькую Австралия. Но, в то же время каждый житель Австралии обеспечен питьевой водой в 14 раз лучше, чем любой житель Азии. А все потому, что количество населения Азии составляет 3,7 млрд, тогда как в Австралии живет всего 30 млн.
Проблемы использования пресной воды
За последние 40 лет количество чистой пресной воды из расчета на одного человека уменьшилось на 60%. Сельское хозяйство — самый большой потребитель пресной воды. На сегодняшний день этот сектор экономики потребляет почти 85% от всего объема используемой человеком пресной воды. Продукция, которую вырастили с помощью искусственного орошения намного дороже той, которая выросла на почве и орошается дождем.
Больше 80 стран мира испытывают дефицит пресной воды. И, с каждым днем, эта проблема все более обостряется. Дефицит воды даже вызывает гуманитарные и государственные конфликты. Неправильное использование грунтовых вод приводит к уменьшению их объемов. Ежегодно эти запасы истощаются от 0,1% до 0,3%. Более того, в небогатых странах 95% воды вообще нельзя употреблять для питья или в пищу из-за высокого уровня загрязненности.
Необходимость в чистой питьевой воде возрастает с каждым годом, а вот ее количество — наоборот только снижается. Почти 2 миллиарда человек ограничено в употреблении воды. По прогнозам специалистов к 2025 году, почти 50 стран мира, где количество жителей будет превышать 3 миллиарда человек, ощутят проблему дефицита воды.
В Китае, несмотря на большое количество осадков, половина населения не имеет регулярного доступа к питьевой воде в достаточном объеме.
Распределение вод на Земле
Грунтовые воды, как и сам грунт, возобновляются слишком медленно (около 1% в год).
Актуальным остается вопрос парникового эффекта. Климатическое состояние Земли постоянно ухудшается из-за постоянного выделения в атмосферу углекислого газа. Это вызывает аномальное перераспределение атмосферных осадков, возникновение засух в тех странах, где их недолжно быть, выпадение снега в Африке, высоких морозов в Италии или Испании.
Такие аномальные изменения могут вызвать снижение уровня урожайности культур, повышение уровня заболевания растений, размножение популяции вредителей и различных насекомых. Экосистема планеты теряет свою стабильность и не может приспособиться к такой быстрой смене условий.
Вместо итогов
В конце можем говорить, что на планете Земля достаточно запасов водных ресурсов. Основная проблема водного обеспечения состоит в том, что эти запасы распределены на планете неравномерно. Причем, 3/4 запасов пресной воды находятся в форме ледников, к которым очень трудно получить доступ. Из за этого в некоторых регионах уже сейчас наблюдается дефицит пресной воды.
Вторая проблема — это загрязнение существующих доступных источников воды продуктами жизнедеятельности человека (соли тяжелых металлов, продукты переработки нефти). Чистую воду, которую можно употреблять без предварительной очистки можно найти только в отдаленных экологически чистых зонах. А вот густонаселенные регионы, наоборот, страдают от невозможности пить воду из своих скудных запасов.
К водным ресурсам относят все пригодные для использования поверхностные и подземные воды Земли. Вода необходима для поддержания органической жизни на Земле, существования человека, его хозяйственной деятельности. Водный фактор оказывает большое влияние на размещение общественного производства. К водоемким отраслям с ориентацией на крупные источники водоснабжения относятся многие отрасли про-мышленности (электроэнергетика, черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная, химическая промышленность и др.), земледелие (рисосеяние, хлопководство и др.). Водные ресурсы - исключительно важный фактор не только для явно водоемких производств, но и для развития городов, удовлетворения бытовых потребностей населения.
Особенно велика потребностей людей в пресной воде, запасы которой на Земле ограничены. Общие запасы воды на Земле, образующие ее гидросферу (океаны и моря, реки, озера, болота и водохранилища, подземные воды, ледники и снега, почвенная влага и пары атмосферы), оцениваются в 1 386 млн куб. км. Из них 96,5% водных ресурсов приходится на соленые воды Мирового океана и 1% - на соленые подземные воды. Остальные 2,5% объема гидросферы и составляют ресурсы пресной воды на земном шаре.
Однако реально их количество значительно меньше (всего 0,3% объема гидросферы), так как полярные льды как источник получения пресной воды практически пока еще не используются.
Таким образом, несмотря на наличие огромных ресурсов воды на Земле, их количество, пригодное для непосредственного практического использования (пресные воды) весьма ограничено.
Среди немногочисленных источников пресной воды главными являются реки. Водные ресурсы рек являются возобновляемыми, неисчерпаемыми в отличие от подземных пресных вод, запасы которых исчерпаемы. Количество ежегодно возобновляемых водных ресурсов оценивается размером речного стока, зависящим от соотношения между осадками (выпадающими в виде дождя и снега на поверхность речного бассейна) и испарением выпавшей влаги.
Водные ресурсы рек (ресурсы речного стока) оцениваются в 47 тыс. куб. км в год, а среднемировой показатель обеспеченности речным стоком (сток на душу населения) составляет около 8 тыс. куб. м/год.
Более половины ресурсов пресной воды с речного стока планеты приходится на Азию (13 190 куб. км в год), где протекают такие крупные реки Земли, как Янцзы, Иравад, Меконг, Ганг, Брахмапутра, и Южную Америку (10 380 куб. км/год) с ее величайшей рекой (по объему стока, площади бассейна, протяженности и ширине) Амазонкой. Другую половину сум-марного объема стока рек распределяют между собой Северная Америка (5 960), Африка (4 225), Европа (3 110), Австралия и Океания (1 965 куб. км/год). Находящиеся в этом перечне на последнем месте Австралия и Океания имеют вместе с тем самую высокую обеспеченность водой в расчете на одного жителя (83 тыс. куб. м/год), а лидирующая по запасам пресной воды Азия имеет наиболее низкий средний показатель водообеспечения на душу населения ‑ 4,5 тыс. куб. м/год. В Южной Америке этот показатель составляет 34 тыс. куб. м/год, в Северной ‑ 15, в Африке ‑ 6,5, в Европе — б тыс. куб. м/год. Водообеспеченность существенно отличается и по странам мира. Значительными ресурсами пресной воды располагает Россия. Суммарный объем ее речного стока оценивается в 4 270 куб. км/год, что составляет около 10% суммарного стока всех рек мира. По этому показателю, вслед за Бразилией, Россия превосходит все страны мира. Водообеспеченность России в расчете на душу населения (28,5 тыс. куб. м/год) более чем в три раза выше среднемировой. Водные ресурсы внутри страны распределены крайне неравномерно - около 70% ее суммарного поверхностного стока приходится на слабозаселенные, хозяйственно слабоосвоенные области Сибири и Дальнего Востока и лишь 30% ‑ на густонаселенные и наиболее нуждающиеся в воде районы европейской части и Урала.
Распределение воды на Земле и её круговорот. Водный баланс
Хуже всех обеспечены водой центральные (Липецкая, Белгородская, Курская и Воронежская области) и южные (Ростовская, Астраханская области, Республика Калмыкия и др.) районы европейской части.
В России около 120 тыс.
рек (длиной свыше 10 км), большинство из них относятся к бассейнам Северного Ледовитого (Северная Двина, Печора, Обь с Иртышом, Енисей, Лена, Индигирка, Колыма и др.), Тихого (Амур, Анадырь, Пенжина и др.) и Атлантического (Дон, Кубань, Нева) океанов. Одна из самых крупных и многоводных рек России - Волга принадлежит к бассейну внутреннего стока и впадает в Каспийское море. Значительный объем пресных вод заключен в водохранилищах (из них — Братское, Красноярское, Зейское, Усть-Илимское, Самарское входят в числе крупнейших в мире) и озерах (Байкал - самое глубокое озеро в мире, Ладожское, Онежское, Таймыр и др.). Богата Россия и ресурсами пресных подземных вод, эксплуатационные запасы разведанных месторождений которых составляют 27,3 куб. км/год, из них 80% расположены в европейской части.
В целом в мире потребление воды непрерывно растет и в 2000 г. составило 4780 куб. км, т. е. примерно 10% от общего объема ресурсов пресной воды (общего годового объема стока) планеты. Главные потребители воды в мире - сельское хозяйство (69%), промышленность (21%), коммунальное хозяйство (6%) и водохранилища. При этом доля воды, используемой в сельском и коммунальном хозяйстве, постоянно увеличивается.
В России ежегодно используется около 100 куб. км пресной воды (в США — 550 куб. км), или примерно 2,4% ее общего годового объема речного стока. В структуре водопотребления, в отличие от среднемировой, ведущую роль играет промышленность (55%), низка доля сельского хозяйства (20%) и высока - коммунальной сферы (19%).
В последние годы во многих странах мира стала ощущаться нехватка водных ресурсов, связанная не с их истощением, а с качественным ухудшением природных поверхностных вод - их загрязнением в результате использования в быту и на производстве. Объем загрязненных поверхностных вод настолько велик, что проблема чистой воды приобрела глобальный характер.
⇐ Предыдущая12
Ученые утверждают, что в ближайшие 25-30 лет мировые запасы пресной воды сократятся в два раза. Пресная вода сегодня составляет около 3% от всего объема воды на земле. Приблизительно 75% мирового запаса пресной воды находится в айсбергах и ледниках, практически вся остальная пресная вода находится под землей. Для человека легкодоступны только 1% водных запасов, но даже несмотря на такую маленькую цифру этого было бы вполне достаточно для полного удовлетворения человеческих потребностей, в случае, если бы вся пресная вода (а именно этот 1%) была распределена равномерно по тем местам, где обитает человек.
Сегодня Северная Азия, Средний Восток, большая часть Африки, северо-восток Мексики, большинство западных штатов Америки, Аргентина и Чили, а также практически весь Австралийский континент имеют неустойчивое водоснабжение пресной водой.
Как мы расходуем пресную воду? За последние сорок лет количество чистой пресной воды из расчета на каждого человека уменьшилось практически на 60%. Основным потребителем воды является сельское хозяйство. Сегодня этот сектор экономики потребляет более 85% всей имеющейся пресной воды. Именно по этой причине та продукция, которая выращивается на искусственно орошаемых землях намного дороже продукции, подпитка которой производится за счет естественного выпадения осадков.
На сегодняшний день более восьмидесяти стран испытывают нехватку пресной воды. Проблема пресной воды с каждым днем становится все острее. Только в Китае более 300 городов ощущают дефицит пресной воды. особенно сказывается недостаток воды в странах Востока. Нередко из-за нехватки воды между государствами происходит политическая напряженность. Неверное использование грунтовых вод приводит к исчерпанию их запасов, скорость уменьшения которых составляет от 0,1 до 0,3% в год. К примеру, только в США скорость отбора вод из подземных источников на 25% выше, нежели скорость их естественного восстановления. Если такие темпы расходования ресурсов сохранятся и дальше, то уже через 20 лет некоторые районы в США станут непродуктивными. Также в США более 37% таких водоемов как озера загрязнено и непригодно даже для купания. Приблизительно около 95% воды является непригодной для употребления в пищу в развивающихся странах.
Потребности возрастают, а количество воды уменьшается . Сегодня практически 2 млрд.людей в более чем в 80 странах имеют ограниченное обеспечение питьевой водой. Только в девяти странах употребление пресной воды превышает скорость ее естественного возобновления. Уже к 2025 году практически 50 стран, где общее число населения составляет 3 млрд. человек, столкнутся с дефицитом воды. Даже, несмотря на обилие дождей, которые выпадают в Китае, в стране половина населения не обеспечивается должным образом питьевой водой в регулярном режиме. В США выкачивание грунтовых вод на 25% больше скорости их восстановления. В некоторых районах страны расход превышает восстановление на 160%! Грунтовые воды, также как и почва восстанавливаются слишком медленно, приблизительно 1% в год. Но даже эти цифры не останавливают американцев. В среднем житель США расходует пресной воды в четыре раза больше, нежели европеец.
Парниковый эффект становится все более очевидным. В атмосферу выбрасывается все большее количество газов. Климат Земли ежегодно нарушается. Уже сейчас происходит существенное перераспределение атмосферных осадков, появление засух в странах, где этого не должно быть, выпадение снега в Африке, небывалые морозы в минус 30 оС в Италии, Испании и других европейских государствах - это все является следствием парникового эффекта и глобального потепления.
Результатом таких изменений может стать снижение урожайности культур, рост числа заболеваний растений, увеличение численности и видов вредных насекомых. Все идет к тому, что экосистема становится неустойчивой, не может приспособиться к настолько быстро изменяющимся условиям.
Выбросы промышленных и химических производств - самый настоящий ядовитый «коктейль» для атмосферы, основная причина уменьшения, а в некоторых случаях и уничтожения полей и лесов. Чтобы уменьшить влияние на природу со стороны человека, следует в первую очередь отказаться или хотя бы снизить масштабы потребления ископаемых источников энергии в среднем на 60-80%. Но сегодня это практически нереально, так как все мы живем в индустриальном мире и отказаться от благ никак не можем.
Всякий раз, когда мы открываем водопроводный кран, происходит маленькое чудо. За этой привычной процедурой стоит нечто большее, чем H2O (соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода) в жидком состоянии. Вода — это кровеносная система планеты, природный цикл, на который деятельность человека оказывает огромное давление. «Количество пресной воды на Земле теперь практически такое же, как и во времена Юлия Цезаря, стоявшего во главе Римской империи. Но за последние 2 тысячи лет население Земли увеличилось с 200 миллионов до 7,2 миллиардов человек, а мировая экономика росла еще быстрее (c 1960 года ВВП рос в среднем на 3,5% в год). Совокупная потребность в продовольствии, энергии, товарах потребления и воде для этого огромного человеческого производства потребовала усилить контроль за потреблением воды», — подытоживает Сандра Постел (Sandra Postel), возглавляющая американскую организацию Global Water Policy Project.
«На голубой планете очень мало воды», — замечает Элиас Феререс (Elías Fereres), заведующий кафедрой в Университете Кордовы, занимавший до этого ряд должностей, связанных с сельским хозяйством и экологией. Феререс говорит о том, что, несмотря на то, что 70% земной поверхности покрыто водой, пресная вода составляет всего 1% от этого количества, если не считать той, что в виде льда находится в ледниках, а также в Арктике и Антарктиде. И этот 1% является не только источником нашей жизни, но и главным двигателем мирового прогресса. «Стоимость воды столь высока, что определить ее невозможно. Воду необходимо использовать так, чтобы получить максимальную выгоду, не обостряя при этом неравенство в экономической, социальной и экологической сфере», — рассуждает заведующий кафедрой.
Откуда берется это неравенство? «Увеличение численности население и экономический рост, произошедшие в 50-х годах, в значительно мере было обусловлено достижениями в области водоснабжения: водохранилища, каналы, насосы. Начиная с 1950 года, количество водохранилищ выросло с 5 тысяч до 50 тысяч. То есть, в среднем по два в день в течение полувека. В самой крупной части света вода уже течет не в соответствии с законами природы, а по воле человека», — подчеркивает Постель.
В прошлом веке эти сооружения позволяли обеспечивать на большей части Земли потребности сельского хозяйства (потребляющего 70% пресной воды), промышленности (20%) и бытовой сферы (10%). Однако, увеличение спроса, прежде всего за счет развивающихся стран, ломает это хрупкое равновесие. «Согласно прогнозам, в 2030 году в мире будет ощущаться недостаток 40% воды при неизменной климатической обстановке», — говорится в последнем докладе ООН о водных ресурсах.
Его автор Ричард Коннор (Richard Connor) выражает сожаление в связи с недостаточным вниманием, которое руководители государств уделяют вопросам водоснабжения, полагая, что запасы воды неисчерпаемы. «Этому вопросу нужно уделять постоянное внимание, а люди совершенно беззаботны. Энергетику рассматривают как первоочередной экономический и даже геополитический фактор обеспечения безопасности страны. Поэтому ему и уделяется гораздо большее внимание. За невнимание к вопросам воды придется дорого заплатить, в том числе и замедлением темпов развития», — предупреждает исследователь.
Ход событий подтвердил правоту таких ученых, как Постел, предрекали, что «вода для XXI века станет тем же самым, чем нефть была для века XX». Если так называемое черное золото столь желанно, что даже приводит к военным конфликтам, то это вызвано тем, что его запасы иссякают и принадлежат не всем. То же самое произойдет и с пресной водой, как только спрос превысит ее возможности к воспроизводству. Это явление получило название водяной стресс.
Александр Тайт (Alexandre Taithe), директор Фонда стратегических исследований и эксперт по взаимодействию между водой и энергией, рисует пугающую картину. «В странах южного и восточного побережья Средиземного моря — предупреждает он — органы местной власти решили пойти по пути увеличения запасов воды. Эта политика, как в случае опреснения морской воды, так и эксплуатации подземных вод и переброске большого количества воды, влечет за собой большие энергозатраты».
Согласно его подсчетам, к 2025 году потребность в электричестве для водоснабжения в этих странах составит порядка 20% от ее общего потребления. Сейчас этот показатель равен 10%. Опреснение воды, которое зачастую преподносится чуть ли не как универсальный способ для решения проблемы нехватки воды, как раз потребляет наибольшее количество энергии. Не все страны могут себе это позволить. Саудовская Аравия, обладающая наибольшими мощностями для опреснения, вырабатывает ежедневно 5,5 миллионов кубометров воды. Для получения такого количества необходима энергия, эквивалентная 350 тысячам баррелей нефти в день.
В свою очередь, выработка электроэнергии и добыча ископаемого топлива требует большого количества воды. В частности, согласно данным Тайта, 60% стока рек во Франции используется для охлаждения ТЭЦ и АЭС. Следует отметить при этом, что Франция занимает второе место в мире по выработке электроэнергии на АЭС, и эта вода (в принципе, не зараженная) поступает обратно в бассейны рек и озера с чуть более высокой температурой, что способствует распространению водорослей и сокращению популяции рыбы. В водном цикле все взаимосвязано. Любое изменение естественного хода вещей влечет за собой побочные эффекты.
Добыча газа глубокого залегания с помощью гидравлического разрыва пласта заслуживает особого разговора. Благодаря этой технологии, США добились экономического подъема и изменили геополитическое равновесие, перестав зависеть от арабской нефти. Но для бурения каждой из этих более чем 500 тысяч действующих скважин (многие из которых расположены в зонах водяного стресса) требуется от 75 до 180 миллионов литров воды, смешанных с 36 килограммами химических продуктов, в том числе канцерогенными.
Итак, мы приносим воду — и собственное здоровье — на алтарь экономики. В мировом масштабе увеличение спроса вызывает серьезное беспокойство: к 2050 году потребность в питьевой воде увеличится на 55%, а в электричестве — на все 70%! И это при том, что и тем и другим пользуется не все человечество. Около 800 миллионов человек проживают вдали от источников чистой воды, а 1,3 миллиарда не имеют электричества в доме. По мнению Тайта, растущая потребность в энергии для добычи воды представляет собой «самое главное препятствие для развития многих стран и ставит под угрозу их энергетическую безопасность».
До какой степени нехватка воды может стать причиной военных конфликтов? Тайт считает, что это нерационально. По его мнению, государства более заинтересованы в сотрудничестве — уже подписаны 250 международных соглашений, — хотя другие эксперты прогнозируют, что будущие войны будут вестись за водные ресурсы. По мнению Коннора, это будущее уже наступает. Эксперт полагает, что беспрецедентная засуха, обрушившаяся с 2006 по 2009 годы на территорию бывшей Месопотамии, вызвавшая значительное повышение цены на пшеницу и, как следствие, на муку и хлеб, сыграла ключевую роль в сирийской войне. Вследствие засухи, 1,5 миллиона человек перебрались из сельской местности в города, уже охваченные акциями протеста против режима Башара Асада.
Коннор прослеживает ту же причинно-следственную связь между засухой, сопровождаемой крупными пожарами, вспыхнувшими в России в 2010 году, и арабской весной. «Россия является крупным поставщиком пшеницы в арабские страны, но цена на муку выросла вдвое, что и породило недовольство в обществе», подытоживает он. Разве без этой напряженности акции за демократизацию получили бы такую поддержку? Коннор считает, что нет.
На южном побережье Средиземного моря очагов напряженности становится все больше. Строительство большой плотины в Эфиопии вызвало обострение отношений с Египтом, выступающим против ее возведения, поскольку, по мнению Каира, это отрицательно скажется на стоке Нила и обострит проблемы с водоснабжением.
«В тех немногих местах, где еще можно обустроить водохранилища, последствия для окружающей среды будут слишком негативными. Необходимо разработать иные решения», — считает Феререс. В Индии и на юго-востоке Китая земледельцы нашли альтернативное решение при добыче воды из-под земли. Благодаря целенаправленным действиям, прогресс пришел во многие районы, правда, не без последствий. Продажа электрических и дизельных насосов значительно выросла за последние годы (согласно подсчетам, в Китае их насчитывается 20 миллионов, а в Индии — 19 миллионов), что увеличивает потребление энергии. В некоторых районах оно достигает от 35% до 45% от общего объема.
Тайт связывает это явление с «масштабными отключениями электричества, которые в июле 2012 года оставили без света 670 миллионов человек на северо-востоке Индии». В этом году — указывает он — муссонные дожди были не столь сильными, и власти пошли навстречу просьбам увеличить квоты на полив до 6-8 часов в день. В результате устаревшая электросеть не выдержала.
Еще более настораживающими исследователь считает последствия для окружающей среды: «Есть обманчивое ощущение избытка водных ресурсов — утверждает он. — Но за воду теперь необходимо добывать из все более глубоких геологических пластов, которые, подобно нефтеносным, являются невозобновляемыми». Как указывается в докладе ООН, 20% подземных вод чрезмерно эксплуатируются. «Мы сейчас потребляем воду, предназначенную на будущее», предупреждает Постел.
К росту населения и увеличению объемов водопользования в динамично развивающихся странах добавляется глобальное потепление климата. «Во времена крупных наводнений кажется, будто запасы воды безграничны, однако затем возвращаются длительные засухи, и нехватка воды становится предметом глубокого беспокойства. Это особенно проявляется в Средиземноморье и является следствием изменения климата», пишет Майте Гуардиола (Maite Guardiola), инженер-геолог, специалист в области использования воды с большим опытом работы в гуманитарных проектах.
В Бразилии, по территории которой протекает Амазонка, крупнейший водный бассейн в мире, нехватка воды вынудила ввести нормирование водоснабжения в Сан-Паулу, наглядно иллюстрирующее проблему, возникающую при неконтролируемом росте городских предместий.
Согласно докладу ООН, «увеличение городских жителей, не обеспеченных водоснабжением и канализацией, напрямую связано с быстрым ростом маргинальных районов в развивающихся странах. К 2020 году их количество приблизится к 900 миллионам человек, и именно они в наибольшей степени подвержены воздействию экстремальных климатических явлений».
Необходимо действовать, но как? В то время как ученые вроде Стивена Хокинга (Stephen Hawking) выступают за освоение других планет, утверждая, что через сто лет над родом человеческим нависнет угроза вымирания вследствие «старения мира, где жителей становится все больше, а ресурсов все меньше», другие, не столь склонные к драматизму, выступают за нормирование потребления. «Есть достаточные запасы воды, чтобы удовлетворить растущие потребности жителей планеты, но это потребует изменения способов управления водными ресурсами», говорится в докладе ООН. В частности, потребуется разработка всеобъемлющей правовой основы с целью более равномерного распределения этого природного ресурса с соблюдением природоохранных норм.
По мнению Коннора и Феререса, ключ к решению проблемы лежит в применении современных систем полива и выращивании растений, наиболее подходящих для каждой местности. Как они считают, для рассмотрения таких инновационных решений как получение воды из воздуха или выведение растений, которым почти не будет нужен полив, потребуются от 20 до 30 лет исследовательской работы. Майте Гуардиола со своей стороны делает упор на повторное использование сточных вод. По ее мнению, если использовать их для полива, то в Испании благодаря этому можно было бы сократить на 30% количество воды, используемой в сельском хозяйстве«.
Феререс также говорит о необходимости изменения структуры питания, сокращения количества белков с тем, чтобы сократить потребность в воде. Категорически выступает против воды в бутылках: «Общество тратит слишком много денег на очистку воды. Когда я иду в ресторан, то прошу, чтобы мне налили кувшин воды из-под крана. По мнению Гуардиолы, вызывает сожаление тот факт, что Испания является одним из крупнейших потребителей воды в бутылках. Ее цена от 500 до тысячи раз выше воды из-под крана, не говоря уже о вроде, который причиняют окружающей среде пластиковые бутылки и транспортировка».
Актер Мэтт Деймон (Matt Damon) пытается привлечь внимание общественности, выливая на себе ведро воды из унитаза в то время, когда направляется на съемочную площадку: «Тем, кто, подобно моей жене, считают, что это отвратительно, могу сказать следующее: вода из туалетов западных стран намного чище, чем та, которой пользуется большинство жителей развивающихся стран». Деймон одна из немногих знаменитостей, которые через свою неправительственную организацию Water.org борются с нехваткой воды и теми проблемами, которые это порождает.
12-летняя суданская девочка затрачивает ежедневно от 2 до 4 часов на то, чтобы собрать и отнести в кувшине на голове всего лишь пять литров пресной воды, необходимой для ее существования. Это ровно четверть от того количества (20 литров), которые как Всемирная организация здоровья, так и Unicef считают достаточными для удовлетворения основных потребностей. К этому стоит добавить, что ее сверстница в Канаде расходует на свои нужду от 300 до 400 литров воды ежедневно.
«Вода сама по себе не слишком дорогая. Значительно дороже стоит ее очистка и обеспечение работы водопроводов, чего люди как раз и не замечают», говорит Коннор. В Испании среднестатистическое потребление воды составляет 142 литров в день на человека. Однако, как считает Гуардиола, вследствие плохого состояния водопроводов при доставке воды пользователям теряется 17,5% ее объема. В Германии этот показатель составляет 5%.
Понятно, что не все вышеупомянутые меры смогут компенсировать увеличение спроса. Будущее без воды, когда людям придется покинуть Землю, как об этом повествует анимационный научно-фантастический фильм «ВАЛЛ·И» (Wall.E), оказывается весьма недалеко от прогнозов Стивена Хокинга. «Мы должны упредить это и разработать свой план Б», считает знаменитый астрофизик. А почему бы и в самом деле не поменять голубую планету на красную? Согласно исследованиям Университета Нью-Мехико, под поверхностью Марса могут быть сосредоточены большие запасы воды.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.