Распределение воды на земле. Почему на земле исчезают запасы питьевой воды

Всякий раз, когда мы открываем водопроводный кран, происходит маленькое чудо. За этой привычной процедурой стоит нечто большее, чем H2O (соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода) в жидком состоянии. Вода — это кровеносная система планеты, природный цикл, на который деятельность человека оказывает огромное давление. «Количество пресной воды на Земле теперь практически такое же, как и во времена Юлия Цезаря, стоявшего во главе Римской империи. Но за последние 2 тысячи лет население Земли увеличилось с 200 миллионов до 7,2 миллиардов человек, а мировая экономика росла еще быстрее (c 1960 года ВВП рос в среднем на 3,5% в год). Совокупная потребность в продовольствии, энергии, товарах потребления и воде для этого огромного человеческого производства потребовала усилить контроль за потреблением воды», — подытоживает Сандра Постел (Sandra Postel), возглавляющая американскую организацию Global Water Policy Project.

«На голубой планете очень мало воды», — замечает Элиас Феререс (Elías Fereres), заведующий кафедрой в Университете Кордовы, занимавший до этого ряд должностей, связанных с сельским хозяйством и экологией. Феререс говорит о том, что, несмотря на то, что 70% земной поверхности покрыто водой, пресная вода составляет всего 1% от этого количества, если не считать той, что в виде льда находится в ледниках, а также в Арктике и Антарктиде. И этот 1% является не только источником нашей жизни, но и главным двигателем мирового прогресса. «Стоимость воды столь высока, что определить ее невозможно. Воду необходимо использовать так, чтобы получить максимальную выгоду, не обостряя при этом неравенство в экономической, социальной и экологической сфере», — рассуждает заведующий кафедрой.

Откуда берется это неравенство? «Увеличение численности население и экономический рост, произошедшие в 50-х годах, в значительно мере было обусловлено достижениями в области водоснабжения: водохранилища, каналы, насосы. Начиная с 1950 года, количество водохранилищ выросло с 5 тысяч до 50 тысяч. То есть, в среднем по два в день в течение полувека. В самой крупной части света вода уже течет не в соответствии с законами природы, а по воле человека», — подчеркивает Постель.

В прошлом веке эти сооружения позволяли обеспечивать на большей части Земли потребности сельского хозяйства (потребляющего 70% пресной воды), промышленности (20%) и бытовой сферы (10%). Однако, увеличение спроса, прежде всего за счет развивающихся стран, ломает это хрупкое равновесие. «Согласно прогнозам, в 2030 году в мире будет ощущаться недостаток 40% воды при неизменной климатической обстановке», — говорится в последнем докладе ООН о водных ресурсах.

Его автор Ричард Коннор (Richard Connor) выражает сожаление в связи с недостаточным вниманием, которое руководители государств уделяют вопросам водоснабжения, полагая, что запасы воды неисчерпаемы. «Этому вопросу нужно уделять постоянное внимание, а люди совершенно беззаботны. Энергетику рассматривают как первоочередной экономический и даже геополитический фактор обеспечения безопасности страны. Поэтому ему и уделяется гораздо большее внимание. За невнимание к вопросам воды придется дорого заплатить, в том числе и замедлением темпов развития», — предупреждает исследователь.

Ход событий подтвердил правоту таких ученых, как Постел, предрекали, что «вода для XXI века станет тем же самым, чем нефть была для века XX». Если так называемое черное золото столь желанно, что даже приводит к военным конфликтам, то это вызвано тем, что его запасы иссякают и принадлежат не всем. То же самое произойдет и с пресной водой, как только спрос превысит ее возможности к воспроизводству. Это явление получило название водяной стресс.

Александр Тайт (Alexandre Taithe), директор Фонда стратегических исследований и эксперт по взаимодействию между водой и энергией, рисует пугающую картину. «В странах южного и восточного побережья Средиземного моря — предупреждает он — органы местной власти решили пойти по пути увеличения запасов воды. Эта политика, как в случае опреснения морской воды, так и эксплуатации подземных вод и переброске большого количества воды, влечет за собой большие энергозатраты».

Согласно его подсчетам, к 2025 году потребность в электричестве для водоснабжения в этих странах составит порядка 20% от ее общего потребления. Сейчас этот показатель равен 10%. Опреснение воды, которое зачастую преподносится чуть ли не как универсальный способ для решения проблемы нехватки воды, как раз потребляет наибольшее количество энергии. Не все страны могут себе это позволить. Саудовская Аравия, обладающая наибольшими мощностями для опреснения, вырабатывает ежедневно 5,5 миллионов кубометров воды. Для получения такого количества необходима энергия, эквивалентная 350 тысячам баррелей нефти в день.

В свою очередь, выработка электроэнергии и добыча ископаемого топлива требует большого количества воды. В частности, согласно данным Тайта, 60% стока рек во Франции используется для охлаждения ТЭЦ и АЭС. Следует отметить при этом, что Франция занимает второе место в мире по выработке электроэнергии на АЭС, и эта вода (в принципе, не зараженная) поступает обратно в бассейны рек и озера с чуть более высокой температурой, что способствует распространению водорослей и сокращению популяции рыбы. В водном цикле все взаимосвязано. Любое изменение естественного хода вещей влечет за собой побочные эффекты.

Добыча газа глубокого залегания с помощью гидравлического разрыва пласта заслуживает особого разговора. Благодаря этой технологии, США добились экономического подъема и изменили геополитическое равновесие, перестав зависеть от арабской нефти. Но для бурения каждой из этих более чем 500 тысяч действующих скважин (многие из которых расположены в зонах водяного стресса) требуется от 75 до 180 миллионов литров воды, смешанных с 36 килограммами химических продуктов, в том числе канцерогенными.

Итак, мы приносим воду — и собственное здоровье — на алтарь экономики. В мировом масштабе увеличение спроса вызывает серьезное беспокойство: к 2050 году потребность в питьевой воде увеличится на 55%, а в электричестве — на все 70%! И это при том, что и тем и другим пользуется не все человечество. Около 800 миллионов человек проживают вдали от источников чистой воды, а 1,3 миллиарда не имеют электричества в доме. По мнению Тайта, растущая потребность в энергии для добычи воды представляет собой «самое главное препятствие для развития многих стран и ставит под угрозу их энергетическую безопасность».

До какой степени нехватка воды может стать причиной военных конфликтов? Тайт считает, что это нерационально. По его мнению, государства более заинтересованы в сотрудничестве — уже подписаны 250 международных соглашений, — хотя другие эксперты прогнозируют, что будущие войны будут вестись за водные ресурсы. По мнению Коннора, это будущее уже наступает. Эксперт полагает, что беспрецедентная засуха, обрушившаяся с 2006 по 2009 годы на территорию бывшей Месопотамии, вызвавшая значительное повышение цены на пшеницу и, как следствие, на муку и хлеб, сыграла ключевую роль в сирийской войне. Вследствие засухи, 1,5 миллиона человек перебрались из сельской местности в города, уже охваченные акциями протеста против режима Башара Асада.

Коннор прослеживает ту же причинно-следственную связь между засухой, сопровождаемой крупными пожарами, вспыхнувшими в России в 2010 году, и арабской весной. «Россия является крупным поставщиком пшеницы в арабские страны, но цена на муку выросла вдвое, что и породило недовольство в обществе», подытоживает он. Разве без этой напряженности акции за демократизацию получили бы такую поддержку? Коннор считает, что нет.

На южном побережье Средиземного моря очагов напряженности становится все больше. Строительство большой плотины в Эфиопии вызвало обострение отношений с Египтом, выступающим против ее возведения, поскольку, по мнению Каира, это отрицательно скажется на стоке Нила и обострит проблемы с водоснабжением.

«В тех немногих местах, где еще можно обустроить водохранилища, последствия для окружающей среды будут слишком негативными. Необходимо разработать иные решения», — считает Феререс. В Индии и на юго-востоке Китая земледельцы нашли альтернативное решение при добыче воды из-под земли. Благодаря целенаправленным действиям, прогресс пришел во многие районы, правда, не без последствий. Продажа электрических и дизельных насосов значительно выросла за последние годы (согласно подсчетам, в Китае их насчитывается 20 миллионов, а в Индии — 19 миллионов), что увеличивает потребление энергии. В некоторых районах оно достигает от 35% до 45% от общего объема.

Тайт связывает это явление с «масштабными отключениями электричества, которые в июле 2012 года оставили без света 670 миллионов человек на северо-востоке Индии». В этом году — указывает он — муссонные дожди были не столь сильными, и власти пошли навстречу просьбам увеличить квоты на полив до 6-8 часов в день. В результате устаревшая электросеть не выдержала.

Еще более настораживающими исследователь считает последствия для окружающей среды: «Есть обманчивое ощущение избытка водных ресурсов — утверждает он. — Но за воду теперь необходимо добывать из все более глубоких геологических пластов, которые, подобно нефтеносным, являются невозобновляемыми». Как указывается в докладе ООН, 20% подземных вод чрезмерно эксплуатируются. «Мы сейчас потребляем воду, предназначенную на будущее», предупреждает Постел.

К росту населения и увеличению объемов водопользования в динамично развивающихся странах добавляется глобальное потепление климата. «Во времена крупных наводнений кажется, будто запасы воды безграничны, однако затем возвращаются длительные засухи, и нехватка воды становится предметом глубокого беспокойства. Это особенно проявляется в Средиземноморье и является следствием изменения климата», пишет Майте Гуардиола (Maite Guardiola), инженер-геолог, специалист в области использования воды с большим опытом работы в гуманитарных проектах.

В Бразилии, по территории которой протекает Амазонка, крупнейший водный бассейн в мире, нехватка воды вынудила ввести нормирование водоснабжения в Сан-Паулу, наглядно иллюстрирующее проблему, возникающую при неконтролируемом росте городских предместий.

Согласно докладу ООН, «увеличение городских жителей, не обеспеченных водоснабжением и канализацией, напрямую связано с быстрым ростом маргинальных районов в развивающихся странах. К 2020 году их количество приблизится к 900 миллионам человек, и именно они в наибольшей степени подвержены воздействию экстремальных климатических явлений».

Необходимо действовать, но как? В то время как ученые вроде Стивена Хокинга (Stephen Hawking) выступают за освоение других планет, утверждая, что через сто лет над родом человеческим нависнет угроза вымирания вследствие «старения мира, где жителей становится все больше, а ресурсов все меньше», другие, не столь склонные к драматизму, выступают за нормирование потребления. «Есть достаточные запасы воды, чтобы удовлетворить растущие потребности жителей планеты, но это потребует изменения способов управления водными ресурсами», говорится в докладе ООН. В частности, потребуется разработка всеобъемлющей правовой основы с целью более равномерного распределения этого природного ресурса с соблюдением природоохранных норм.

По мнению Коннора и Феререса, ключ к решению проблемы лежит в применении современных систем полива и выращивании растений, наиболее подходящих для каждой местности. Как они считают, для рассмотрения таких инновационных решений как получение воды из воздуха или выведение растений, которым почти не будет нужен полив, потребуются от 20 до 30 лет исследовательской работы. Майте Гуардиола со своей стороны делает упор на повторное использование сточных вод. По ее мнению, если использовать их для полива, то в Испании благодаря этому можно было бы сократить на 30% количество воды, используемой в сельском хозяйстве«.

Феререс также говорит о необходимости изменения структуры питания, сокращения количества белков с тем, чтобы сократить потребность в воде. Категорически выступает против воды в бутылках: «Общество тратит слишком много денег на очистку воды. Когда я иду в ресторан, то прошу, чтобы мне налили кувшин воды из-под крана. По мнению Гуардиолы, вызывает сожаление тот факт, что Испания является одним из крупнейших потребителей воды в бутылках. Ее цена от 500 до тысячи раз выше воды из-под крана, не говоря уже о вроде, который причиняют окружающей среде пластиковые бутылки и транспортировка».

Актер Мэтт Деймон (Matt Damon) пытается привлечь внимание общественности, выливая на себе ведро воды из унитаза в то время, когда направляется на съемочную площадку: «Тем, кто, подобно моей жене, считают, что это отвратительно, могу сказать следующее: вода из туалетов западных стран намного чище, чем та, которой пользуется большинство жителей развивающихся стран». Деймон одна из немногих знаменитостей, которые через свою неправительственную организацию Water.org борются с нехваткой воды и теми проблемами, которые это порождает.

12-летняя суданская девочка затрачивает ежедневно от 2 до 4 часов на то, чтобы собрать и отнести в кувшине на голове всего лишь пять литров пресной воды, необходимой для ее существования. Это ровно четверть от того количества (20 литров), которые как Всемирная организация здоровья, так и Unicef считают достаточными для удовлетворения основных потребностей. К этому стоит добавить, что ее сверстница в Канаде расходует на свои нужду от 300 до 400 литров воды ежедневно.

«Вода сама по себе не слишком дорогая. Значительно дороже стоит ее очистка и обеспечение работы водопроводов, чего люди как раз и не замечают», говорит Коннор. В Испании среднестатистическое потребление воды составляет 142 литров в день на человека. Однако, как считает Гуардиола, вследствие плохого состояния водопроводов при доставке воды пользователям теряется 17,5% ее объема. В Германии этот показатель составляет 5%.

Понятно, что не все вышеупомянутые меры смогут компенсировать увеличение спроса. Будущее без воды, когда людям придется покинуть Землю, как об этом повествует анимационный научно-фантастический фильм «ВАЛЛ·И» (Wall.E), оказывается весьма недалеко от прогнозов Стивена Хокинга. «Мы должны упредить это и разработать свой план Б», считает знаменитый астрофизик. А почему бы и в самом деле не поменять голубую планету на красную? Согласно исследованиям Университета Нью-Мехико, под поверхностью Марса могут быть сосредоточены большие запасы воды.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Многие страны уже сегодня достигли предельных возможностей водопользования. Согласно расчётам экспертов ООН, если ничего не предпринимать, то без удовлетворительно очищенной воды к 2030 г. будут оставаться почти 5 млрд человек (около 67% населения планеты). Нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет интенсивную миграцию населения. Ожидается, что из-за дефицита воды свои дома покинут от 24 млн до 700 млн человек.

Среди ключевых проблем, стоящих перед человечеством в XXI веке, особенно выделяются дефицит энергии и питьевой воды. Любопытно, что этот проблемный «тандем» стихийно осознан и отражён даже в естественном языке: только две жидкости планеты Земля наделены атрибутами драгоценности и метафорически приравнены к «священному металлу» - нефть как «чёрное» и вода как «голубое золото» (второе редко встречается в русском языке, но, например, в английском и испанском - соответственно, blue gold , oro azul - постоянно).

Я не ради красного словца использовал термин «тандем», энергетика и вода действительно парные проблемы: производство энергии требует большого потребления водных ресурсов. Например, у Франции 75% энергии - ядерного происхождения, но в свою очередь для обслуживания реакторов задействуется 60% водных ресурсов страны.

Энергетическая проблема у всех на слуху: о кризисе и конце нефтяной эры, о необходимости новой альтернативной чистой энергетики вещают чуть ли не из каждого утюга. Но вот о второй проблеме, о водной, пока может поведать далеко не каждый кран в ванной.

Двадцатый век стал прорывным с точки зрения гидроинфраструктуры. Достаточно взглянуть на темпы строительства водохранилищ за последние 65 лет: ежедневно за этот промежуток времени вводилось в эксплуатацию два водохранилища, а их общее число увеличилось на планете с пяти тысяч в 1950 году до 55 тысяч в 2014-м. Улучшились технологии добычи, доставки и хранения питьевой воды. Однако нельзя исключать, что во второй половине текущего века в повестку дня встанет проблема масштабного синтеза воды. И мы пока только на подходе к её решению.

«Питьевая бедность», или Не пойте под душем

В последние десятилетия мы наблюдаем торговый ажиотаж вокруг питьевой воды, многие корпорации, особенно связанные с агропроизводством, покушаются на источники пресной воды, стремясь их приватизировать, превратить воду в товар. Особенно это актуально для стран Латинской Америки, где в буквальном смысле слова разворачиваются баталии между простыми местными жителями и корпорациями за право доступа к питьевой воде. В некоторых странах право доступа к источникам воды прописано в Основном законе. Например, в Мексике в 2012 году даже была проведена конституционная реформа, в результате которой право на воду было квалифицировано как общечеловеческое. Всё это происходит на фоне объективного глобального дефицита пресной воды.

Мировой лидер среди «гидродержав» - Бразилия. Здесь течёт самая водоносная река в мире - Амазонка (на фото). Площадь бассейна этой водной артерии с двумя сотнями притоков почти равна площади Австралии. Бассейн Амазонки содержит пятую часть всех речных вод планеты. Не обделена Бразилия и запасами подземной воды - на её территории располагается большая часть подземного водоносного горизонта Гуарани - второго по величине в мире.
В целом глобальная первая десятка стран - обладателей самых значительных (возобновляемых) водных ресурсов такова: 1. Бразилия (8233 км³); 2. Россия (4508 км³); 3. США (3069 км³); 4. Канада (2902 км³); 5. Китай (2840 км³); 6. Колумбия (2132 км³); 7. Индонезия (2019 км³); 8. Перу (1913 км³); 9. Индия (1911 км³); 10. Венесуэла (1320 км³). По другим оценкам, десятое место в топе занимает Республика Конго - 1283 км³.

Взглянем на глобальную «водяную карту». Арифметика тут простая и малоутешительная. Общий объём водных ресурсов планеты составляет примерно 1,4 млрд кубических километров. Из них только 2,5%, то есть около 35 млн км³, - это пресная вода. И это ещё оптимистичная оценка, некоторые исследователи снижают данный показатель до 1%, разумно апеллируя к тому, что он «плавающий», динамичный, зависящий от климата и средней температуры глобального года, интенсивности «мирового дождя» и т. д.

Из этого количества пресной воды почти 70% законсервировано в ледниках и льдах Антарктиды и Арктики и де-факто остаётся недоступным. Треть находится под землёй (так называемая « палеовода » - очень интересный феномен, который мы рассмотрим ниже) и только 0,3% находится в непосредственном наземном доступе (реки, озёра, родники и т. п.). Было бы наивным полагать, что собственно человек как организм с его каждодневной жаждой является главным потребителем пресной воды. Нет, основную массу «потребляет» сельское хозяйство (около 58%), за ним сразу следует «жажда» индустрии (34%), и только чуть менее десятой доли идёт на удовлетворение наших потребностей. Эти 8% текут в кранах, «поят» в бутилированной расфасовке мировую торговлю, идут на муниципальные и городские нужды и т. д. При этом уровень потребления воды постоянно растёт: с 1950-го года общий объём потребления человечеством воды увеличился втрое и достиг 4300 км³ в год, а располагаемый объём водных ресурсов на душу глобального населения сократился за 50 лет с 15 тыс. м³ до пяти тысяч. Таким образом, при более или менее неизменном абсолютном объёме водного компонента Земли имеет место увеличение «ноосферной» нагрузки.

Сколько расходуется воды на стакан чая? Вопрос кажется дурацким: стакан и расходуется, разве нет? Но очевидный ответ - часто неправильный. Чайный куст необходимо поливать, надо охлаждать двигатели уборочной техники и перевозящего продукт транспорта, используется вода и при производстве упаковки. В итоге, по приблизительным подсчётам, косвенные затраты воды на производство стакана чая объёмом 250 мл составляют 30 литров. И это ещё цветочки по сравнению, например, с чашкой кофе объёмом 125 мл - на неё уходит около 140 литров воды. Но и это мелочь в сравнении с говядиной: на производство одного килограмма этого любимого человечеством источника белка затрачивается - внимание - пятнадцать с половиной тысяч литров воды.

Некоторые страны стремятся проводить политику водной экономии с целью уменьшения потребления воды. Иногда дело доходит до курьёзных случаев. Несколько лет назад, когда ещё был жив венесуэльский президент Уго Чавес, латиноамериканские СМИ, да и не только они, несколько недель «обсасывали» новость о том, как он однажды обратился в своей еженедельной речи к жителям Каракаса с просьбой поменьше петь во время принятия душа. Хотя Венесуэла и входит в десятку стран с самыми большими запасами пресной воды, её столица, как многие мегаполисы, испытывает колоссальный дефицит пресной воды. Социологи провели исследование и выяснили, что у многих венесуэльцев есть привычка - петь во время мытья, что увеличивает расход воды. Чавес, сочтя такое расточительство недопустимым, призвал граждан постараться исключить из практики повседневных водных процедур эту «культурную составляющую» .

В Арабских Эмиратах, где дефицит воды также постоянно увеличивается и, буквально, каждая капля на счету, тоже придумали любопытный способ экономии драгоценной влаги. Два бизнесмена-изобретателя создали фирму по мойке машин и назвали её WaterWise . Их инновация заключается в том, что на WaterWise автомобили моют без использования воды. Вместо традиционной жидкости на мойках применяют экстракт сока деревьев. Многие автовладельцы отказываются от такого способа мытья, пугаясь, что биофермент с моющим эффектом, содержащийся в экстракте, может разрушительно воздействовать на металлический корпус машины. Но проект функционирует уже два года, а его создатели сейчас работают над расширением внедрения своей технологии, переключившись с автомобилей на помывку небоскрёбов.

В прессе, да и не только, зачастую можно встретить любопытный термин - питьевая бедность или гидробедность. Мы привыкли ассоциировать бедность с голодом, но это только часть проблемы. Бедность - это ещё и жажда, точнее, её неутолимость.

ООН разработала и активно использует Индекс питьевой бедности (как часть «Многомерного индекса бедности» или «Индекса многомерной депривации»; см. http://www.un.org/ru/development/hdr/2010/hdr_2010_technotes.pdf). По данным ЮНЕСКО, в мире 1,2 млрд людей проживает в зонах с ограниченным доступом к воде, а более 800 миллионов испытывают хроническую жажду. От недостатка воды в наибольшей степени страдают засушливые регионы, в частности, страны Ближнего Востока и Северной Африки, Север Китая, западные штаты США, часть Мексики и Центральной Америки и др. Имеют место и глобальные диспропорции. Например, в индустриально развитых странах норма индивидуального потребления пресной воды варьируется от 100 до 176 галлонов (галлон равен примерно 4 литрам в зависимости от государства), а в африканских странах - только 2-3 галлона. Где-нибудь в Найроби потребитель платит в десять раз больше за литр воды, чем, допустим, в Нью-Йорке. Говоря поэтическим языком, одни пьют собственные слезы, а другие принимают ванны с их питьевой водой… Но это лирика. Статистика куда жёстче и прагматичней. Отсутствие или недостаток питьевой воды в мире становится причиной гибели большего числа людей, чем войны и локальные вооружённые конфликты. Каждый год из-за жажды умирает около двух миллионов людей… По оценкам агентства Bloomberg, опубликованным в 2013 году, к концу первой четверти нынешнего века две трети человечества, а это составит по прогнозам 5,3 млрд человек, окажутся в ситуации нехватки воды. Нас ждут уже войны не за чёрное, а за голубое «золото»?

Круг водных проблем привлекает внимание мировой общественности. C 1997 года регулярно, с промежутком в три года, проводится так называемый «Всемирный Водный Форум». Недавно, в октябре 2015 года, в чилийском городе Вальпараисо прошёл форум «Наш океан». Выступили официальные лица, сделали доклады… Но, по большому счету, все эти международные конференции остаются гласом вопиющего в пустыне…

Альтернативные гидроисточники: желаемое versus действительное

Сейчас модно много говорить об альтернативных источниках энергии. И не только говорить - альтернативная энергетика на самом деле достаточно активно развивается. А вот можно ли говорить об альтернативных источниках воды? Это большой и насущный вопрос. Помимо добычи воды в мире массово используются два направления - опреснение и реутилизация (очищение уже использованной воды). Первый путь очень энергоёмкий и достаточно дорогой. Например, Саудовская Аравия находится на водном самообеспечении путём опреснения. Но сколько для получения «голубого золота» она тратит «чёрного»? Вопрос не риторический, а вполне конкретный: ежедневно саудовцы производят 5,5 млн кубометров питьевой воды и расходуют на эту роскошь 350 тысяч баррелей нефти… Допустим, Саудовская Аравия может это себе позволить. Но в целом по миру с помощью опреснения производится полтора процента питьевой воды. И даже несмотря на то, что за последние пятнадцать лет издержки производства сократились вдвое при таком же росте производительности, эту роскошь себе могут позволить далеко не все страны.

Другой источник - повторное использование сточных вод. Эта технология была разработана и начала активно применяться рядом стран начиная с 1997-го года. Ранее существовали технологии частичной очистки воды, но потенциала очищения до уровня питьевой прогресс достиг только к рубежу веков. До этого степени очистки хватало для удовлетворения нужд сельского хозяйства и лесоводства. Самый мощный в мире комбинат гидроочистки был установлен в 2008 году в Калифорнии, регулярно страдающей от хронической засухи. Мощности установки вполне хватает на то, чтобы производить 265 млн литров питьевой воды в день и обеспечивать ею полмиллиона человек. Но вот стоимость такого проекта говорит, что называется, сама за себя. В пересчёте на евро его строительство обошлось в 384 миллиона, а годовое обслуживание составляет 21 миллион. Потянут ли такую финансовую нагрузку даже небольшие страны? А вот это уже риторический вопрос. Мировым лидером по очистке воды является Израиль. Здесь очищается 70% грязных вод, а в Тель-Авиве и все сто. Но вот идут эти воды на муниципальные и сельскохозяйственные нужды, а не в домашние краны, хотя по санитарным нормам вода пригодна для питья. У этой проблемы есть немаловажный психологический аспект. Так, не все готовы пить ранее использовавшуюся воду. Например, в 2004 году жители небольшого австралийского городка Тувумба провели референдум и решили отказаться использования очищенной воды в качестве питьевой…

Исследования общественного мнения в той же Калифорнии по поводу питья очищенной воды, которое оказалось в общем нелицеприятным, навело американского биоэтика Артура Каплана из Пенсильванского университета на открытие одного психологического феномена, а именно «фу-фактора» (по-английски - «yuck factor», по-испански - «factor puaj»). По его мнению, «фу-фактор» обозначает феномен, когда сложившиеся культурные и ментальные стереотипы и рефлексы мешают принять и использовать новые научные достижения и технологии. Все исследования показывали, что вода пригодна для питья, но люди отказывались её пить из-за того, что она переработана. Так культурная инерция встала на пути прогресса…

Да что там «фу-фактор»… На пути фильтрации воды встаёт простой финансовый фактор. Ещё семь лет назад средние издержки обработки сточных вод составляли 0,35 евро за 1 м³. В настоящее время себестоимость технологии несколько снижена, но по-прежнему остаётся дорогостоящей. Хотя в абсолютном выражении прогресс фильтрации грязных вод налицо. Если в 2005 году мировые мощности по очистке сточных вод составляли примерно 20 млн м³ в день, то спустя десять лет они достигли объёма 55 миллионов кубометров ежедневно.

Другие альтернативные технологии развиваются, например, в Чили. Здесь используют ресурс влажности воздуха и собирают конденсат тумана. В пустыне устанавливают специальные водосборники. Им дали поэтичное название «Ловители влаги». С 2013 года подобную технологию использует, например, Эквадор. К северу от столицы Кито установлены шесть таких водосборников, каждая панель площадью 12 квадратных метров. Это, конечно, интересный метод, но вряд ли он поможет решить проблему в глобальном масштабе… Ведь каждая такая установка способна «улавливать» от 120 до 160 литров воды в день. Для небольшой деревни вполне подойдёт, но в масштабах мегаполиса, как говорится, капля в море.

В другой латиноамериканской стране - Мексике - изобретена «твёрдая вода», которая может разрешить проблему засухи. Изобретение исследователя Национального Политехнического института Серхио Рико (Sergio Jesus Rico) может произвести переворот в мелиорации. Он изобрёл полимер, гранулы которого, будучи закопанными в землю, при контакте с водой (дождём) трансформируются в гель, задерживающий жидкость. По замыслу мексиканца, этот полимер можно использовать для питания растений в засушливых районах. Когда воды нет долгое время, гель вновь превращается в гранулы с выделением воды. Цикл превращений может длиться до 10 лет. Продукт не загрязняет почву и, возможно, мог бы стать источником влаги для тысяч гектаров посевов в маловлажных местах. В 2012 году Рико был номинирован на Мировую Премию Воды Международным Институтом Воды в Стокгольме. Но это, конечно, скорее сельскохозяйственное изобретение, и выход на решение проблемы дефицита питьевой воды придётся ещё поискать.

Другой интересный опыт, родственный чилийскому и эквадорскому экспериментам, практикуют в Австралии: учёный Макс Уиссон (Max Whisson) решил создать аппарат, вырабатывающий воду… из воздуха и даже из ветра. Когда в 2007 году в прессу попала информация о подобном устройстве, как только журналисты не изощрялись в придумывании броских заголовков: «Теперь в вашем душе польётся вода, сделанная из воздуха», «Вода из ничего», «Влага из пустоты» и др. Уиссон исходил из гипотезы, что в воздухе «растворено» огромное количество воды, «транспортируемой» ветром. Нужно только придумать специальное устройство, схожее с распространёнными в мире «ветряками» для выработки электроэнергии. Примечательна универсальность этого потенциального источника воды. Австралиец, опираясь на факт, что вода, поднимаясь с поверхности океана, неравномерно распределяется в воздухе на высоте до 100 километров, решил, что искать её можно было бы как в небесах над Сахарой, так и над тропическими зонами, принципиальной разницы нет. Принцип же действия аналогичен сбору конденсата под кондиционером или в поддоне холодильника - охлаждение воздуха. Уиссон представлял себе ветряную мельницу с аэродинамическими лопастями и эолийскими турбинами, которые собирали бы воздух и охлаждали его на себе, а вода сцеживалась бы в установленные внизу водосборники. Инновационность конструкторского замысла австралийца состояла и в том, что это «чистая» технология без использования электричества. На функционирование устройства вполне хватало бы энергии ветра. Более того, такое устройство могло бы работать в режиме «два в одном», то есть, помимо выработки воды, использоваться как традиционный ветряк-электрогенератор. Но это всё в теории. Что же получилось на практике? Первый черновой вариант мельницы «Ветер-Вода» был создан в 1997 году. Его мощность составляла 70-120 литров в день. Уиссон натолкнулся на волну скептицизма, но не сложил руки. В 2010 году он создал более мощный прототип, способный генерировать до тысячи литров в день. Но до сих пор это изобретение существует только в формате образца и не запущено в промышленное производство.

В беднейших районах африканских стран, где жители вынуждены перевозить, а часто и переносить, буквально, на себе, тяжёлые ёмкости с водой, последнее время набирает популярность интересное изобретение - огромный бидон в форме колеса или катка (торговые марки Q Drum , Wello WaterWheel ). Он вмещает до 90 литров, и его относительно легко катить. Но это, конечно, изобретение что называется со слезами на глазах: проблемы водного дефицита оно не решает, лишь слегка облегчает доставку воды туда, где её не хватает.

К сожалению, пока можно констатировать, что поиск инновационных способов экономии и добычи воды не в состоянии решить проблему растущей глобальной жажды человечества. Это всё меры локального применения и в целом ограниченного эффекта. Как будут развиваться эти направления, пока сказать сложно. Поэтому логично перейти к тому, что мы имеем сейчас.

Почём бутылочка «палеоводы»?

Задумывались ли вы, покупая знойным летним днём в супермаркете легко потеющую на жаре бутылочку газировки, о происхождении её содержимого? Вовсе не исключаю того, что если бы Роспотребнадзор ввёл соответствующую норму, то на этикетке было бы написано: «Палеовода». Что такое «палеовода»? Это невозобновляемые подземные источники воды, возникшие в древнейших климатических условиях. Когда мы произносим словосочетание «полезные ископаемые», у среднестатистического человека в мозгу возникают образы редких металлов, драгоценных и не только камней, газа и нефти. Но, возможно, самым полезным ископаемым является простая питьевая вода. Термин палеовода - самый экзотический из имеющихся для обозначения этого природного явления. Чаще употребляют термины «водоносные горизонты», «пласты», «линзы», «грунтовые воды», «жилы», «аквиферы». Из-за того, что льды полюсов Земли не используются в качестве источника пресной воды и вдобавок имеют непростой международный правовой статус , «палеовода» оказывается доминирующим открытым и доступным источником воды на Земле.

В подземных водоносных пластах содержится 96% доступной пресной воды на нашей планете. Остальная часть приходится на наземные источники - реки, озера и др. Таким образом, и правда, покупая в магазине бутылку газировки, вы «рискуете» с большой вероятностью удовлетворить жажду «палеоводой». Она на 70% покрывает нужды в животворной влаге Евросоюза, а зависимость многих стран, особенно в засушливых регионах, таких как Испания, ЮАР, Тунис, Индия, от подземных вод колеблется в диапазоне от 80 до 90%. В настоящее время в мире разведано около трёхсот подобных подземных источников и по сей день продолжается их разведка.

Самым богатым регионом по количеству подземных водных линз является Европа, здесь их порядка ста пятидесяти, далее следуют две Америки (68 «горизонтов»), в Африке их обнаружено 38, а в Азии пока только двенадцать. Есть в проблеме добычи палеоводы и политический аспект: подавляющее большинство подземных бассейнов расположено на территории сразу нескольких стран, из-за чего ведутся непрерывные межгосударственные споры. Есть даже гипотеза, что одним из мотивов, так называемой, «арабской весны» стало перераспределение прав на добычу «голубого золота» из Нубийского песчаника, большая часть которого расположена на территории Ливии и Египта.

Особое место среди подземных резервуаров палеоводы занимают четыре крупнейших: Большой Артезианский бассейн в Австралии, водоносный пласт Гуарани в Южной Америке, Западно-Сибирский артезианский бассейн в России и тот самый африканский Нубийский песчаник. Меньше всего на русском языке написано про латиноамериканскую водоносную линзу, потому ниже мы чуть подробнее напишем о ней.

Аквифер Гуарани

Водоносный горизонт Гуарани относится к классу трансграничных и расположен на территории четырёх южноамериканских государств - Бразилии, Аргентины, Парагвая и Уругвая.

Споров по поводу эксплуатации подземных вод между этими государствами практически нет, ведь все четыре страны объединены в Южноамериканский общий рынок (MERCOSUR), юридические документы которого достаточно эффективно регулируют права и ответственность каждого из государств, в том числе и в плане вододобычи (в отличие от того же Нубийского песчаника, об общей политике использования которого странам Северной Африки пока так и не удалось договориться). Название водоносного горизонта происходит от группы индейских народов гуарани, проживающих на территории вышеназванных государств, преимущественно в Парагвае. Объём водоносной жилы Гуарани огромен - 45 тыс. км³. По оценкам, этой воды хватит, чтобы поить человечество в течение двухсот лет даже с учётом демографического роста. Площадь водоносного пласта столь же впечатляюща - около 1180 тыс. км², большая часть расположена на территории Бразилии (840 тыс. км²), остальная площадь распределена между Аргентиной (225 тыс. км²), Парагваем (70 тыс. км²) и Уругваем (45 тыс. км²). На территории этого глобального «рудника голубого золота» проживает чуть более 30 млн человек: 25 миллионов бразильцев, почти три миллиона аргентинцев, два миллиона парагвайцев и чуть более пятисот тысяч уругвайцев. Глубина Гуарани колеблется в диапазоне от 70 до 1140 метров (минимум и максимум зарегистрированы на территории Бразилии). Южноамериканская линза сформировалась, по оценкам геологов, приблизительно 144 миллиона лет назад. Львиная доля потребления приходится, естественно, на Бразилию, где водами Гуарани пользуются жители, примерно, пятисот городов и сельских населённых пунктов. В Уругвае функционирует порядка 130 колодцев и скважин, а в Парагвае около двухсот. Все они находятся в государственной или муниципальной собственности, и любые попытки их приватизировать встречают горячий отпор со стороны местного населения. Такой же горячий, как и сама вода Гуарани. При добыче её температура может достигать 65 градусов по Цельсию. Таков в общих чертах портрет палеоводы в Южной Америке.

Всё кончается. Но не для всех сразу

Общие запасы подземных вод - порядка 60 млн км³. Это около 2% всей воды на Земле. Изрядная их часть - в пресных водоносных горизонтах. И если один только водоносный пласт Гуарани может питать человечество водой 200 лет, казалось бы, не о чем беспокоиться. Однако не всё радужно. Во-первых, вода залегает на разной глубине, и по мере исчерпания поверхностных горизонтов, её добыча будет становиться сложнее и дороже. Во-вторых, сама по себе добыча имеет своим последствием ухудшение качества подземных аквиферов. Уровень воды в них постепенно снижается. Из-за этого до неё со временем станет труднее добуриться, но это не самое плохое: когда уровень воды падает в прибрежных подземных линзах, в них просачивается океанская солёная вода, делая палеоводу непригодной для питья. Наконец, пусть и в весьма отдалённой перспективе, даже эти запасы - объективно исчерпаемы. А значит, рано или поздно человечество будет вынуждено перейти либо к использованию полярных льдов, либо к опреснению вод океана, либо же вплотную столкнётся с проблемой синтеза питьевой воды. Когда это произойдёт - вопрос открытый. Одно можно сказать точно: при существующей мировой политической и экономической системе превращение такого жизненно необходимого ресурса как вода в остродефицитный, добыча или производство которого потребуют немалых вложений и продвинутых технологий, - когда бы это ни случилось, - поставит менее развитые страны в ещё большую зависимость от более развитых, чем это наблюдается сегодня, а многие густонаселённые ныне пространства - превратит в безжизненную пустыню.

Примечания

1. Похожим образом в начале 1980-х годов советский сатирический журнал «Крокодил» потешался над тем, как в Израиле то ли природоохранные организации, то ли кто-то из официальных лиц однажды призвали супругов принимать душ вдвоём - с целью, опять же, экономии пресной воды.

2. В настоящее время в Калифорнии планируют построить ещё более производительный комплекс очистки сточных вод, см. об этом - .

Пресная вода составляет не более 2,5-3 % от общего водного запаса Земли. Основная ее масса заморожена в ледниках и снежном покрове Антарктиды и Гренландии. Еще одна часть - многочисленные пресные водоемы: реки и озера. Третья часть запасов пресной воды сосредоточена в подземных резервуарах, глубоких и более близких к поверхности.

В начале нового тысячелетия ученые серьезно заговорили о дефиците питьевой воды во многих странах мира. Каждый житель Земли должен тратить на еду и личную гигиену от 20 до воды в сутки. Однако есть страны, в которых питьевой воды не хватает даже для поддерживания жизни. Острейший дефицит воды испытывают жители Африки.

Причина первая: увеличение населения Земли и освоение новых территорий

По данным ООН на 2011 год численность населения Земли выросла до 7 млрд человек. Количество людей достигнет 9,6 млрд к 2050 году. Росту населения сопутствуют развитие промышленности и сельского хозяйства.

Предприятия используют пресную воду для всех производственных нужд, при этом возвращая в природу часто уже непригодную для питья воду. Она попадает в реки и озера. Уровень их загрязнения в последнее время стал критическим для экологии планеты.

Развитие сельского хозяйства в странах Азии, Индии и Китая истощило крупнейшие реки этих регионов. Освоение новых земель ведет к обмелению водоемов и заставляет людей разрабатывать подземные скважины и глубоководные горизонты.

Причина вторая: нерациональное использование источников пресной воды

Большинство источников природной пресной воды пополняется естественным путем. Влага попадает в реки и озера с атмосферными осадками, часть которых уходит в подземные резервуары. Глубоководные горизонты относятся к невосполнимым запасам.

Варварское использование чистой пресной воды человеком лишает реки и озера будущего. Дожди не успевают наполнять мелеющие водоемы, и при этом вода часто тратится впустую.

Часть используемой воды уходит под землю через утечки в городских водопроводных сетях. Открывая кран на кухне или в душе, люди редко задумываются о том, сколько воды теряется . Привычка экономить ресурсы еще не стала актуальной для большинства жителей Земли.

Добывание воды из глубоких скважин также может стать большой ошибкой, лишив будущие поколения главных запасов пресной природной воды, и непоправимо нарушить экологию планеты.

Выход современные ученые видят в экономии водных ресурсов, ужесточении контроля за переработкой отходов и опреснении морской соленой воды. Если человечество сейчас задумается и вовремя примет меры, наша планета навсегда останется прекрасным источником влаги для всех существующих на ней видов жизни.

Целью войн второй половины XX века, как считают многие аналитики, было стремление контролировать ресурсы, главным образом углеводородные. Как-то в тени оставалась такая важная составляющая жизни человеческого общества, как пресная вода. Казалось бы, воевать из-за нее смысла особого нет, вот она - открыл кран и пользуйся. К сожалению, к этому великому благу допущены не все народы. А вскоре, буквально через считанные десятилетия, может вообще наступить бедствие жажды всепланетного масштаба.

Сколько воды на Земле

Воды на Земле много, более двух третей поверхности планеты покрыты ею. Общий объем ее составляет внушительную цифру в 1386 миллиона кубических километров. Беда не в количестве, а в качестве. Запасы пресной воды во всем мире - это только сороковая часть общей ее массы (примерно 35 миллионов куб. км), все остальное для питья и использования в разных секторах потребления (аграрном, промышленном, бытовом) непригодно из-за высокого содержания поваренной соли (HCl) и других примесей.

Кроме этого, следует учесть, что только сотая часть всех запасов считается легкодоступной. Весь остальной объем требует серьезных трудовых и материальных затрат на добычу, очистку и доставку потребителю.

Но и это еще не беда: при правильном использовании этих ресурсов и их рациональном возобновлении даже существующих объемов хватило бы надолго. Дело в том, что пресная вода в мире распределена неравномерно, запасы ее расходуются, то есть уменьшаются, а население планеты растет. В настоящее время на планете живет примерно шесть с половиной миллиардов человек, при этом, по самым скромным прогнозам, к 2050 году оно превысит 9 млрд. Уже сейчас треть мирового населения испытывает острую нехватку воды.

Геополитические аспекты

Часть населения планеты относится к так называемому «золотому миллиарду» и имеет доступ ко всем благам цивилизации, которые для нас считаются нормальными (электроэнергия, связь, телевидение, водопровод, канализация и т. п.).

Учитывая ограниченность практически всех ресурсов и стремясь сохранить высокий уровень потребления материальных благ, страны с развитой экономикой предпринимают меры по недопущению повышения уровня жизни во всем остальном мире. Пресная вода и сегодня в отдельных регионах стоит дороже нефти, а в скором времени она превратится в стратегический товар. Война, развязанная в Ливии, по многим оценкам, произошла по нескольким причинам экономического характера. В частности, наряду с введением золотого стандарта для динара, проект масштабного водовода - в случае его полной реализации - мог вывести весь североафриканский регион из зоны влияния США и Западной Европы. Таким образом, можно предположить, что обильные ресурсы пресной воды в настоящее время создают риск военного вторжения не меньший, чем нефтяные месторождения.

На что расходуется вода

Вода - вещество настолько универсальное, что ее по праву можно назвать если не источником всех благ человеческих, то уж наверняка их непременным условием. Без нее невозможно выращивать сельскохозяйственную растительную продукцию. Например, килограмм зерна «обходится» в 0,8 - 4 тонны влаги (в зависимости от климата), а риса - 3,5 т. А ведь есть еще животноводство, объемы производства которого растут. Потребляет воду и пищевая промышленность. Килограмм сахара - извольте, 400 литров. В целом же при довольно скромных физиологических потребностях (чтобы просто попить, человеку хватает двух-трех литров в день) житель развитой страны косвенно, вместе с продуктами, потребляет до трех тонн израсходованной для их производства воды. Это ежедневно.

В целом же пресная вода планеты тратится следующим образом:

• сельскохозяйственная отрасль - 70 % этого ценного ресурса;
• вся промышленность - 22 %;
• бытовые потребители - 8 %.

Но это, конечно, среднее соотношение. Есть много стран, население которых не избаловано гастрономическими изысками, там проблема пресной воды стоит настолько остро, что людям порой просто нечего есть и пить.

Качество воды в «третьих странах»

Сегодня, по международным нормам, человеку требуется сорок литров воды в день для всех его нужд, включая гигиенические. Примерно миллиард жителей планеты, однако, могут об этом лишь мечтать, а еще 2,5 млрд испытывают в той или иной степени ее нехватку. По различным прогнозам, уже в 2025 году количество нуждающихся достигнет критической доли, когда для двух из каждых трех землян пресная вода станет роскошью.

Мы, в своем достатке, порой даже представить себе не можем, какой водой моются жители «третьего мира», и какую пьют. Каждый год три миллиона человек гибнут от болезней, вызванных скверной санитарной обстановкой. Главная из них - диарея. Ежегодно от нее умирает во всем мире (чаще всего в Африке) три тысячи детей.

Причиной восьми из каждых десяти патологий становится загрязнение пресных вод и их нехватка.

Экологическая подоплека в производстве биотоплива

Воду не только пьют, она находит применение практически в каждой отрасли деятельности. Мало того, наша планета представляет собой экосистему замкнутую, а потому в ней образовано множество взаимозависимых и перекрестных связей. Вырабатывая или возобновляя один из важных ресурсов, человечество обычно расходует другой, которого, кажется, пока еще много. Так, например, происходит в сфере производства синтетических углеводородов, призванных заменить нефтепродукты. Альтернативное топливо, в качестве которого планируется все шире использовать этанол (он же этиловый спирт, или алкоголь), разумеется, куда безопаснее в экологическом смысле, чем бензин, солярка или керосин, но для того, чтобы выработать тонну этого продукта, требуется опять же пресная вода, причем в количестве, большем в тысячи раз. Дело в том, что сырьем для синтеза служит биоматериал растительного происхождения, да и сама технология невозможна без гидроресурсов.

Теоретические и практические источники

Обеспеченность гидроресурсами в разных странах и целых регионах планеты существенно разнится. Наиболее сильно проблема пресной воды ощущается в Африке и на Ближнем Востоке. Оценить ее масштабы можно, рассмотрев по отдельности источники, из которых ведется потребление, а также возможные методы добычи влаги. Почти вся вода, используемая для ирригации, промышленности и бытовых нужд, поступает из поверхностных или подземных водоемов, считающихся возобновляемыми (пополняемыми) по причине естественного круговорота. Существуют также ископаемые запасы, к которым относится, например, Ливийское месторождение. Они составляют примерно пятую часть всех водных ресурсов планеты. Возобновляемыми они не являются, в них обратно практически ничего не поступает, но в регионах, испытывающих дефицит, альтернативы им нет. Еще на планете есть лед, снег и залежи в виде ледников. В целом же возможные ресурсы пресной воды теоретически можно разбить на следующие категории:

1. Лед и снег - 24,1 млн куб. км (68,7 %).

2. Грунтовые воды - 10,5 млн куб. км (30,1 %).

3. Озера - 91 тыс. куб. км (0,26 %).

4. Почвенная влага - 16,5 тыс. куб. км (0,05 %).

5. Болота - 11,5 тыс. куб. км (0,03 %).

6. Реки - 2,1 тыс. куб. км (0,006 %).

Практика использования, однако, существенно отличается от теоретических возможностей. Имеет огромное значение доступность ресурса и стоимость доведения его до потребления. Ледники, составляющие наибольший запас пресной воды на Земле, сегодня остаются неиспользованными в силу дороговизны добычи. Даже технологии опреснения обходятся дешевле.

Дистилляция

Опреснение при всей энергоемкости и высокой себестоимости продукта получило распространение в странах Ближнего Востока (Катаре, Кувейте, Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратах), имевших достаточный объем бюджетных средств для реализации масштабных проектов. В общем и целом эта стратегия себя оправдывает, но некоторые неожиданные преграды технологического характера создают существенные проблемы. Например, оманские водозаборные системы не так давно оказались забитыми ядовитыми водорослями, что парализовало работу дистилляционных установок на длительное время.

В то же время крупнейшим региональным поставщиком пресной воды стала Турция, направившая в этот специфический сектор экономики серьезные инвестиции. Страна не испытывает проблем в гидроснабжении и продает излишки в Израиль и другие государства, перевозя их в специальных танкерах.

Как губятся источники воды

Как это часто бывает, проблема состоит не столько в недостаточности ресурса, сколько в отсутствии бережливости и нерациональном использовании того, что есть. Крупнейшие реки превращаются в гигантские сточные канавы, отравленные ядовитыми промышленными стоками и бытовыми отходами. Но загрязнение пресных вод при всей пагубности и очевидности - это еще не вся проблема.

В поисках дешевых способов добычи электроэнергии их перегораживают плотинами, что умедляет их естественный ход и нарушает температурно-динамические характеристики испарительно-восстановительных процессов. В результате реки мельчают. Такие явления наблюдаются везде. Уровень падает в Колорадо, Миссисипи, Волге, Днепре, Хуанхэ, Ганге и других великих реках, а более мелкие пересыхают полностью. К экологической катастрофе привело искусственное вмешательство в гидрооборот Аральского моря.

У кого есть вода и кто ее расходует

Из всего доступного объема самый большой запас пресной воды на планете (примерно треть) находится в Южной Америке. В Азии еще четверть. 29 стран, объединенных не по географическому, а по экономическому признаку (свободный рынок и демократия западного образца) в организацию ОСЭР, владеют пятой частью доступного объема водных ресурсов. Государства бывшего СССР - более двадцати процентов. Все остальное, составляющее в грубом приближении около 2 %, приходится на долю Ближнего Востока и Северной Африки. Впрочем, дела обстоят довольно скверно и на большей части всей территории Черного континента.

Что касается потребления, то наибольший его уровень наблюдается в Индии, Китае, США, Пакистане, Японии, Таиланде, Индонезии, Бангладеш, Мексике и России.

При этом расходуется больше всего воды не всегда в тех странах, где ее запасы действительно велики. Острая потребность в ней ощущается в Китае, Индии и Соединенных Штатах.

Положение с водными ресурсами в России

Россия богата всем, в том числе и водой. Наиболее яркий пример того, какими сокровищами обладает наша страна, - озеро Байкал, в котором локально сосредоточена пятая часть всего водного запаса планеты, к тому же превосходного качества. Но большая часть населения Российской Федерации живет в ее европейской части. Байкал далеко, пить приходится воду из ближайших водоемов, которых, к счастью, тоже много. Правда, не всегда взвешенное и рациональное отношение к водным (как и всем прочим) богатствам, столь характерное для советского периода, не полностью изжило себя и теперь. Есть надежда, что со временем это положение будет исправлено.

В целом же на сегодняшний момент и в обозримом будущем жажда россиянам не грозит.

Если смотреть на нашу планету из космоса, то Земля кажется голубым шаром, сплошь покрытым водой. А континенты, словно маленькие островки в этом бесконечном океане. Оно и понятно. Вода занимает 70,8 % всей поверхности планеты, а на долю суши остается лишь 29,2%. Водную оболочку нашей планеты называют гидросферой. Ее объем 1,4 млрд. кубометров.

Вода появилась на нашей планете около 3,5 млрд. лет назад в виде паров, которые образовались в результате дегазации мантии. В настоящее время вода - это самый важный элемент в биосфере Земли, поскольку ее нельзя заменить ничем. К счастью, водные ресурсы считаются неисчерпаемыми, поскольку ученые придумали способ опреснения соленых вод.

Главное назначение воды как природного ресурса - поддержание жизнедеятельности всего живого - растений, животных и человека. Она - основа всего живого на нашей планете, главный поставщик кислорода в самом важном процессе на Земле - фотосинтезе.

Вода - важнейший фактор климатообразования. Поглощая тепло из атмосферы и отдавая его обратно, вода регулирует климатические процессы.

Невозможно не отметить роль водных источников в видоизменении нашей планеты. Люди испокон веков селились возле водоемов и источников воды. Вода служит одним из главных средств сообщения. Существует мнение ученых, что если бы наша планета представлял собой сплошь сушу, то, к примеру, открытие Америки отложилось на несколько столетий. А об Австралии мы вряд ли бы узнали еще в ближайшие лет 300.

Виды водных ресурсов Земли

Водные ресурсы нашей планеты - это запасы всей воды. Но вода - одно из самых распространенных и самых уникальных соединений на Земле, поскольку присутствует сразу в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном. Поэтому водные ресурсы Земли это:

. Поверхностные воды (океаны, озера, реки, моря, болота)

. Подземные воды.

. Искусственные водоемы.

. Ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и высокогорья).

. Вода, содержащаяся в растениях и животных.

. Пары атмосферы.

Последние 3 пункта относятся к потенциальным ресурсам, потому что человечество еще не научилось использовать их.

Пресная вода - самая ценная, ее используют гораздо шире, чем морскую, соленую. Из всего водного запаса в мире 97% воды приходится на долю морей и океанов. 2% пресных вод заключено в ледниках, и лишь 1% - это запасы пресной воды в озерах и реках.

Использование водных ресурсов

Водные ресурсы - важнейший компонент и жизнедеятельности человека. Люди используют воду в промышленности и в быту.

По данным статистики больше всего водные ресурсы задействованы в сельском хозяйстве (около 66% всех запасов пресной воды). Около 25 % использует промышленность и всего 9% идет на удовлетворение нужд в коммунальной и бытовой сфере.

Например, чтобы вырастить 1 тонну хлопка, необходимо около 10 тысяч тонн воды, на 1 тонну пшеницы - 1500 тонн воды. Для производства 1 тонны стали - 250 тонн воды, а на производство 1 тонны бумаги нужно не менее 236 тысяч тонн воды.

Человеку в день требуется выпивать не менее 2,5 литров воды. Однако в среднем на 1 человека в крупных городах тратиться не менее 360 литров в сутки. Сюда входит использование воды в канализации, водопроводе, на полив улиц и тушение пожаров, на мытье автотранспорта и прочая, и прочая.

Еще один вариант использования водных ресурсов - водный транспорт. Ежегодно только по акватории России перевозится свыше 50 млн. тонн груза.

Не стоит забывать и про рыбные хозяйства. Разведение морских и пресноводных рыб играет немаловажную роль в экономике стран. Причем для разведения рыбы требуется чистая вода, насыщенная кислородом и не содержащая вредоносных примесей.

Пример использования водных ресурсов - это еще и рекреации. Кто из нас не любит отдохнуть у моря, пожарить шашлычков на берегу реки или искупаться в озере? В мире 90% рекреационных объектов расположено вблизи водоемов.

Охрана водных ресурсов

На сегодняшний день существует лишь два способа сохранить запас водных ресурсов:

1. Сохранение уже существующих запасов пресной воды.

2. Создание более совершенных коллекторов.

Накопление воды в водохранилищах препятствует ее стоку в мировой океан. А хранение воды, например, в поземных полостях позволяет уберечь воду от испарения. Строительство каналов позволяет решать вопрос доставки воды без ее просачивания в грунт. Разрабатывают также новые методы орошения сельскохозяйственных угодий, которые позволяют использовать сточные воды.

Но каждый из этих способов оказывает влияние на биосферу. Так, система водохранилищ препятствует образованию плодородных илистых отложений. Каналы препятствуют пополнению грунтовых вод. А фильтрация воды в каналах и на плотинах - главный фактор риска для болот, что приводит к нарушениям в экосистеме планеты.

Сегодня самый эффективной мерой по охране водных ресурсов считается метод очистки сточных вод. Различные способы позволяют удалить до 96% вредных веществ из воды. Но часто этого бывает недостаточно, а строительство более совершенных очистных сооружений оказывается зачастую экономически невыгодным.

Проблемы загрязнения водных ресурсов

Рост населения, развитие производства и сельского хозяйства - эти факторы обусловили нехватку пресной воды для человечества. С каждым годом растет и доля загрязненных водных ресурсов.

Главные источники загрязнения:

. Промышленные сточные воды;

. Сточные воды коммунальных трасс;

. Сливы с полей (когда вода перенасыщена химикатами и удобрениями);

. Захоронение в водоемах радиоактивных веществ;

. Стоки от животноводческих комплексов (в такой воде много биогенной органики);

. Судоходство.

Природой предусмотрено самоочищение водоемов, которое происходит за счет круговорота воды в природе, за счет жизнедеятельности планктона, облучения ультрафиолетовыми лучами, оседания нерастворимых частиц. Но все эти процессы уже не справляются с той массой загрязнения, которое доставляет водным ресурсам планеты деятельность человека.