Рассмотрены причины возникновения и усиления дефицита пресной воды, показано, что в середине третьего десятилетия XXI в. этот дефицит неизбежно примет глобальные масштабы и вызовет структурную перестройку мировой экономики. На мировом рынке будут ускоренно развиваться секторы водоемкой продукции, водосберегающих и водоохранных технологий, в то время как рынки воды останутся, в основном, бассейновыми из-за резкого скачка затрат на транспортировку воды при пересечении границ бассейнов. В России имеются колоссальные ресурсы пресной воды, использование которых позволит развить до экспортных масштабов производство различных видов водоемкой продукции и не только ответить на потребность мирового сообщества, но и обеспечить качественный экономический рост в стране.

The author considers reasons of emergence and strengthening of the deficiency of sweet water, it is shown that in the middle of the third decade of the 21st century this deficiency will inevitably increase in global scales and will cause restructuring of the world economy. Sectors of wet industry, water-efficient and water-protecting technologies will be increasingly developed in the world market while the markets of water will remain generally basinal because of sharp leap in costs for transportation of water when crossing the borders of basins. There are enormous resources of sweet water in Russia which use will allow to develop production of different types of wet industry to export scales and not only to satisfy the requirements of the world community, but also to provide high-quality economic growth in the country.

1. Введение

Дефицит пресной воды - явление, знакомое человечеству с древней­ших времен. Не раз он становился причиной кризисов и социальных катастроф. В традиционном обществе дефицит воды случался в локальных масштабах, и обусловленные им кризисы тоже оставались локальными. Но по мере развития человечества увеличивались масштабы и вододефицита, и кризисов. Именно водный кризис, обусловленный последствиями грандиозных работ по гидромелиорации (а именно – вторичным засолением почвы), стал причиной гибели цивилизации Древнего Двуречья. Аналогичные проявления неумелого водопользования привели к экономическому ослаблению Карфагена, последовавшему затем его поражению в войнах с Римом и фактическому исчезновению с карты Древнего Средиземноморья. В наши дни водный кризис приобретает глобальные масштабы.

Недопустимо высокий водозабор из многих рек, а также подземных источников обусловливает из­менение режима водных объектов, чему способствуют также угнетение и преобразование естественных эко­систем на водосборах и строительство всевозможных гидротехнических сооружений. Все­мир­ная комиссия по воде (World Commission on Water) констатировала, что бо­лее половины крупных рек мира «серьезно истощены и загрязнены, деградируют и отравляют окружающие их экосистемы, угрожая здоровью и жизнеобеспечению зависящего от них населения» .

К 1950 г. в мире было построено 5 тысяч плотин высотой более 15 м. Сейчас таких плотин более 45 тысяч. В последние полвека создавалось в среднем по две плотины в день. Однако возможности крупномасштабного гидротехнического строительства, отвечающего критериям экономической целесообразности, в Европе и США практически уже исчерпаны – именно этим, а не экологическими ограничениями, как нередко объявляется, следует объяснить весьма заметный спад такой деятельности в указанных регионах в последние годы. В развивающихся странах уровень использования гидропотенциала, естественно, заметно ниже, соответственно, больше возможностей возведения крупных гидротехнических сооружений. Спад крупномасштабного гидростроительства в Европе и Северной Америке объясняется тем, что там осталось совсем мало гидроресурсов, которые еще не вовлечены в хозяйство (а во Франции и ряде других стран Западной Европы их почти совсем не осталось). В Азии, Африке и Южной Америке неиспользуемых ресурсов много, там причина замедления гидростроительства другая: недостаток капитальных вложений. Потребности промышленных анклавов, контролируемых транснациональными корпорациями, удовлетворены, а внутренние потребности развивающихся стран богатых инвесторов не интересуют. Подчеркнем, что расширение водопользования требует взвешенных решений, иначе оно может привести к крайне негативным последствиям.

Таким образом, мировые резервы пресной воды, которые могли бы с приемлемыми затратами быть вовлечены в экономику, близки к исчерпанию. Между тем рост населения мира будет продолжаться еще по крайней мере полвека, хотя и с уменьшающимися темпами. Однако не только дополнительное население обусловит рост потребности в воде. Не менее важно, что этот рост поддерживается стремлением населения всех стран, а прежде всего – развивающихся, к улучшению качества жизни, невозможному без решения водохозяйственных проблем.

4. Альтернатива экстенсивному росту водопотребления

Экономическое процветание развитых стран в значительной степени обусловлено умелым использованием эффекта масштаба, когда отдача каждой следующей единицы затрат увеличивается с ростом объемов производства. Причины, формирующие возможность эффекта масштаба, действуют в обрабатывающей промышленности, особенно в массовом производстве и высокотехнологичных отраслях. В водопользовании, эксплуатации минеральных и биологических ресурсов, землепользовании подобные причины перекрываются иными факторами – действует закон убывающей эффективности . Затраты на транспортировку воды в масштабах ее промышленного, хозяйственно-питьевого и сельскохозяйственного применения (в км 3) претерпевают резкий скачок при пересечении границ бассейна .

Подчеркнем, что речь идет о промышленном и сельскохозяйственном использовании пресной воды. Представление о масштабах потребностей различных производств в воде дают несколько примеров. Теплоэлектростанция мощностью 1 млн кВт потребляет более 1 км 3 воды в год, АЭС той же мощности – не менее 1,5 км 3 воды в год. Средний расход воды на производство 1 т стали составляет около 20 м 3 , 1 т бумаги – 200 м 3 , 1 т химического волокна – более 4000 м 3 .

Импорт 1 т зерна эквивалентен импорту 1000 м 3 воды. Решающим обстоятельством для формирования потоков сельскохозяйственной продукции на мировом рынке становится дефицит воды. По водоемкости производства ввоз продуктов питания в Северную Африку и на Ближний Восток эквивалентен годовому стоку реки Нил. Необходим второй Нил – в определенном смысле виртуальный, чтобы накормить население этого региона при нынешних технологиях производства продуктов питания .

Утверждение о резком скачке затрат на транспортировку воды при пересечении границ бассейна справедливо именно для крупномасштабного водопользования, типичного для промышленности и сельского хозяйства. Часто повторяемая констатация, что бутылка воды стоит дороже, чем бутылка бензина, и предположение, что перевозить ее можно теми же способами, справедливы не столько для воды, сколько для бутылок. Отмеченный ценовой феномен указывает прежде всего на то, какие уродливые формы принимает подчас удовлетворение навязанных потребностей в современном обществе потребления. К решению проблемы глобального дефицита пресной воды это отношения не имеет.

Скачок транспортных затрат – главная причина, из-за которой водой нельзя торговать так, как торгуют нефтью. Рынки воды за весьма редкими исключениями всегда будут не более чем бассейновыми (имеются в виду, естественно, крупные бассейны), так что смягчение дефицита воды в странах, где он уже имеет место и будет все больше усиливаться, возможно либо за счет широкомасштабного применения водосберегающих технологий, либо благодаря отказу от производства водоемкой продукции и замещению ее импортом (либо в результате изменения системы конечного потребления, но эта возможность находится за рамками нашего анализа).

По оценкам, затраты на развитие водного хозяйства в соответствии со стратегией «as usual» («как обычно», то есть продолжая на экстенсивной основе устоявшиеся тенденции) для водоснабжения, канализации, водоочистки, сельского хозяйства и охраны окружающей среды составят ежегодно 180 млрд долларов США до 2025 г. (в предположении, что крупномасштабные переброски стока не будут реализовываться). Эта колоссальная величина может быть сокращена на порядок – до 10–25 млрд долларов в год для последующих 20 лет, если широко применять интенсивные технологии . Дело, конечно, не только в сокращении затрат, но и в том, что эти технологии обеспечивают уменьшение объема используемой воды и улучшение ее качества в природных источниках за счет снижения антропогенного воздействия на них и их водосборы, не дестабилизируют водопотребление в долгосрочном аспекте, а наоборот, способствуют его устойчивости.

Каковы резервы экономии воды при переходе к интенсивным технологиям водопользования, можно судить по нескольким примерам. В 2000 г. удельная водоемкость экономики в м 3 /год на 1 доллар ВВП составляла: в России – 0,3 м 3 /год, в Швеции – 0,012 м 3 /год, в Великобритании – 0,007 м 3 /год, в Белоруссии – 0,22 м 3 /год. Относительно уровня 1990 г. удельная водоемкость экономики России выросла в два раза, Швеции – осталась на том же уровне, а Великобритании – в два раза уменьшилась (ни одна из этих стран не относится к вододефицитным) .

На мировом рынке сектор технологий интенсивного водопользования – водоэффективных, водосберегающих и водоохранных – будет все активнее развиваться и расширяться по мере усиления глобального вододефицита. Эти технологии основаны на использовании широкого спектра веществ «высокой химии» и управляющих информационно-вычислительных систем, продавцами здесь будут развитые страны, обладатели патентов, лицензий, «ноу-хау» и прочей интеллектуальной собственности, квалифицированных кадров, передовых высокоэффективных производств. В дополняющем его секторе водоемкой продукции продавцами могут выступать только страны, имеющие водные ресурсы в избытке по сравнению со своими внутренними потребностями. К ним принадлежит и Россия, уступающая лишь Бразилии по водообеспеченности.

Деградация малых рек, недопустимое загрязнение крупных рек и особенно их притоков – явления, характерные для всех регионов России с развитой промышленностью и относительно высокой плотностью населения. Наша практика показывает, что и весьма значительные по объему водные ресурсы можно довести до деградации, если нерачительно их использовать, пренебрегать элементарными правилами охраны вод, экологическими и гидрологическими требованиями – сбрасывать без достаточной очистки огромные массы стоков, бессистемно бурить скважины для эксплуатации подземных вод, варварски вырубать лес на водосборе, неграмотно проектировать и строить дороги и ГТС, захламлять земли в речных бассейнах и т. д. Если в европейской части России уровень использования гидропотенциала в хозяйстве (порядка 80–90 %) примерно такой же, как в развитых странах, то азиатская часть нашей страны по этому показателю скорее напоминает развивающиеся страны (35–50 %). Было бы катастрофой, если бы массовое хозяйственное освоение водных богатств к востоку от Урала в будущем произошло в таких же антиэкологических (да и антиэкономических) формах, как состоялось в прошлом к западу от него. Вовлечение водных ресурсов в экономику должно происходить только в таких формах и объемах, при которых гарантируется устойчивость водопользования, сохранение в полной мере свойства их возобновимости.

Подчеркнем, что рынок водоемкой продукции – это рынок продукции, а не сырья. Для эффективного участия страны в качестве продавца на этом рынке одних запасов природного ресурса мало – необходимо и использующее его производство, не только добыча и транспортировка сырья. Используемый ресурс – прес-ная вода – воспроизводимый, неиссякающий (естественно, при выполнении водоохранных правил, соблюдении гидрологических и экологических норм эксплуатации). Кроме того, это ресурс, в принципе не заменимый никаким другим, его субституты могут составлять ему конкуренцию лишь до определенного природообусловленного предела, поскольку сама жизнь основана на «мокрых» технологиях, и нижний предел использования воды (прямого и опосредованного, через пищу и т. п.) положен человеку как биологическому организму, независимо от уровня его экономического и социального развития.

5. Глобальный водный кризис и перспективы российской экономики

Каковы перспективы выхода России на рынок водоемкой продукции? Для промышленности они, несомненно, очень высоки. К весьма водоемким отраслям относятся все основные подотрасли электроэнергетики , и Россия имеет здесь весьма солидный технологический опыт и научный задел. Конечно, значительная часть оборудования на наших теплоэлектростанциях морально устарела и физически изношена, но перспектива экспорта электроэнергии может послужить стимулом для обновления. Россия имеет колоссальные запасы угля, и весьма вероятно, что до появления принципиально новых способов производства электричества они будут востребованы. Естественно, расширение использования угля требует перехода к технологиям, обеспечивающим радикальное сокращение негативного воздействия на окружающую среду. Кстати, нет сомнений в том, что и ожидаемые новые электропроизводящие технологии будут весьма водоемкими. Вода в значительных количествах необходима для металлургического производства , а СССР 20 лет назад был мировым лидером по объемным показателям выплавки стали и ряда цветных металлов. Исключительно водоемкими являются нефтеоргсинтез, химия полимеров , и, опять-таки, эта отрасль представлена в России как промышленными предприятиями, так и научными коллективами, способными вывести ее на высокий уровень эффективности. Существенным обстоятельством является и то, что продукция данной отрасли используется при производстве технологий интенсивного водопользования (полимерные трубы, фильтры и пр.). Это может стать стартовой площадкой для прорыва и на рынок высоких технологий этого профиля. Еще одна водоемкая отрасль промышленности – целлюлозно-бумажная, традиционная для нашей экономики, прекрасно обеспечена в России не только водой, но и основным для нее видом сырья – древесиной.

В исследованиях проблем дефицита воды, однако, внимание обычно акцентируется на продукции не промышленности, а сельского хозяйства . На первый взгляд, здесь не найти особенно радужных перспектив для России. Холодный климат, бегство молодежи из села, обезлюдевшие деревни, массовый алкоголизм среди остатков не только мужского, но и женского сельского населения, утрата традиций ведения сельского хозяйства – все это хорошо известные и весьма негативные внутренние обстоятельства. К ним добавляется такой весьма существенный внешний фактор, как заниженные цены на сельскохозяйственную продукцию на мировом рынке. Тем не менее, острота неизбежного глобального водного кризиса заставляет внимательно рассмотреть и это направление.

Заниженные мировые цены на продукты питания – результат хорошо спланированной и реализованной политики развитых стран. В данный момент такие цены еще выгодны для них, как были выгодны заниженные цены на нефть в 1950– 1960-е годы. Так будет не всегда. Как только в глобальном масштабе станет ощущаться недостаток продовольствия (именно в глобальном масштабе, а не в отдельных странах вследствие неурожаев или иных относительно случайных обстоятельств), и это станет фактором международной нестабильности, причиной активизации терроризма и т. п., цены на сельскохозяйственную продукцию начнут расти. Значимость сурового климата часто переоценивается. Конечно, даже в условиях глобального потепления России не стоит надеяться стать экспортером, например, хлопчатника. Однако когда-то наша страна была главным экспортером зерна в мире, и это – лучшее доказательство того, что по природным условиям она может играть на рынке продовольствия далеко не последнюю роль и сегодня. Речь идет не о том, чтобы сеять пшеницу в бассейнах Яны или Индигирки. Надо использовать ту огромную (например, по западноевропейским масштабам) территорию, где у нас вполне приемлемые условия для сельского хозяйства. Таких урожаев и надоев, как во Франции или Нидерландах, у нас, скорее всего, не будет, но ведь по затратам на добычу и доставку внешнему покупателю наша нефть тоже примерно в восемь раз дороже, чем в Кувейте. Наконец, социальные и демографические факторы в российской деревне – это проблемы, которые необходимо решить независимо от того, что мы собираемся делать на внешнем рынке. Возможно, что одним из решающих моментов здесь должна стать миграционная политика. Так или иначе, но без возрождения сельского хозяйства у России нет будущего.

В настоящее время основой экономики Российской Федерации является топливная промышленность, база для ее развития – весьма значительные запасы минерального сырья, имеющиеся в стране. Однако эти запасы – невоспроизводимый ресурс, со временем он неизбежно иссякнет. Истощение запасов нефти, представляющей собой главную статью российского экспорта и определяющей основные источники дохода бюджета, прогнозируется через 25–30 лет. Однако с 1990-х годов геологоразведка не компенсирует в полной мере отработку эксплуатируемых месторождений вновь открываемыми. Принимая во внимание это обстоятельство, некоторые аналитики (а также министр природных ресурсов Российской Федерации Ю. П. Трутнев) прогнозируют истощение российских запасов нефти примерно через 15 лет. Во всяком случае, указывают именно этот срок, когда пытаются обосновать необходимость существенного улучшения работы геологоразведки и соответствующего увеличения ассигнований на нее.

Запасы природного газа истощатся позже, но вряд ли стоит рассчитывать на то, что с помощью этого вида углеводородного сырья удастся заделать все бреши в хозяйстве, которые возникнут из-за истощения запасов нефти. Очевидно, что расширение добычи газа неизбежно ускорит иссякание и этого источника.

Однако даже если истощение запасов нефти и природного газа в России произойдет существенно позднее, нашей экономике все равно необходимо преодолеть чрезмерную зависимость от рынка энергоресурсов, диверсифицировать экспортное производство, развивая перерабатывающие отрасли.

В рассуждениях о будущем российской экономики обычно слышатся призывы к рывку в постиндустриальный мир, к переходу от сырьевого хозяйства к высокотехнологичному. Для такого перехода имеются важные предпосылки, но нельзя игнорировать и весьма серьезные препятствия. По удельным экономическим показателям наша страна существенно отстает от развитых стран. У нас неблагоприятная демографическая ситуация, ее радикальное изменение требует длительного времени. Положение усугубляется потерями интеллектуальных ресурсов из-за «утечки мозгов», и хотя в последние годы она заметно замедлилась, но уже понесенные утраты весьма значительны. Недостаток финансирования российской науки в течение более чем полутора десятилетий снизил как ее результативность, так и потенциал. Эти долгосрочные факторы будут остро сказываться именно в тот период, который будет ключевым для перехода к высоким технологиям. Поэтому маловероятно, что Россия сможет в течение двух-трех десятилетий преодолеть научно-техническое отставание от развитых стран по всему спектру высокотехнологичной продукции. Следовательно, необходимо выбрать приоритетные направления экономического развития, исходя из объективных преимуществ, которыми располагает страна. Представляется, что главное преимущество России в «постнефтяной» период – водные ресурсы.

Вода – не единственный воспроизводимый ресурс, так что напрашивается вопрос: не применимы ли рассуждения о воде, пусть с теми или иными модификациями, к другим воспроизводимым ресурсам? Первое, о чем вспоминают в этой связи, – лес . Россия – самое богатое лесом государство мира (как и в случае с прес-ной водой, обладает почти четвертью мировых запасов). Несомненно, в будущем лесная и, особенно, лесоперерабатывающая промышленность должны занимать существенно более значимое место в экономике России, чем сейчас. Однако в отличие от пресной воды кризисной ситуации с древесиной в мире нет и не прогнозируется. Кризис, несомненно, имеет место, если говорить о сохранности и биосферных функциях лесных экосистем (человек вырубил уже около 40 % лесов на планете), но это – совсем другой сюжет, во всяком случае, не предполагающий увеличения лесозаготовок. Далее. древесина вполне заменима в большинстве сфер ее применения синтетическими материалами и/или металлами, а ее использование как источника энергии сближает лесное хозяйство с сельским, поскольку основано на использовании быстрорастущих пород (типа североамериканской сосны), высаживаемых на лесных плантациях. В этом случае мы опять возвращаемся к воде как необходимому фактору производства. Что касается иных «природных» биологических ресурсов, то трудно ожидать, что по значению для мировой экономики они приблизятся к водоемкой продукции. Исключение составляет марикультура, но, во-первых, это, по-видимому, более далекая перспектива (имея в виду массовое производство), чем здесь рассматривается, во-вторых, при весьма протяженной береговой линии для России характерны два фактора, существенно осложняющих развитие этого производства: первый – подавляющая часть наших морей – холодные воды Северного Ледовитого океана; второй – эти регионы почти не имеют населения.

Перестройка структуры мировой экономики под давлением угрозы глобального водного кризиса формирует исключительно благоприятные условия для водообеспеченных стран, поскольку неизбежен рост спроса и цен на водоемкую продукцию. Экспортеры водоемкой продукции окажутся в положении, аналогичном тому, которое обеспечивает благоденствие нынешних экспортеров нефти. Воспользоваться этим шансом можно будет только при условии серьезной подготовки к развитию экспортных водоемких производств.

Одна из стратегических задач управления развитием российской экономики состоит в том, чтобы определить, какие отрасли наиболее перспективны в этом аспекте, создать благоприятные условия для их развития, синхронизированного с ожидаемыми неизбежными сдвигами на мировом рынке. Вполне вероятно, что именно производство водоемкой продукции станет доминирующим направлением для российской экономики в «постнефтяной» период. Эти отрасли и должны стать «заказчиками» на высокие технологии, специалистов, инфраструктуру и пр. В связи с этим весьма ответственными представляются задачи водохозяйственного комплекса страны (ВХК); в него включаются, с одной стороны, водное хозяйство как инфраструктурная и ресурсообеспечивающая отрасль, с другой – все основные отрасли-водопользователи. ВХК будет принадлежать одна из главных ролей в обеспечении устойчивости развития экономики страны. В свою очередь, водное хозяйство должно будет обеспечить, во-первых, устойчивое водопользование, во-вторых, неистощимость эксплуатации водных ресурсов, их гарантированное воспроизводство, сохранение природных механизмов, их адекватное возобновление.

Сейчас большое внимание уделяется вопросам энергетической безопасности (в различных аспектах). В условиях глобального водного кризиса на первый план выйдет водная безопасность. Мировое сообщество будет трактовать ее как такое распределение воды и водоемкой продукции, при котором не возникает угрозы мировой стабильности по причине водных войн, водного терроризма и т. п. Соответственно, мировое сообщество будет заинтересованно следить за эффективностью и полнотой использования водных ресурсов там, где они имеются. Поэтому трактовка водной безопасности на национальном уровне будет предполагать, во-первых, удовлетворение потребностей экономики страны в водных ресурсах и, во-вторых, соответствие потребностям мирового сообщества в эффективном использовании избыточных для национальной экономики водных ресурсов. Здесь нет противоречия между интересами мирового сообщества и национальными интересами, поскольку для страны выгодно эффективно и устойчиво использовать свои ресурсы, продавать водоемкую продукцию на мировом рынке по ценам, обеспечивающим как минимум нормальную прибыль. Реальное противоречие в другом: между интересами страны и способностью ее элиты (хозяйственной, административной, политической) обеспечить адекватное соблюдение этих интересов.

Проблема выбора стратегии развития российской экономики в «постнефтяном» периоде в научной постановке не рассматривается ни в отечественной, ни в мировой литературе. Не изучалась также роль водных ресурсов как структурообразующего фактора для реального сектора народного хозяйства России. Задачи водного хозяйства не ставились и не анализировались для условий, когда оно оказывается центральной ресурсообеспечивающей отраслью. Возможности развития производства водоемкой продукции в России практически не исследовались в общей народнохозяйственной постановке, хотя известны работы по отдельным отраслям (гидроэлектроэнергетика, отчасти орошаемое земледелие) в частных постановках. Системную, широкомасштабную, много- и междисциплинарную научную проработку этих проблем нельзя откладывать до времени, когда глобальный водный кризис из прогнозируемого превратится в реальный, к ней необходимо приступить уже сейчас.

Глобальная экологическая перспектива 3. – М.: ИнтерДиалект, 2002; Вода для людей, вода для жизни. Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. Обзор (Программа оценки водных ресурсов мира). – М., 2003. (Global ecological prospect 3. – Moscow: Inter Dialect, 2002; Water for people, water for life. The World Water Development Report of the UN. Review (A program of the assessment of water resources of the world). – Moscow, 2003).

Rodda, G. On the problems of assessing the World water resources // Geosci and water resource environment data model. – Berlin: Heidelberg, 1997. – P. 14–32.

Более точное определение, а также анализ альтернативных вариантов см., например, в экологическом энциклопедическом словаре. – М.: Ноосфера, 2002. (More exact definition, and also the analysis of alternative variants see, for example, in the Ecological Encyclopedic Dictionary. – Moscow: Noosphere, 2002).

Данилов-Данильян, В. И. Устойчивое развитие (теорети­ко-ме­тодо­логи­че­скийанализ) // Экономика и математические методы. – Т. 39. – вып. 2. – 2003. (Danilov-Danilyan, V. I. Sustainable development (theoretic and methodological analysis) // Economy and mathematical methods. – Vol. 39. – Issue 2. – 2003).

Gleick, P. H.Global freshwater resources: soft-path solutions for the 21th century // Science. – 2003. –302, № 5650. – P. 1524–1527.

Конопляник, Ал. А. Концепция «виртуальной воды» (рукопись). – 2006. (Konoplyanik, A. A. The concept of ‘virtual water’ (a manuscript). – 2006).

Пресная вода – один из наиболее важных для человека природных ресурсов. Возобновление пресных водных ресурсов происходит благодаря всем известному .

В год с поверхности земли испаряется приблизительно 525 тыс. куб. м. воды, причем большую часть водяного пара, а именно 86%, нам дают океаны и моря. На суше испарение жидкости достигает до 1250 мм в год. Но стоит отметить, что половина образуется в результате выделения излишков влаги растениями, так называемой транспирации. Эта естественная природная дистилляция использует 20% солнечной энергии. Водяной пар в виде осадков выпадает на землю и вновь пополняет океаны, моря, ледники, поверхностные и подземные воды.

Пресные воды, как ни странно, составляют лишь 2% гидросферы. Они способны постоянно возобновляться, что является очень хорошим показателем. Скорость возобновления пресных вод определяет доступность ресурсов человеку. 85% таких вод сосредоточено, конечно же, в ледниках. Скорость водообмена в них достигает до 8000 лет, это меньше, чем в самом океане.

Что касается же поверхностных вод суши, то они могут обновляться быстрее раз в 500, чем океанские. А вот обновление речных вод происходит всего лишь за 10, максимум за12 суток. Воды рек имеют для человека наибольшее практическое значение.

Один из важнейших источников пресной воды для человека – реки. Но на сегодняшний день мы все чаще и чаще сталкиваемся с проблемой пресной воды . Многие реки в настоящее время транспортируют промышленные отходы, которые, к сожалению, попадают в океаны и моря. Использованная пресная вода возвращается человеком в реки в качестве сточных вод. Рост очистных сооружений сегодня отстает от нормы потребления воды. Но это не самое страшное, все еще впереди!

Использованную в промышленности воду невозможно очистить до конца. Большинство растворенных неорганических соединений и около 10% органических вредных веществ оседают в чистых сточных водах. Такую воду можно будет потреблять только после неоднократного смешивания с чистой природной водой, поэтому тут важно соотношение количества сточных, даже очищенных, и речных вод.

Заключается в следующем: это, прежде всего, ухудшение ее качества. Вода становится непригодной для употребления, то есть приготовления пищи и питья.

Как показывает мировой водохозяйственный баланс, на все виды водопользования расходуется 2200 куб. м в год. Почти 20% всех мировых пресных вод уходит на разбавление стоков. Согласно данным 2000 года видно, что, даже уменьшив норму водопотребления и очищая все сточные воды, на разбавление стоков ежегодно будет уходить 30-35 тыс. куб. м. в год, а это очень и очень много. Во многих районах земного шара водные ресурсы уже исчерпаны, а где-то – близятся к исчерпанию. Стоит задуматься, а хорошо ли это?

Человечеству необходимо менять стратегию водопользования. Это может быть: переход на замкнутое водоснабжение, изоляция антропогенного водного цикла, в конечном итоге могут помочь при решении проблемы пресной воды.Конечно, не стоит забывать и о внедрение маловодной или малоотходной технологий, а в будущем – использование «сухого» или безотходного производства с резким уменьшением объемов потребляемой воды и сточных вод.

Несмотря на большие запасы пресной воды, они могут быстро истощаться в связи с нерациональным водопользованием и загрязнением. Во многих странах загрязнены и без того скудные запасы пресных вод. Загрязняющие вещества в зависимости от происхождения и химического строения способны подразделяться на несколько классов.

Истощение запасов пресной воды

За период с 1900 по 1995 год потребление пресной воды в мире увеличилось в 6 раз, что более чем в 2 раза превышает темпы прироста населения. В настоящее время почти? населения Земли испытывает недостаток в чистой воде. Если нынешние тенденции потребления пресной воды сохранятся, то к 2025 году в условиях дефицита воды будут проживать каждые два из трёх жителей Земли.

Основным источником обеспечения человечества пресной водой являются в целом активно возобновляемые поверхностные воды, которые составляют около 39 000 км3 в год. Ещё в 1970-е годы эти огромные ежегодно возобновляемые ресурсы пресной воды обеспечивали одного жителя земного шара в среднем в объёме около 11 тыс. м3/год, в 1980-е годы обеспеченность водными ресурсами на душу населения снизилась до 8,7 тыс. м3/год, а к концу ХХ века - до 6,5 тыс. м3/год. С учётом прогноза роста численности населения Земли к 2050 году (до 9 млрд.) обеспеченность водой упадёт до 4,3 тыс. м3/год. Вместе с тем необходимо учитывать, что приведённые средние данные носят обобщённый характер. Неравномерность распределения населения и водных ресурсов по земному шару приводит к тому, что в некоторых странах ежегодная обеспеченность населения пресной водой снижается до 2000-1000 м3/год (страны Южной Африки) или повышается до 100 тыс. м3/год (Новая Зеландия) .

Подземные воды обеспечивают потребности? населения Земли. Особую озабоченность человечества вызывает их нерациональное использование и методы эксплуатации. Добыча подземных вод во многих регионах земного шара ведётся в таких объёмах, которые значительно превышают способность природы к их возобновлению. Это широко распространено на Аравийском полуострове, в Индии, Китае, Мексике, странах СНГ и США. Отмечается падение уровня подземных вод на 1-3 м в год.

Сложную задачу представляет охрана качества водных ресурсов. Использование воды для хозяйственных целей является одним из звеньев круговорота воды. Но антропогенное звено круговорота существенно отличается от естественного тем, что лишь часть использованной человеком воды в процессе испарения возвращается в атмосферу. Другая её часть, особенно при водоснабжении городов и промышленных предприятий, сбрасывается обратно в реки и водоёмы в виде сточных вод, загрязнённых отходами производства. Этот процесс продолжается в течение тысячелетий. С ростом городского населения, развитием промышленности, использованием в сельском хозяйстве минеральных удобрений и вредных химических веществ загрязнение поверхностных пресных вод стало приобретать глобальный масштаб. Наиболее серьёзную проблему представляет то обстоятельство, что более чем у 1 млрд. человек отсутствует доступ к безопасной питьевой воде, а половина населения земного шара не имеет доступа к надлежащим санитарно-гигиеническим услугам. Во многих развивающихся странах реки, протекающие через крупные города, представляют собой сточные канавы, и это создаёт опасность для здоровья населения.

Мировой океан - крупнейшая экологическая система планеты Земля представляет собой акватории четырёх океанов (Атлантического, Индийского, Тихого и Северного Ледовитого) со всеми взаимосвязанными прилежащими морями. Морская вода составляет 95% объёма всей гидросферы. Будучи важным звеном в круговороте воды, она обеспечивает питание ледников, рек и озёр, а тем самым - жизнь растений и животных. Морской океан играет огромную роль в создании необходимых условий жизни на планете, его фитопланктон обеспечивает 50-70% общего объёма кислорода, потребляемого живыми существами.

Радикальные перемены в использовании ресурсов Мирового океана принесла научно-техническая революция. Вместе с тем с НТР связаны и многие негативные процессы, и среди них - загрязнение вод Мирового океана. Катастрофически увеличивается загрязнение океана нефтью, химическими веществами, органическими остатками, захоронениями радиоактивных производств и др. По оценкам, Мировой океан поглощает главную часть загрязняющих веществ. Международное сообщество активно ведёт поиск путей эффективной охраны морской среды. В настоящее время существует более 100 конвенций, соглашений, договоров и других правовых актов. Международные соглашения регулируют различные аспекты, обусловливающие предотвращение загрязнения Мирового океана, среди них:

· запрещение или ограничение определёнными условиями сбросов загрязняющих веществ, образующихся в процессе нормальной эксплуатации (1954 г.);

· предотвращение преднамеренного загрязнения морской среды эксплуатационными отходами с судов, а также частично от стационарных и плавучих платформ (1973 г.);

· запрещение или ограничение захоронения отходов и других материалов (1972 г.);

· предотвращение загрязнения или уменьшение его последствий в результате аварий и катастроф (1969, 1978 гг.).

В формировании нового международно-правового режима Мирового океана ведущее место занимает Конвенция ООН по морскому праву (1982 г.), включающая комплекс проблем охраны и использования Мирового океана в современных условиях научно-технической революции. Конвенция провозгласила международный район морского дна и его ресурсы общим наследием человечества.

Водные ресурсы: использование и загрязнение

Общемировое водопотребление в 1981 г. достигла 2600 км3 в год, что составляет лишь 6% ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод на Земле...

Глобальные экологические проблемы: проблема чистой воды

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год...

Изменение природы Москвы и Подмосковья под воздействием человека

Интенсивная добыча подземных вод привела к снижению их уровня на 50-- 120 м в радиусе до 90 км от центра города. В результате на территории Москвы и Подмосковья образовалась огромная депрессионная воронка...

Опасность загрязнения воды для человека

Истощение вод следует понимать как недопустимое сокращение их запасов в пределах определенной территории (для подземных вод) или уменьшение минимально допустимого стока (для поверхностных вод)...

Ослабление условий Хотеллинга в теории невозобновляемых природных ресурсов

Нужно заметить так же, что до этого в модели рассматривалось лишь одно месторождение. На самом деле, на практике одновременно эксплуатируются различные месторождения и к тому же...

Проблема обеспечения пресной водой в настоящее время относится к актуальнейшим вопросам...

Охрана гидросферы от загрязнения

Имеющиеся запасы водных ресурсов и ряд грандиозных технических решений водных проблем позволяют на сегодня обеспечить мировое водоснабжение почти в необходимом объеме при одновременном сбросе в реки и озера 450 км3 сточных вод...

Охрана гидросферы от загрязнения

Проблема недостатка пресной воды возникает по нескольким причинам, основные из которых: неравномерное распределение воды во времени и пространстве, рост ее потребления человечеством, потери воды при транспортировке и использовании...

Предлагаемые в современном мире пути решения глобальных и региональных экологических проблем

Озомновый слой -- часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25--30 км, в умеренных 20--25, в полярных 15--20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы...

Принципы и пути разрешения современного экологического кризиса

Бурное развитие научно-технического прогресса сопровождается интенсивным использованием невозобновимых ресурсов, к которым относится большинство полезных ископаемых: Топливно-энергетические - нефть, газ, уголь, горючие сланцы, фтор...

Природопользование и сохранение биоразнообразия

На протяжении длительного исторического периода человек в полной мере удовлетворял все свои потребности в пресной воде и не ощущал в ней недостатка. Мировые водные ресурсы. Вода является основой существования и развития жизни...

Проблема обеспечения пресными водными ресурсами

В мире растет дефицит пресной воды. При этом водный голод грозит не только засушливым, но и достаточно обеспеченным водными ресурсами странам и регионам. Это связано не только с увеличением расходования запасов пресной воды...

Сырьевые ресурсы

Истощение сырьевых ресурсов - выработка полезных ископаемых до степени нерентабельности дальнейшей разработки, превышение темпов и объемов добычи над способностью естественного возобновления возобновляемых ресурсов. Это переруб леса...

Экологическая опасность сточных вод пищевой промышленности

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км в год. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм...

Экологические проблемы Мирового океана

Количественное истощение водных ресурсов. Человечество должно радикально пересмотреть стратегию потребления воды...

Нехватка пресной воды на нашей планете – одна из актуальнейших проблем, с которыми человечество столкнулось в конце ХХ – начале нынешнего века. При этом, с каждым годом ее актуальность только усиливается, как в связи с ростом человеческой популяции (в настоящее время уже более 7,3 млрд. человек по данным ООН), так и в связи с развитием промышленности. Поговорим о причинах и путях решения этой проблемы более подробно.

Запасы пресной воды на Земле

Общий объём воды на нашей планете колоссален – более 1,4 млрд. кубических километров, но при этом пресная вода составляет лишь немногим более 2% от этого, всего лишь 35 млн. кубических километров, из которых лишь около 200 тыс. кубических километров – менее 1% от общих запасов пресной воды могут эффективно использоваться человеком в своей жизнедеятельности, поскольку основной объем пресной воды находится либо глубоко под землей, либо вдали от населенных территорий (большая часть запасов – льды Арктики, Антаркитики и Гренландии).

Основной объем воды на Земле – бескрайние воды Мирового океана, когда-то казавашиеся бесконечными древним, отсюда и название Finisterre (“край земли” на древнегреческом), данное первопроходцами самому западному мысу Европы, расположенному в современной Испании. Вид с него на бескрайние воды Атлантического океана на фото ниже:

Запасы пресной воды, используемые человеком – это реки, озера, почвенные воды и неглубокие подземные – с глубиной залегания до 100-200 метров. Распределены они крайне неравномерно – треть мировых запасов пресной воды находится в Латинской Америке, еще четверть в Азии, тогда как на долю стран Ближнего Востока и Северной Америки приходится лишь по 1% от мировых запасов пресной воды. Ну а в Северной Африке с ее пустыней Сахара – и того меньше. Около трети территории суши, заселенной человеком, приходится на засушливые пояса, гдн дефицит воды ощущается особенно остро.

Но помимо чисто географических особенностей гораздо больше на проблему нехватки пресной воды влияет хозяейственная деятельность человека. Об этом поговорим в следующем разделе.

Причины возникновения нехватки пресной воды на Земле

Нетрудно догадаться, что основной причиной нехватки пресной воды является рост человеческой популяции – больше людей, соответственно им нужно больше воды для употребления в пишу и для гигиенических нужд. Помимо этого, есть огромное количество промышленных производств, которые в огромных количествах потребляют воду и как сырье, и как охлаждающее средство. А что уж говорить про сельское хозяйство – помимо ирригации большое количество воды тратится и на выращивание скота и птицы. Трудно поверить, но для произволства 1 кг говядины необходимо истратить 15 000 литров воды! Свинина менее “водоемка” – для производства 1 кг достаточно 6 000 литров воды.

Естественно, играют свою роль и изменения климата – глобальное потепление, увеличивающее территорию, занятую пустынними и полупыстынными регионами, и ведущее к таянию вечных льдов Арктики и Антарктики, также уменьшает запасы пресной воды в мире. По подсчетам экспертов ООН, каждый год суммарное водопотребление человечества растет более, чем на 64 млн. кубических километров. И если сейчас число людей, лишенных доступа к удовлетворительным образом очищенно пресной воде, составляет полмиллиарда человек (в основном это страны Африки), то к 2030 году, если ничего не изменится, их число уже составит 5 млрд. человек или 2/3 населения Земли к этому времени.

В целом, картина складывается достаточно пессимистичная. Можно ли что-то сделать для предотвращения грядущего дефицита пресной воды на планете?

Пути решения проблемы нехватки воды

Естественно, ученые не только делают прогнозы, но и пытаются предлождить пути решения этой проблемы. По всему миру набирают силы экологические движения, требующие остановить разрушение водных ресурсов нашей планеты. Все больше людей по всему миру ставят свои подписи под петициями к правительствам с требованиям принять меры. Прошедшие в прошлом году во многих городах мира марши с призывом остановить глобальное потепление собрали огромное количество учачтников – в одном Нью-Йорке на эту демострацию вышло более 300 тыс. человек – невиданное количество людей со времен протестов против войны во Вьетнаме. И правительства вынуждены считаться с общественным мнением – в развитых странах принимаются законы, ограничивающие применение пресной воды для промышленных нужд, все больше стран в мире присоединяется к Киотскому протоколу, очередное соглашение по которому запланировано на декабрь нынешнего 2015 года.

Но и на бытовом уровне, в каждой квартире или доме, есть возможность сделать свой маленький вклад в дело сбережения водных ресурсов планеты. Достаточно всего лишь начать бережнее относиться к этому незамениму природному ресурсу – попробовать начать принимать душ вместо ванны, выключать кран во время чистки зубов, следить за отсутствием утечек в водопроводе и т.д. Ну а для несознательных граждан прекрасным стимулирующим средством будет установка водосчетчиков – распространенная в прошлом система оплаты “по среднему” или в расчете на человека, естественно, не стимулировала к . Да, наша страна обладает одними из самых больших запасов пресной воды в мире, но запасы эти не вечны, поэтому, чем раньше мы задумаемся о более бережном отношении к воде, да и ко всей природе, тем больше шансов, что и нашим детям не придется жить в условиях дефицита водных ресурсов.

Введение

Самые крупные запасы пресной воды находятся в полярных льдах, но не надо забывать, что основным источником питьевой воды на материке являются пресные подземные воды.

Пресные подземные воды - наиболее надёжный источник обеспечения населения питьевой водой высокого качества, защищенный от загрязнения с поверхности; минеральные воды - доступное и эффективное лечебное и профилактическое средство. Поэтому в «Долгосрочной государственной программе изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы России на основе баланса потребления и воспроизводства минерального сырья» были учтены именно эти типы подземных вод. Очень важным фактором, отличающим подземные воды от других видов полезных ископаемых, является динамичность запасов и ресурсов, зависимость их качества от изменчивых природных и антропогенных факторов.

Основная часть ресурсов в России (77,2%) сосредоточена в четырёх федеральных округах: Северо-Западном, Уральском, Сибирском и Дальневосточном, причём наибольшее количество - в Сибирском (28,9%).

1. Пресная вода

1.1 Мировые запасы пресной воды

Научно-технический прогресс требует освоения все новых и новых ресурсов, увеличения расхода в том числе таких природных ресурсов, которые сложно или вообще невозможно восполнить.

С точки зрения жизненной необходимости, для всех организмов на планете самыми важными являются два основных ресурса - вода и воздух. Без них жизнь просто-напросто прекратится.

Особенно важным вопросом является мировой запас пресной воды. Задумывается ли человечество над мировыми проблемами пресной воды? К счастью, задумывается, иначе бездумное растранжиривание водных ресурсов привело бы к необратимой экологической катастрофе. Но задумывается недостаточно серьезно.

Запасы пресной воды в мире не бесконечны. Более того, они не так уж велики. Не более трех процентов от общего количества воды на планете составляет пресная вода. А мировые запасы пресной воды, пригодной для питья, и того меньше - всего лишь 0.3% от общего количества.

Пресная вода в мире находится не только в озерах и реках. Значительное количество ее сосредоточено в ледниках и водоемах, расположенных глубоко в земле, под толщей морских вод. Получить доступ к этим ресурсам довольно сложно.

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.

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%).

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.

Объем пресной воды в мире насчитывает примерно 30-35 миллионов км³.

1.2 Проблемы с обеспечением планеты пресной водой и пути их решения

Проблема пресной воды в мире обусловлена ее нерациональным потреблением, когда затраты водных ресурсов значительно превышают реальные потребности. Потребление пресной воды в мире происходит с такой интенсивностью, как будто вода никогда не иссякнет. Это чрезвычайно опасная тенденция.

Другой очень важной проблемой, помимо повышенного расхода пресной воды, является ее загрязнение вредными и токсичными отходами. В результате ухудшения экологической ситуации с водными ресурсами становится реальной угрозой исчезновение определенных водоемов - рек, озер и даже морей.

Вода является необходимым источником нормального функционирования всех экосистем Земли. К сожалению, уже сегодня ее не хватает во многих частях мира. По данным экспертов ООН, примерно одна шестая часть населения земли не имеет доступа к чистой питьевой воде, а одна треть - к воде для бытовых нужд. Каждые восемь секунд от болезней, связанных с водой, гибнет ребенок, а 2,4 миллиарда людей не имеют адекватных санитарных условий. Глобальное изменение климата может еще осложнить ситуацию с водоснабжением. В принятой резолюции подчеркивается, что цель Десятилетия - дальнейшее развитие международного сотрудничества в целях разрешения актуальных проблем, связанных с водой и содействия достижению согласованных целей в области водных ресурсов, содержащихся в Декларации тысячелетия.

Постепенно расширяется список стран, в которых возникает дефицит пресной воды. По некоторым прогнозам, к 2025 году таких стран будет насчитываться более пятидесяти. Относительная нехватка водных ресурсов уже сегодня насчитывается примерно у сорока процентов жителей планеты.

И с ростом численности населения актуальность проблемы нехватки пресной воды будет лишь увеличиваться, потому что потребление будет с каждым годом возрастать, а запасы - уменьшаться.

Острота ситуации вызвана совместным действием трех основных причин:

Рост народонаселения. Ежегодно население Планеты увеличивается на 85 миллионов человек, причем одновременно растет и потребление воды на душу населения - в развитых странах оно удваивается каждые двадцать лет.

Загрязнение отбросами окружающей среды, в первую очередь сточных вод, которое растет в геометрической прогрессии, и уже нынешнее поколение столкнется с ситуацией, когда мировые потребности в чистой пресной воде превысят ее абсолютные запасы.

Глобальное потепление вызывает все более интенсивное таяние ледников, которые хранят около 70% мировых запасов пресной воды. Так, например, таяние ледников на Аляске за последние 5-7 лет происходило вдвое быстрее, чем ранее. В Альпах ледники потеряли до 20% своих территорий за последние двадцать лет, то же касается Эквадора, Перу и Боливии, где ледники - единственный источник воды, а также гималайских стран, где живет треть населения Земли.

Положение усугубляется тем, что ускоряющееся таяние арктических льдов, также вызванное глобальным потеплением, приведет к повышению уровня Мирового океана. По оценкам ряда ученых ледники на севере Америки могут растаять к 2030 году и еще до конца века на дне морей окажутся Берлин, Париж, Лондон, Петербург, Нью-Йорк и многие другие города.

Чтобы уменьшить риск экологической катастрофы и предотвратить «водный кризис», нужно объединить усилия всех стран и народов, наладив глобальное сотрудничество и рациональное использование природных ресурсов. #"justify">В распоряжение британской газеты «Обсервер» попал текст секретного отчета аналитиков Пентагона о перспективах последствий глобального потепления. В отчете говорится, что развивающиеся климатические процессы в ближайшее время приведут к крупным наводнениям, серьезным военным конфликтам и гуманитарным катастрофам мирового масштаба. Запасы энергоносителей, продовольствия и питьевой воды сократятся настолько, что правительства многих стран могут прибегнуть к помощи оружия массового уничтожения для их защиты. Недостаток ресурсов, который в ближайшее время только усилится, приведет к тому, что по всему миру начнутся войны за их обладание. Складывающуюся ситуацию авторы отчета сравнили с тем, что происходило на Земле около 8200 лет назад, когда Планета подверглась неурожаям, голоду, эпидемиям и массовым миграциям населения. Такая, вот, печальная картина.

На долю России приходится треть всех мировых запасов пресной воды, доступной к использованию, что делает ее очень заманчивым объектом для посягательств.

Суммарный сток российских рек составляет 4270 кубических километров в год (экологически безопасно изъятие не более 15 кубических километров в год).

На территории России находится одно из чудес Природы - озеро Байкал. Озеро Байкал - уникальный источник чистой пресной воды. Объем воды в озере 23 тысячи куб. км. (столько же, сколько во всех пяти Великих озерах Северной Америки). Это 20% всех запасов пресной воды на Земле и 30% российских запасов, не считая ледников. Байкал - самое глубокое озеро в мире, его средняя глубина 730 м, максимальная глубина - 1637 м. Байкальская вода, особенно на больших глубинах исключительно прозрачная и чистая. Прозрачность достигает 65 м по диску Секки, что соответствует наивысшей прозрачности морской воды.

Характерной особенностью Байкала является высокая степень однородности свойств воды в пространстве и стабильности во времени. Температура воды на больших глубинах 3,2°C. Температурный скачок находится на глубине 200-250 м. Вертикальный водообмен очень слаб. Горизонтальный водообмен, формируемый системой горизонтальных течений, незначителен. Транзитный водообмен возникает за счет проточности озера, однако время замещения озерных вод речными исключительно велико: в южной части около 90 лет, в средней - около 250 лет, а в северной - 550 лет.

Байкальская вода исключительно чиста. Соленость ее составляет 120-130 мг/кг, что в два-три раза ниже, чем в большинстве рек и озер России, и ее можно считать мировым эталоном чистоты. Байкал - бесценный бриллиант, который судьба подарила России. Мы не создавали, не зарабатывали, не покупали его, поэтому не можем себе представить его истинную ценность. И мы еще не потеряли его, чтобы задним числом понять невозместимость утраты. А реальная угроза этого есть. Нужны незамедлительные решительные меры по охране этого государственного стратегического объекта высшей важности для России.

Чистая питьевая вода становится стратегическим товаром. Так, например, индустрия продажи бутилированной питьевой воды - одна из самых быстроразвивающихся в мире. Ежегодно продается свыше ста миллиардов литров воды, в основном, в пластиковой расфасовке. Прибыли в этой отрасли уже достигают одного триллиона долларов в год - это 40% прибыли нефтяных компаний и больше прибыли фармацевтических фирм. Торговать водой скоро будет прибыльней, чем нефтью. А где была эта отрасль всего 15-20 лет назад, когда нефтяная промышленность уже закатывала мировые кризисы? И где она будет через 15-20 лет? Ведь жить то каждому хочется не меньше, чем ездить на автомобиле.

2. Перспективы применение подземных вод как основной источник пресной воды

2.1 Мировое потребление водных ресурсов

За последнее столетие потребление пресной воды в мире увеличилось вдвое, и гидроресурсы планеты не отвечают такому быстрому росту потребностей человека. По данным Всемирной комиссии по воде (World Commission on Water), сегодня каждому человеку ежедневно требуется 40 (от 20 до 50) литров воды для питья, приготовления пищи и личной гигиены. Однако около миллиарда людей в 28 странах мира не имеют доступа к такому количеству жизненно важных ресурсов. Более 40% населения мира (около 2,5 млрд человек) живет в районах, испытывающих среднюю или острую нехватку воды. Предполагается, что к 2025 году это число возрастет до 5,5 млрд и составит две трети населения Земли.

Наиболее крупными потребителями воды (по объемам) являются Индия, Китай, США, Пакистан, Япония, Таиланд, Индонезия, Бангладеш, Мексика и РФ.

Цифры общего объема потребляемой воды колеблются от 646 км3/год (Индия) до менее 30 км3/год в Кабо-Верде и в Центральноафриканской Республике.

% из 4000 км3/год воды, используемой для ирригации, бытового и промышленного потребления, производства энергии, поступает из подземных и поверхностных возобновляемых источников. Остальные - из невозобновляемых (ископаемых) водоносных слоев, это относится, главным образом, к Саудовской Аравии, Ливии и Алжиру.

Грунтовая вода составляет уже 20% от общего объема используемых вод, и эта цифра быстро растет, в особенности, в засушливых районах. За 20-й век отбор грунтовых вод увеличился в 5 раз.

2.2 Применение подземных вод в качестве источника пресной воды

Подземные воды являются одним из источников водоснабжения и важнейшим полезным ископаемым. По типам подземных вод различают: питьевые, технические, минеральные лечебные, теплоэнергетические и промышленные воды. Пресные подземные воды, наряду с поверхностными водами, являются основой водного фонда России и служат, главным образом, для питьевых целей.

Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество грунтовых вод влияют несколько факторов.

) Качество дождевой воды (кислотность, насыщенность солями и т.д.).

) Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет.

) Характер слоев, через которые проходит вода.

) Геологическая природа водоносного слоя.

В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержаться, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами - карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами - они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее «старых» глубоких водах концентрации солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. К этому типу относятся большинство известных минеральных вод. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой и добуриться до них - удовольствие не из дешевых. Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов.

В условиях нарастающего ухудшения качества поверхностных вод пресные подземные воды являются нередко единственным источником обеспечения населения питьевой водой высокого качества, защищенным от загрязнения.

Удовлетворение текущих и перспективных потребностей населения России в качественной питьевой воде приобретает все большее социально-экономическое значение.

Ресурсный потенциал или ресурсная база пресных подземных вод для питьевого водоснабжения населения и обеспечения водой объектов промышленности Российской Федерации характеризуется прогнозными ресурсами и эксплуатационными запасами подземных вод оцененных месторождений. Под прогнозными ресурсами понимается количество подземных вод определенного качества и целевого назначения, которое может быть получено в пределах гидрогеологической структуры, бассейнов рек или административно-территориальной единицы и отражает потенциальные возможности использования вод.

Под эксплуатационными запасами подземных вод понимаются запасы, оцененные на месторождениях подземных вод и их участках, прошедшие в установленном порядке государственную экспертизу. Они отражают количество подземных вод, которое может быть получено на месторождении (участке) с помощью геолого-технически обоснованных водозаборных сооружений при заданных режиме и условиях эксплуатации, а также качестве воды, удовлетворяющем требованиям целевого использования в течение расчетного срока водопотребления с учетом водохозяйственной обстановки, природоохранных мероприятий, санитарных требований и социально-экономической целесообразности их использования.

Эксплуатационные запасы представляют собой разведанную и изученную часть прогнозных ресурсов подземных вод территории.

Прогнозные ресурсы подземных вод определялись при региональных оценках в 60-80-х годах прошлого столетия практически без учета природоохранных ограничений, влияния хозяйственной деятельности и технико-экономических аспектов эксплуатации подземных вод. По этой причине величины эксплуатационных запасов по ряду субъектов РФ (Москва и Московская область, республики Калмыкия, Карачаево-Черкесская, Ставропольский край) к настоящему моменту превысили величину прогнозных ресурсов.

В 2014 г. была выполнена работа по оценке обеспеченности населения ресурсами подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения по субъектам РФ, однако она не прошла государственную экспертизу, поэтому представленные в ней величины прогнозных ресурсов не являются легитимными и в настоящее время не учитываются.

Прогнозные ресурсы подземных вод на территории Российской Федерации, по данным государственного мониторинга состояния недр (ГМСН), как и в прошлые годы не изменились и составляют 869,1 млн. м3/сут (317 км3/год). Распределение прогнозных ресурсов подземных вод по территориям федеральных округов и субъектов Российской Федерации неравномерное.

Анализ распределения прогнозных ресурсов подземных вод показывает, что преобладающее их количество (в млн. м3/сут) приурочено к бассейнам рек: Обь (без Иртыша) - 234,3; Иртыш (с Тоболом) - 48,1; Печора - 51; Дон (без Сев. Донца) - 36,6; Волга (без Оки, Камы и Суры) - 35,4; Кама - 34,6; Ока - 30; Амур -34,6; Енисей - 29; Лена - 28 и Северная Двина - 26,8 млн. м3/сут. На территории остальных речных бассейнов прогнозные ресурсы составляют 165,7 млн. м3/сут или 19% от общей их величины по Российской Федерации.

В системах хозяйственно-питьевого водоснабжения степень использования подземных вод добываемых на участках с оцененными запасами, сравнительно низкая. Длительное время средний показатель использования подземных вод в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет 45% (для городского населения - 40%, а для сельского - 83%).

Слабое освоение разведанных эксплуатационных запасов подземных вод определяется рядом причин. Основные из них: отсутствие современной нормативной базы с регламентами пользования подземных водных объектов, учитывающей кардинальные изменения правовой и экономической ситуации в стране, неопределенность границ и статуса месторождений подземных вод; изменение юридического статуса территории месторождений; удаленное расположение месторождений от потребителей; изменение (ужесточение) требований к качеству питьевых вод; изменение водохозяйственной и экологической обстановки, в том числе застройка площади месторождений, их техногенное загрязнение; закрытие предприятий - водопотребителей и др. Коммунальные службы традиционно отдают предпочтение поверхностным источникам водоснабжения. Как следствие, около половины месторождений разведанных в 50-80-е годы прошлого столетия в настоящее время не используются, хотя учитываются в государственном балансе.

К странам с большими запасами грунтовых вод можно отнести Россию, Бразилию, а также ряд экваториальных африканских стран.

Нехватка чистой пресной поверхностной воды заставляет многие страны активнее использовать подземные воды. В Евросоюзе уже 70% всей воды, используемой водопотребителями, берется из подземных водоносных слоев. В Дании, Литве и Австрии грунтовые воды - единственный источник пресной воды для народного потребления.

В засушливых странах вода практически полностью берется из подземных источников (Марокко - 75%, Тунис - 95%, Саудовская Аравия и Мальта - 100%). Подземные водоносные слои залегают повсюду, но не везде они возобновляемы. Так, в Северной Африке и на Аравийском полуострове они заполнились водой около 10000 лет назад, когда климат здесь был более влажным. В Экваториальной и Южной Африке дела с подземными водами обстоят значительно лучше. Проливные тропические дожди способствуют быстрому восстановлению запасов подземных вод.

Годовое потребление грунтовых вод во всем мире принимается на уровне 900 км3 (Юнеско), возобновляемый мировой уровень грунтовых вод - 12700 км3 в год.

Наиболее обеспечены ресурсами речных стоков такие государства как Бразилия, Россия, далее Канада, Китай, Индонезия, США, Индия. Но в последние десятилетия из-за сбросов промышленных отходов без очистки многие реки попросту отравлены (особенно в Индии, Китае).

По данным Всемирного фонда охраны дикой природы, река Янцзы (Китай) входит в число наиболее загрязненных рек мира. В десятку входят такие азиатские реки как Меконг и Ганг, а также европейский Дунай и североамериканская Рио-Гранде. Состояние всех этих и множества других рек специалисты называют угрожающим.

Международные экологические организации не раз предупреждали об опасности, которая грозит крупнейшим рекам мира из-за перегруженности плотинами, морским транспортом, а также из-за выбросов вредных веществ и изменения климата.

В числе основных государств, испытывающих острую потребность в пресной воде, целесообразно выделить Китай, Индию, а также США.

Азия - это самый водопотребляющий континент мира. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), она - обладательница второго по объему мирового резерва воды. Здесь находятся 70% общей площади орошаемых сельскохозяйственных угодий мира. Население Азии (ок. 4 млрд. чел.) потребляет ок. 6% от водных ресурсов континента, промышленность - 10%, а 84% - сельское хозяйство. При этом Азия стремительно меняется: к 2050 г. из 9 млрд. чел. будет 5 млрд. - жителей азиатского континента. Помимо высокого показателя прироста населения, Азия демонстрирует высокие темпы развития и роста благосостояния - факторы, влияющие на структуру потребления. К производству риса - чрезвычайно водоемкой культуры - сегодня следует прибавить растущее потребление мяса. В 1960 г. в Китае его производилось около 2,5 млн тонн, а в 2006 году - уже более 80 млн тонн. По данным Institute for Water Education, для производства 1 кг риса требуется 3000 л воды.

Дефицит чистой и питьевой воды является одной из самых насущных проблем Африки. Только один человек из шести имеет доступ к чистой воде. В развивающихся странах 80% патологий и заболеваний в той или иной мере связано с нехваткой чистой воды.

Проблема водных ресурсов во многих странах Африки южнее Сахары - это во многом проблема отсутствия экономичных, дешёвых и эффективных насосов. Потому нехватка H2O оборачивается не только опасностью для жизни и здоровья людей, но становится социальной проблемой: многие девочки в африканских странах не могут учиться в школе, поскольку вынуждены (как и многие женщины), ходить за водой для семьи за многие километры ежедневно, или подолгу качать воду ручными насосами (где они есть). А электрические насосы и вообще электричество огромное число бедных поселений чёрного континента не имеют.

Среднедушевой объем возобновляемых источников воды в Северной Африке к 2025 г. значительно сократится. В Ливии возобновляемых источников почти нет, но среднедушевое водопотребление очень высокое и близко к уровню Египта и Судана. В Египте и Ливии превышение водопотребления над среднедушевыми возобновляемыми запасами воды. Самый низкий уровень среднедушевого потребления воды в Алжире, Тунисе и Морокко, но там среднедушевое потребление находится на уровне среднедушевых объемов возобновляемых источников.

Бахрейн получает грунтовую воду из бокового глубинного потока от водоносного слоя Даммам, который является частью обширной региональной водоносной системы. Чрезмерный водозабор из этого водоносного слоя привело к увеличенному солевому содержанию воды, прибывающей из смежных солоноватых и солевых источников воды.

Более половины потребляемой в стране воды обеспечивается опреснительным (IWPP) заводом Hidd, доля грунтовых вод в 2008 г. составила 15% водопользования. Сейчас доля опресненной воды составляет уже свыше 80% от водопотребления Бахрейна, в дальнейшем эта пропорция увеличится.

Национальная политика в отношении сточных вод, включая их повторное использование: в 2008 г. до 88% доля очистки сточных вод населения, цель к 2015 г. - полная очистка. В дальнейшем правительство ожидает существенное увеличение использования в ирригации сточных вод, прошедших очистку, за счет снижения водозабора грунтовых вод. Однако очищенные сточные воды оказались столь низкого качества, что сельские жители наотрез отказались использовать их для орошения зерновых.

В России водоснабжение олимпийских объектов зимней олимпиады «Сочи-2014» полностью базировалось на подземных водах. Основные ресурсы подземных вод в количестве достаточном для удовлетворения потребностей олимпийских объектов к водоносному горизонту современных аллювиальных отложений долин рек Псоу, Мзымта и ее притоков. Этот водоносный горизонт в долинах рек исторически является основным источником водоснабжения Большого Сочи, поскольку другие значимые источники водоснабжения за счет подземных вод на Черноморском побережье отсутствуют. За счет подземных вод других отложений были решены задачи водоснабжения с потребностью не более десятков, в лучшем случае - первых сотен м3/сут.

Все олимпийские объекты разделены на две группы: Приморская на территории Имеретинской низменности и Горная - в основном в районе пос. Красна Поляна - Эсто-Садок и вновь осваиваемые участки - выше впадения в р. Мзымту ее притока Ачипсе. Естественно, что источники водоснабжения Приморских и Горных объектов территориально разделены между собой.

Водоснабжение Горных олимпийских объектов обеспечивалось, в основном, за счет Бешенского (11 тыс. м3/сут) и Эсто-Садок-Мзымтинского месторождений подземных вод (14 тыс. м3/сут), позволяющих подавать воду в пос. Красная Поляна и Эсто-Садок с двух разных сторон.

Бешенское месторождение приурочено к мощному делювиально-пролювиальному шлейфу валунно-галечных отложений с песчано-глинистым заполнителем. Поэтому фильтрационные параметры водовмещающих пород здесь ниже, чем современных аллювиальных отложений долин рек Мзымта и Псоу, где в песчаном заполнителе валунно-галечных отложений, глинистый материал. Соответственно ниже производительность скважин. Если на Эсто-Садок-Мзымтинском месторождении дебиты скважин максимальны и достигают 4.5-5.0 тыс. м3/сут, то на Бешенском месторождении 0.8-1.2 тыс. м3/сут.

Эсто-Садок-Мзымтинское месторождение находится несколько ниже слияния рек Мзымта и Ачипсе на участке расширения долины реки, что приводит к увеличению расхода подземного потока за счет усиления поглощения поверхностных вод. Поэтому в отличие от Псоуского месторождения, здесь в верхней части разреза водовмещающих отложений уже сформировался заиленный слой, и отрыв уровня от реки наблюдается уже в естественных условиях - глубины уровня подземных вод на 5-6 м ниже дня реки. В таких условиях эксплуатационной кольматации водовмещающих пород не происходит и параметры пропускной способности русла реки, сформировавшиеся за многолетний период, могут быть использованы для прогнозных расчетов. Эсто-Садок-Мзымтинский участок позволяет реализовать наиболее эффективный и компактный водозабор в горной части олимпийских объектов. Отсюда будут подаваться подземные воды не только вниз по долине в поселки Эсто-Садок и Красная Поляна, где будут размещаться бoльшая часть гостей Олимпиады, но и вверх на объекты горного кластера «Роза Хутор», где размещены горная олимпийская деревня и объекты горнолыжных соревнований и других горных видов зимнего спорта. Здесь будут размещены дополнительные водозаборы «Нижняя база» ГЛК.

«Роза Хутор» производительностью 3.2 тыс. м3/сут, а также временные водозаборы непосредственно на горном склоне для водоснабжения горной олимпийской деревни (ВЗУ «Горный Приют») и финишной зоны горнолыжных соревнований (ВЗУ «Финишная зона») производительностью первые сотни м3/сут.

Характерно, что все более или менее крупные водозаборы обеспечивали устойчивое водоснабжение олимпийских объектов расположены в долинах р. Мзымты и ее притоков. Непосредственно в горной части водоносные горизонты, приуроченные к делювиально-пролювиально-полювиальным рыхлообломочным отложениям с глинистым заполнителем маловодообильны. Причем отмечается очень сильная динамика колебаний уровня, существенно различающихся в зимнее и летнее время. Это приводит к осушению наиболее обводненной части разреза. Поэтому, в летнее время дебиты скважин в 3-5 раз ниже, чем в зимнее, изменяясь от 400-600 м3/сут до 100-150 м3/сут.

Таким образом, постоянное водоснабжение горных олимпийских объектов базировались на водозаборах в речных долинах, а временные на одиночных водозаборных узлах в горной части.

Заключение

пресный вода загрязнение подземный

Загрязнению подвергаются не только поверхностные, но и подземные воды. В целом состояние подземных вод оценивается как критическое и имеет опасную тенденцию дальнейшего ухудшения. Подземные воды (особенно верхних, неглубоко залегающих, водоносных горизонтов) вслед за другими элементами окружающей среды испытывают загрязняющее влияние хозяйственной деятельности человека. Подземные воды страдают от загрязнений нефтяных промыслов, предприятий горнодобывающей промышленности, полей фильтрации, шламонакопителей и отвалов металлургических заводов, хранилищ химических отходов и удобрений, свалок, животноводческих комплексов, не канализированных населенных пунктов. Происходит ухудшение качества воды в результате подтягивания некондиционных природных вод при нарушении режима эксплуатации водозаборов. Площади очагов загрязнения подземных вод достигают сотен квадратных километров. Из загрязняющих подземные воды веществ преобладают: нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы (медь, цинк, свинец, кадмий, никель, ртуть), сульфаты, хлориды, соединения азота. Перечень веществ контролируемых в подземных водах не регламентирован, поэтому нельзя составить точную картину о загрязнении подземных вод.

Комплексный и взаимосвязанный характер пресноводных систем требует целостного подхода к управлению ресурсами пресной воды (предполагающего хозяйственную деятельность в пределах водосборного бассейна) на основе сбалансированного учета потребностей населения и окружающей среды. Еще в принятом в Мар-дель-Плата Плане действий было указано на внутреннюю связь между водохозяйственными проектами и серьезными последствиями их осуществления, которые носят физический, химический, биологический и социально-экономический характер. В области оздоровления окружающей среды была поставлена следующая общая цель: «производить оценку последствий различных видов водопользования для окружающей среды, поддерживать меры, направленные на борьбу с передаваемыми посредством воды заболеваниями, а также охранять экосистемы». Масштабы и степень загрязнения зон аэрации и водоносных горизонтов всегда недооценивались в силу относительной недоступности водоносных горизонтов и отсутствия информации о водоносных системах. В этой связи охрана подземных вод является одним из важнейших элементов рационального использования водных ресурсов.

Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мы еще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении. Китайская пословица гласит: «Если мы не изменим курс, то можем прийти туда, куда направляемся». Если не изменить направление движения, многие районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценных сильно увлажненных земель будут уничтожены.

Несмотря на то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается ее нехватка, в других районах эту проблему еще можно решить, если соответствующие политика и стратегии будут сформулированы, согласованы и реализованы в самое ближайшее время. Международное сообщество уделяет повышенное внимание мировым проблемам, связанным с водой, и целый ряд организаций предоставляют финансовые средства и помогают управлять предложением и спросом на водные ресурсы. Возникает все больше механизмов, которые обеспечивают более справедливое распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с традиционной нехваткой воды, вводят более совершенные тарифные механизмы, развивают общественные системы управления водными ресурсами и переходят к режимам управления водосборными и речными бассейнами. Между тем, число и масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены.

Список использованной литературы

1. Г.В. Стадницкий, А.И. Родионов. «Экология».

Правда-5 / кандидат геогр. наук С. Голубчиков «Журчание лесного ручья заменить будет нечем» / 28 марта - 4 апреля (стр. 6), 1997.

Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат.

Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения / Под ред. И.К. Гавич. - М.: Агропромиздат, 1985.

Руководство по контролю качества питьевой воды. 2-е издание., т. 1, ВОЗ, Женева, 1994.

Журнал «Инженерная экология», №1, 1999 г.

. «Экология, здоровье и природопользование в России» / Под. ред. Протасова В.Ф. - М. 1995/

Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин «Экология человека» - ММП «Экоцентр», КРУК 1994

Бернард Небел «Наука об окружающей среде» (В 2-ух томах), «МИР» М. 1993

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.