2.Водные ресурсы. Проблема дефицита пресной воды и ее решение.
Ни на одной планете Солнечной системы, кроме Земли, не обнаружено на поверхности водных масс, которые образуют прерывистую гидросферу. Гидросфера включает в себя: воды Мирового океана, озера, реки, водохранилища, ледники, атмосферные пары, подземные воды. Акватория мирового океана составляет 70,8% поверхности Земли. Что же касается запасов, то в Мировом океане сосредоточены 94% от общего количества воды в гидросфере. Из-за большой солености эти запасы почти не используются для хозяйственных нужд.
Наибольшие запасы пресных вод (около 80% мировых) сосредоточены в природных льдах в горных ледниках, на ледниках Гренландии и Антарктиды. Пресная вода в ледниках консервируется в твердом состоянии на очень длительный период, а объем пресной воды, доступный для использования очень мал и составляет за вычетом ледников лишь 0,4% от всей гидросферы.
Однако самые большие запасы воды на нашей планете сосредоточены в ее недрах. В.И.Вернадский оценивал все воды земной коры примерно равными по объему водам в Мировом океане. Но значительная ее часть находится в состоянии химически, связанными с минералами. В основном это термальные, высокотермальные воды. Их химический состав изменяется от чистейших пресных вод до глубины крепких рассолов. Пресные подземные воды большей частью располагаются поверхносно, на глубине 1,5-2 км уже начинаются соленые. Бассейны подземных пресных или минерализованных вод иногда образуют гигантские артезианские водохранилища.
На территории нашей страны имеется более 20 тысяч рек и ручьев, более чем 10 тысяч озер, большая часть которых сосредоточена в Витебской области и более 150 водохранилищ. Территория Беларуси имеет хорошие условия для пополнения запасов подземных вод. Однако в большой степени поверхностные воды особенно в конце 80 годов подверглись антропогенному загрязнению. Белорусская вода содержит нефтепродукты, нитраты, фенолы, соли тяжелых металлов. К сожалению возросла минерализация крупнейших рек Беларуси. И в последнее время отмечено, что многие загрязнители попали в подземные водоносные слои ( проблема Солигорска).
Мировое использование и потребление пресной водынепрерывно возрастало в начале 20 века т продолжает увеличиваться ускоренными темпами. Главный рост водопотребления связан не с простым увеличением количества населения планеты, как это иногда представляют, а с бурным ростом производства и развитием земледелия. Максимальное водопотребление связано с сельским хозяйством, которое к настоящему времени составляет около 70-75%, а доля промышленного водопотребления согласно прогнозам к 2002 году возрастет и составит всего 30-32% от общего. Что же касается коммунального водопотребления, то хотя общий его объем с начала века вырос в 10 раз его доля остается незначительной (5-10%).
Наибольшее водопотребелениеотмечается в Азии (примерно 60% от общего мирового, преимущественно на орошение) и наименьшее в Австралии всего 1%. Много воды безвозвратно теряется при испарении, инфильтрации из водохранилищ и каналов. Например потери воды из каналов составляют до 30-50% их водозабора. На общем пока почти благополучном мировом фоне практически счерпаны все подземные и речные воды в Калифорнии, Бельгии, Рурском бассейне, Израиль, Саудовская Аравия, Средней Азии. Свыше 50 стран мира у же сейчас вынуждены решать сложную проблему снабжения населения питьевой водой.
Проблема нехватки воды определяется прежде всего, 2 причинами 1)географической неравномерностью распределения водных ресурсов2)неравномерность распределения населения. Около 60 % суши, на которой проживает треть населения мира, — это засушливые районы, испытывающие острый недостаток пресной воды.
Если сформулировать в целом количественный аспект проблемы водных ресурсов, то можно сказать, что в глобальном масштабе проблемы недостатка пресной воды не существует, пока ее запас достаточно велик для удовлетворения все нужд растущего человечества. В то же время в ряде регионов мира возникла и принимает и уже приняла угрожающие меры локальная проблема нехватки воды в связи с неравномерностью распределения водных ресурсовчто в первую очередь требует соответствующего изменения управления водными ресурсами. Эта проблема многократно усложняется другим печальным аспектом — ухудшением качества воды.
Пути преодоления водного кризиса имеются, и человечество несомненно решит эту проблему, хотя и дорогой ценой. Сейчас уже ни у кого не вызывает сомнений та простая истина, которая была издревле известна жителям пустынь, что за воду надо платить и платить дорого. Для восполнения недостатка пресной воды в той или иной точке планеты существует несколько способов: 1)Опреснение соленой воды и превращение ее в пригодную для питья и бытовых нужд. Самый простой и из известных — это дистилляция или перегонка, известная человеку с древнейших времен. Пока это наиболее перспективный способ опреснения морской воды, хотя требует больших затрат и расхода электроэнергии. Второй путь это непосредственное использование солнечной энергии для нагревании и перегонки воды,2)межбассейновое перераспределение речного стока ( вилейская система),3)использование айсбергов Антарктики в качестве источника пресной воды и уже сейчас рассматривается достаточно серьезно и существует ряд проектов по буксировке айсбергов к берегам США, Австралии, Саудовской Аравии ( к примеру скажем, что достаточно крупный айсберг может обеспечить полугодовую потребность в пресной воде для всей Австралии),4)строительство сверхглубоких скважин в ряде стран имеющим безводнные пустыни,5)Совершенствование оборотного водоснабжения. В Японии, например, введена в действие система, при которой вода сначала используется населением, а потом после первичной очистки подается на промышленные нужды. В Израиле в больших объемах введено вторичное использование воды в теплицах.
Загрязнение пресных экосистем и вод Мирового океана. Главная проблема пресных вод нашего времени — это прогрессивно растущие их загрязнение отходами промышленности, сельского хозяйства и быта. Если сброс сточных вод не превышает природные способности гидросферы к самоочищению, то длительное время ничего неприятного не происходит. В противном случае имеет место деградация и отравление пресной воды. Расчеты показывают, что уже сейчас на разбавление сточных вод тратится до 50% всего речного стока мира. Строительство дорогостоящих очистных сооружений лишь отодвигает сроки качественного истощения водных ресурсов, но не решает проблему, что и создает проблему чистой воды в целом. Речь идет не о количественной нехватке водных ресурсов а о чистоте воды. Пути загрязнения пресных вод:
1)промышленное загрязнение- отходы производства синтетических материалов детергенты, моющие средства ( они стойки химически, биологически, не разрушаются водными микроорганизмами и не оседают), соли тяжелых металлов.
2)смываемые дождевые осадки с полей синтетических пестицидов и продуктов их метаболизма, которые отличаются большой стойкостью в биосфере: как известно следы ДДТ были найдены в теле белых медведей в Арктике и пингвинов в Антарктике, а некоторые слаборазвитые страны и теперь употребляют ДДТ.
3)снос в с полей избытка минеральных удобрений, особенно азотных и фосфорных, следствием чего является эутрофикация, цветение многих водоемов, особенно крупных водохранилищ с медленным движением воды и обильными мелководьями.
4)загрязнение вод нефтью и нефтяными продуктами. Этот вид загрязнений резко сокращает способность воды к самоочищению за счет газонепроницаемой поверхности пленки. Например 1 тонна нефти покрывает поверхность воды тонкой пленкой на площади 12 км 2 .
5) биологичечкие загрязнители, содержащие отходы живых клеток ( производств кормового белка, медпрепаратов)
6)термальное загрязнение отработанными водами тепловых и атомных электростанций. Химически эти воды чистые, но они вызывают резкие изменения в составе биоты.
7)засоление вод, используемых в орошаемом земледелии и сбрасываемых с дренажным стоком или фильтрационными водами.
Для определения класса загрязненности поверхносных вод применяются такие градации: очень чистая вода, чистая, умеренно чистая,умеренно загрязненная, загрязненная, грязная, очень грязная. Наиболее загрязненной на территории Беларуси является река Свислочь ниже г Минска. По данным Мин. природных ресурсов в 1992 г в реку ежесуточно сьрасывалось 705 м 3 сточных вод. Грязные реки: Мухавец, Днепр, Ясельда, р. Улла, в-ще Лошица, в-ще Заславское.
Еще в большей степени от загрязнений страдают малые реки (длиной не более 100 км), что кстати наблюдалось и в Беларуси из за антропогенной эррозии, что приводит к заилению и воздействию крупных животноводческих комплексов. Из-за своей немноговодности и малой протяженности малые реки наиболее уязвимые звенья в речных экосистемах по чувствительности к антропогенным нагрузкам.
Загрязнение океана связано главным образом с поступлением огромного количества антропогенных вредных веществ до 30 тыс. различных соединений в количестве 1,2 млрд. тонн ежегодно. Основные пути попадания загрязняющих веществ — 1)прямой сброс и поступление токсикантов с речным стоком, из атмосферного воздуха,2)в результате уничтожения или затопления отходов и ядовитых газов прямо в морских акваториях,3)морским транспортом и во время аварий танкеров. В водах мирового океана уже сконцентрировано около 500 тыс. тонн ДДТ и с каждым годом это количество возрастает. Особую опасность для морских экосистем как я уже говорил представляет собойнефтяное загрязнение. Уже сейчас более 20% поверхности океана покрыто нефтяными пленками. Такие тончайшие пленки способны нарушить важнейшие физико-химические процессы в океане, негативно сказывающиеся на уже сложившиеся устойчивые гидроценозы, скажем отмирание кораллов, которые очень чувствительны с чистоте воды. Достаточно напомнить аварию 18 марта 1967 г танкера “Торри Каньен” с грузом сырой нефти у берегов Великобритании. Он наскочил на рифы и вся нефть — 117 тысяч тонн. вылилась в море. Человечество тогда впервые осознало, какую опасность могут представлять аварии крупнотоннажных танкеров. При ликвидации аварии, для того чтобы поджечь и таким образом уничтожить вылившуюся нефть, танкер бомбили с воздуха, Было сброшено 98 бомб, 45 тонн. напалма и 90 тонн. керосина. В результате катастрофы только морских птиц погибло около 8000.
4) радиоактивное загрязнение. Основными источниками радиоактивного загрязнения являются: 1) испытания ядерного оружия.2) ядерные отходами, которые непосредственно выбрасываются в море, 3) аварии ядерных подводных лодок, 4) захоронение радиоактивных отходов. Во время испытаний ядерного оружия, особенно до 1963 г , когда испытания проводились а атмосфере, а атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов, что впоследствии с осадками попало и в мировой океан. За четверть века США, Англия, Франция259взрывов в атмосфере, суммарной мощностью106мегатонн. А страна, которая больше всех кричала за запрещение ядерных испытаний (СССР) призвела470ядерных взрывов мошностью более500мегатонн. Например, только на архипелаге Новая Земля было произведено130ядерных взрывов и из них87в атмосфере. Здесь была взорвана ядерная бомба мощностью более200мегатонн — мировой рекорд. Работа трех подземных атомных реакторов и радиохимического завода по производству плутония, а также остальных производств в Красноярске -26. привела к радиоактивному загрязнению Енисея на протяжении 1500 км и эти радиоактивные загрязнения попали в Ледовитый океан. Значительную опасность представляют, затопленные в Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных лодок.
Источник
Водные ресурсы проблема обеспечения пресной водой
Вода является важнейшим ресурсом для поддержания жизни и источником всего живого на Земле, но её неравномерное распределение на континентах не раз становилось причиной кризисов и социальных катастроф. Дефицит пресной питьевой воды в мире знаком человечеству с древнейших времён, и с последнего десятилетия двадцатого века он постоянно рассматривается как одна из глобальных проблем современности. При этом, по мере роста населения нашей планеты, значительно увеличивались масштабы водопотребления, и, соответственно, вододефицита, что впоследствии стало приводить к ухудшающимся условиям жизни и замедлило экономическое развитие стран, испытывающих дефицит.
Сегодня население планеты растёт стремительными темпами, и потребность в пресной питьевой воде только возрастает. По данным счётчика www.countrymeters.com, население Земли на 25 апреля 2015 года достигло приблизительно 7 миллиардов 289 миллионов человек, а ежегодный прирост составляет примерно 83 миллионов человек. Данные указывают на ежегодный прирост потребности в пресной воде в объёме 64 млн кубометров. Следует заметить, что за период времени, когда население планеты выросло в три раза, использование пресной воды возросло в 17 раз. Причём, по некоторым прогнозам, через 20 лет оно может увеличиться ещё втрое.
В сложившихся условиях установлено, что уже каждый шестой человек на планете испытывает нехватку пресной питьевой воды. И ситуация по мере развития урбанизации, роста населения, увеличения промышленных потребностей в воде и ускорения глобальных изменений климата, ведущих к опустыниванию и снижению водообеспеченности, будет только усугубляться. Недостаток воды вскоре может привести к развитию и усугублению уже существующих глобальных проблем. А когда дефицит перейдёт определённый рубеж и человечество наконец поймёт всю ценность пресных ресурсов, можно ожидать политической нестабильности, вооружённых конфликтов и дальнейшего возрастания количества проблем в развитии экономик стран мира.
Общая картина водообеспечености в мире
Словом, очень важно реально представлять себе общую картину обеспеченности пресной водой в мире. Количественное соотношение солёной воды к пресной по своим объёмам нагляднее всего показывает всю сложность сложившейся ситуации. По статистике, на мировой океан приходится 96,5% водной массы, а объём пресных вод значительно меньше – 3,5% от общих запасов воды. Ранее отмечалось, что распределение пресной питьевой воды по континентам и по странам мира крайне неравномерно. Данный факт изначально поставил страны мира в различные условия не только с точки зрения обеспеченности не возобновляемым ресурсом, но и с точки зрения качества жизни и способности к выживанию. С учётом этого и своего экономического обеспечения каждая страна справляется с проблемой по-своему, но пресная вода является принципиально важным для жизни человека ресурсом, и, поэтому перед дефицитом воды в определённой мере равны и бедные малонаселенные страны, и богатые развитые экономики.
Последствия нехватки пресной воды
По статистике, практически пятая часть населения мира живёт в районах, в которых наблюдается острая нехватка питьевой воды. Помимо этого, одна четверть населения живёт в развивающихся странах, которые испытывают нехватку в связи с отсутствием инфраструктуры, необходимой для забора воды из водоносных пластов и рек. Нехватка воды по этим же причинам наблюдается даже в тех районах, в которых выпадают обильные атмосферные осадки и имеются большие запасы пресной воды.
Наличие воды в достаточном количестве для удовлетворения потребностей домашнего хозяйства, сельского хозяйства, промышленности и окружающей среды, зависит от того, как вода сохраняется, распределяется и используется, а также от качества имеющейся воды.
Одной из главных проблем является проблема загрязнения пресной воды, существенно снижающая существующие запасы. Этому способствуют загрязнению промышленные выбросы и стоки, смыв удобрений с полей, а также проникновение солёной воды в прибрежных зонах в водоносные слои из-за откачивания грунтовых вод.
Говоря о последствиях нехватки пресной воды, стоит заметить, что они могут быть самых разных планов: от ухудшения условий жизни и развития заболеваний вплоть до обезвоживания и смерти. Недостаток чистой воды вынуждает людей использовать для питья воду из небезопасных источников, которая зачастую просто опасна для здоровья. Кроме того, из-за нехватки воды существует негативная практика хранения воды людьми в своих жилищах, что существенно может повысить риск загрязнения и создания благоприятных условий для размножения вредных бактерий. Вдобавок, одной из острых проблем становится проблема гигиены. Люди не могут надлежащим образом мыться, стирать свою одежду и содержать в чистоте свои дома.
Существуют различные способы решения данной проблемы и в данном аспекте для стран, имеющих большие запасы, представляются огромные возможности по части извлечения выгоды из своего положения. Однако, в настоящий момент вся ценность пресной воды ещё не привела к работе глобальных экономических механизмов, и в основном наиболее действенно работают в данном направлении страны с дефицитом пресной воды. Считаем нужным осветить наиболее интересные проекты и их результаты.
Так, например, в Египте воплощается в жизнь самый грандиозный из всех национальных проектов – “Тошка” или “Новая Долина”. Строительство продолжается уже на протяжении 5 лет и к 2017 году планируется завершение. Работы очень затратны для экономики страны, но перспективы представляются воистину глобальными. 10% воды из Нила будет перенаправлено строящейся станцией в западные регионы страны, и площадь пригодной для жилья земли в Египте увеличится на целых 25%. Более того, будут созданы 2,8 миллиона новых рабочих мест и более 16 миллионов человек будут переселены в новые проектируемые города. В случае удачи этого амбициозного проекта станет возможным повторный расцвет Египта как развитой державы с быстрорастущим населением.
Есть и другой пример активно развивающейся водной инфраструктуры при отсутствии собственных ресурсов. Различные пути борьбы с водным кризисом среди стран Персидского залива стали возможны с середины XX века благодаря нефтяному буму. Стали сооружаться дорогостоящие заводы по опреснению воды, и в результате на данный момент Саудовская Аравия и ОАЭ отличаются самыми солидными объёмами опреснения воды не только в регионе, но и в мире. По данным Arab News, Саудовская Аравия ежедневно использует 1,5 млн баррелей нефти на своих опреснительных установках, которые обеспечивают 50–70% пресной воды в стране. В апреле 2014 г. в Саудовской Аравии открылся крупнейший в мире завод, производящий 1 млн куб. м воды и 2,6 тыс. МВт электроэнергии в сутки. Помимо этого, все страны Залива имеют развитые очистительные системы для утилизации и повторного использования загрязнённых вод. В среднем процент сбора сточных вод варьируется от 15% до 70% в зависимости от региона; самые высокие показатели (100%) демонстрирует Бахрейн. Что касается использования очищенных сточных вод, то в этом лидируют Оман (100% собранной воды используется повторно) и ОАЭ (89%).
В ближайшие пять лет страны Залива планируют инвестировать в дальнейшее обеспечение своего населения пресными ресурсами около 100 млрд долл. Так, Катар объявил о выделении 900 млн долл. на строительство к 2017 г. резервуаров для хранения семидневного запаса воды. Более того, страны ССАГПЗ договорились о строительстве трубопровода стоимостью 10,5 млрд долл. протяжённостью почти 2000 км, соединяющего страны Залива. В проект также включено строительство в Омане двух опреснительных заводов по производству 500 млн куб. м воды, которой будут снабжаться по трубопроводу районы ССАГПЗ, испытывающие потребность в опреснённой воде. Как мы видим, усилия, направляемые на борьбу с проблемой у стран с сильным дефицитом пресной воды огромны.
Среди стран-лидеров на данный момент предпринимается не так много усилий в этой области. Как это часто бывает, пока проблемы нет, кажется, что и не нужно уделять внимание факторам, могущим привести к её образованию. Так, в Российской Федерации, в то время как она занимает второе место в мире по количеству водных ресурсов, до сих пор наблюдается нехватка воды во многих регионах в силу её неравномерного распределения. Мы предположили несколько мер, способствующих улучшению внутренней ситуации у стран-лидеров и дальнейшему экономическому обогащению.
В первую очередь необходимо обеспечить стабильную финансовую поддержку водного сектора в стране. Для этого необходимо формировать экономический механизм водопользования на национальных и межгосударственном уровнях. Финансирование водного сектора за счёт различных источников должно покрывать его расходы с учётом перспектив дальнейшего развития.
При этом должна быть обеспечена адресная социальная защищённость населения. Широкое привлечение соответствующими стимулами частного предпринимательства в решение проблем водного сектора имеет большое значение. Прогрессу в водном финансировании будет способствовать государственная поддержка производителей соответствующих материальных ресурсов и собственников систем водоснабжения и санитарии путем дотаций, субвенций, льготных кредитов, таможенных и налоговых льгот.
Также следует уделить внимание обучению персонала современным инновационным технологиям по увеличению привлекательности водных и экологических проектов для международных доноров и принятию мер по обеспечению доступности кредитов – всё это тоже будет способствовать прогрессу.
Помимо этого, необходимо усиление внешней финансовой помощи нуждающимся регионам мира, для чего целесообразно сделать оценку финансовой потребности каждой страны с раскладом по источникам финансирования и по направлениям (водоснабжение, санитария, орошение, гидроэнергетика, селезащита, рекреация и т.д.). Потребуется большая работа для разработки инновационных финансовых механизмов. К примеру, можно разработать как внутренние, так и международные донорские программы, которые будут вкладывать капитал в развитие человеческого потенциала и оказание помощи нуждающимся в пресной воде, и которые в будущем помогут обеспечить странам-лидерам уверенность в необходимости развития экономических механизмов в сфере обеспечения пресными ресурсами.
Прогнозы экспертов
По прогнозам, запасы пресной питьевой воды далеко не безграничны, и они уже подходят к концу. Согласно исследованиям, к 2025 году больше половины государств планеты либо ощутят серьёзную нехватку воды, либо почувствуют её недостаток, а к середине XXI века уже трём четвертям населения Земли не будет хватать пресной воды. По подсчётам, примерно в 2030 году 47% населения планеты будут существовать под угрозой водного дефицита. При этом к 2050 г., значительно увеличится население развивающихся стран, в которых уже сегодня воды не хватает.
С наибольшей вероятностью первыми останутся без воды Африка, Южная Азия, Ближний Восток и Северный Китай. По прогнозам, только в Африке к 2020 г. из-за изменений климата в данной ситуации окажется от 75 до 250 миллионов человек, а острая нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет стремительную миграцию населения. Ожидается, что это коснётся от 24 до 700 миллионов человек.
Нехватку пресной воды в последнее время ощущают и развитые страны: не так давно сильные засухи в США привели к дефициту воды на больших территориях Юго-Запада и в городах на севере штата Джорджия.
В итоге, на основании всего вышесказанного мы понимаем, что необходимо прилагать как можно больше усилий для сохранения источников пресной воды, а также для поисков возможных экономически менее затратных путей для решения проблемы нехватки пресной воды во многих странах мира, как в настоящем, так и в будущем.
Источник
