Запас прісної води. Світові запаси прісної води землі

Щоразу, коли ми відкриваємо водопровідний кран, трапляється маленьке диво. За цією звичною процедурою стоїть щось більше, ніж H2O (сполучення двох атомів водню та одного атома кисню) у рідкому стані. Вода - це кровоносна система планети, природний цикл, на який діяльність людини чинить величезний тиск. «Кількість прісної води на Землі тепер практично така сама, як і за часів Юлія Цезаря, який стояв на чолі Римської імперії. Але за останні 2 тисячі років населення Землі збільшилося з 200 мільйонів до 7,2 мільярдів чоловік, а світова економіка зростала ще швидше (з 1960 року ВВП зростав у середньому на 3,5% на рік). Сукупна потреба у продовольстві, енергії, товарах споживання та воді для цього величезного людського виробництва вимагає посилити контроль за споживанням води», — підсумовує Сандра Постел (Sandra Postel), яка очолює американську організацію Global Water Policy Project.

"На блакитній планеті дуже мало води", - зауважує Еліас Феререс (Elías Fereres), завідувач кафедри в Університеті Кордови, який обіймав до цього ряд посад, пов'язаних із сільським господарством та екологією. Феререс говорить про те, що, незважаючи на те, що 70% земної поверхні покрито водою, прісна вода складає всього 1% від цієї кількості, якщо не рахувати тієї, що у вигляді льоду знаходиться в льодовиках, а також в Арктиці та Антарктиді. І цей 1% не лише джерелом нашого життя, а й головним двигуном світового прогресу. «Вартість води настільки висока, що визначити її неможливо. Воду необхідно використовувати так, щоб отримати максимальний зиск, не загострюючи при цьому нерівність в економічній, соціальній та екологічній сфері», — міркує завідувач кафедри.

Звідки береться ця нерівність? «Збільшення чисельності населення та економічне зростання, що відбулися у 50-х роках, значною мірою було зумовлено досягненнями у галузі водопостачання: водосховища, канали, насоси. Починаючи з 1950 року кількість водосховищ зросла з 5 тисяч до 50 тисяч. Тобто в середньому по два на день протягом півстоліття. У найбільшій частині світу вода вже тече не відповідно до законів природи, а з волі людини», — наголошує Постіль.

У минулому столітті ці споруди дозволяли забезпечувати на більшій частині Землі потреби сільського господарства (що споживає 70% прісної води), промисловості (20%) та побутової сфери (10%). Однак, збільшення попиту насамперед за рахунок країн, що розвиваються, ламає це тендітне рівновагу. "Згідно з прогнозами, у 2030 році у світі буде відчуватися нестача 40% води при незмінній кліматичній обстановці", - йдеться в останній доповіді ООН про водні ресурси.

Його автор Річард Коннор (Richard Connor) висловлює жаль через недостатню увагу, яку керівники держав приділяють питанням водопостачання, вважаючи, що запаси води невичерпні. «Цьому питанню треба приділяти постійну увагу, а люди абсолютно безтурботні. Енергетику розглядають як першочерговий економічний та навіть геополітичний фактор забезпечення безпеки країни. Тому йому й приділяється набагато більша увага. За неуважність до питань води доведеться дорого заплатити, зокрема й уповільненням темпів розвитку», – попереджає дослідник.

Хід подій підтвердив правоту таких вчених, як Постел, пророкували, що «вода для XXI століття стане тим самим, чим нафта була для XX століття». Якщо так зване чорне золото настільки бажане, що навіть призводить до воєнних конфліктів, це викликано тим, що його запаси вичерпуються і належать не всім. Те ж саме станеться і з прісною водоющойно попит перевищить її можливості до відтворення. Це явище отримало назву водяний стрес.

Олександр Тайт (Alexandre Taithe), директор Фонду стратегічних досліджень та експерт із взаємодії між водою та енергією, малює лякаючу картину. «У країнах південного та східного узбережжя Середземного моря – попереджає він – органи місцевої владивирішили піти шляхом збільшення запасів води. Ця політика як у випадку опріснення морської води, так і експлуатації підземних воді перекидання великої кількості води, тягне за собою великі енерговитрати».

Згідно з його підрахунками, до 2025 року потреба в електриці для водопостачання у цих країнах становитиме близько 20% від її загального споживання. Нині цей показник дорівнює 10%. Опріснення води, яке часто підноситься чи не як універсальний спосібдля вирішення проблеми нестачі води якраз споживає найбільшу кількість енергії. Не всі країни можуть собі це дозволити. Саудівська Аравія, яка має найбільші потужності для опріснення, виробляє щодня 5,5 мільйонів кубометрів води. Для отримання такої кількості потрібна енергія, еквівалентна 350 тисячам барелів нафти на день.

У свою чергу, вироблення електроенергії та видобуток викопного палива потребує великої кількості води. Зокрема, згідно з даними Тайта, 60% стоку рік у Франції використовується для охолодження ТЕЦ та АЕС. Слід зазначити при цьому, що Франція посідає друге місце у світі з вироблення електроенергії на АЕС, і ця вода (в принципі, не заражена) надходить назад у басейни річок та озера з трохи більше високою температурою, що сприяє поширенню водоростей та скорочення популяції риби. У водному циклі все взаємопов'язане. Будь-яка зміна природного перебігу речей спричиняє побічні ефекти.

Видобуток газу глибокого залягання за допомогою гідравлічного розриву пласта заслуговує на особливу розмову. Завдяки цій технології США домоглися економічного підйому і змінили геополітичну рівновагу, переставши залежати від арабської нафти. Але для буріння кожної з цих більш ніж 500 тисяч свердловин, що діють (багато з яких розташовані в зонах водяного стресу) потрібно від 75 до 180 мільйонів літрів води, змішаних з 36 кілограмами хімічних продуктів, у тому числі канцерогенними.

Отже, ми приносимо воду – і власне здоров'я – на вівтар економіки. У світовому масштабі збільшення попиту викликає серйозне занепокоєння: до 2050 року потреба в питну водузбільшиться на 55%, а в електриці на всі 70%! І це при тому, що і тим, і іншим користується не все людство. Близько 800 мільйонів людей проживають далеко від джерел чистої води, а 1,3 мільярда не мають електрики в будинку. На думку Тайта, зростаюча потреба в енергії для видобутку води є «найголовнішою перешкодою для розвитку багатьох країн і ставить під загрозу їхню енергетичну безпеку».

Наскільки брак води може стати причиною військових конфліктів? Тайт вважає, що це нераціонально. На його думку, держави більш зацікавлені у співпраці — вже підписано 250 міжнародних угод, хоча інші експерти прогнозують, що майбутні війни вестимуться за водні ресурси. На думку Коннора, це майбутнє вже настає. Експерт вважає, що безпрецедентна посуха, що обрушилася з 2006 по 2009 роки на територію колишньої Месопотамії, що викликала значне підвищення ціни на пшеницю і, як наслідок, на борошно та хліб, відіграла ключову роль у сирійській війні. Внаслідок посухи, 1,5 мільйона людей перебралися із сільської місцевості до міст, уже охоплених акціями протесту проти режиму Башара Асада.

Коннор простежує той самий причинно-наслідковий зв'язок між посухою, що супроводжується великими пожежами, що спалахнули в Росії у 2010 році, та арабською весною. «Росія є великим постачальником пшениці в Арабські країниАле ціна на борошно зросла вдвічі, що й породило невдоволення в суспільстві», підсумовує він. Хіба без цієї напруженості акції за демократизацію отримали б таку підтримку? Коннор вважає, що ні.

На південному узбережжі Середземного моря вогнищ напруженості стає дедалі більше. Будівництво великої греблі в Ефіопії викликало загострення відносин з Єгиптом, що виступає проти її зведення, оскільки, на думку Каїра, це негативно позначиться на стоку Нілу та загострить проблеми з водопостачанням.

«У тих небагатьох місцях, де ще можна облаштувати водосховища, наслідки для довкілля будуть надто негативними. Необхідно розробити інші рішення», - вважає Феререс. В Індії та на південному сході Китаю землероби знайшли альтернативне рішення щодо видобутку води з-під землі. Завдяки цілеспрямованим діям прогрес прийшов у багато районів, щоправда, не без наслідків. Продаж електричних та дизельних насосів значно зріс за Останніми роками(згідно з підрахунками, у Китаї їх налічується 20 мільйонів, а в Індії — 19 мільйонів), що збільшує споживання енергії. У деяких районах воно сягає від 35% до 45% загального обсягу.

Тайт пов'язує це явище з «масштабними відключеннями електрики, які у липні 2012 року залишили без світла 670 мільйонів людей на північному сході Індії». Цього року — вказує він — мусонні дощі були не такими сильними, і влада пішла назустріч проханням збільшити квоти на полив до 6-8 годин на день. В результаті застаріла електромережа не витримала.

Ще більш насторожуючими дослідник вважає наслідки для довкілля: «Є оманливе відчуття надлишку водних ресурсів, - стверджує він. — Але за воду тепер необхідно видобувати з дедалі глибших геологічних пластів, які, подібно до нафтоносних, є невідновлюваними». Як зазначається у доповіді ООН, 20% підземних вод надмірно експлуатуються. "Ми зараз споживаємо воду, призначену на майбутнє", попереджає Постел.

До зростання населення і збільшення обсягів водокористування в країнах, що динамічно розвиваються, додається глобальне потеплінняклімату. "За часів великих повенейздається, ніби запаси води безмежні, проте потім повертаються тривалі посухи, і брак води стає предметом глибокого занепокоєння. Це особливо проявляється у Середземномор'ї і є наслідком зміни клімату», пише Майте Гуардіола (Maite Guardiola), інженер-геолог, фахівець у галузі використання води з великим досвідом роботи у гуманітарних проектах.

У Бразилії, територією якої протікає Амазонка, найбільший водний басейн у світі, нестача води змусила запровадити нормування водопостачання в Сан-Паулу, що наочно ілюструє проблему, що виникає при неконтрольованому зростанні міських передмість.

Згідно з доповіддю ООН, «збільшення міських жителів, не забезпечених водопостачанням та каналізацією, безпосередньо пов'язане зі швидким зростанням маргінальних районів у країнах, що розвиваються. До 2020 року їх кількість наблизиться до 900 мільйонів людей, і саме вони найбільше схильні до впливу екстремальних кліматичних явищ».

Потрібно діяти, але як? У той час як вчені на кшталт Стівена Хокінга (Stephen Hawking) виступають за освоєння інших планет, стверджуючи, що через сто років над людським родом нависне загроза вимирання внаслідок «старіння світу, де жителів стає все більше, а ресурсів все менше», інші, не настільки схильні до драматизму, виступають за нормування споживання. «Є достатні запаси води, щоб задовольнити потреби жителів планети, що зростають, але це вимагатиме зміни способів управління водними ресурсами», йдеться в доповіді ООН. Зокрема, знадобиться розробка всеосяжної правової основи з метою рівномірного розподілу цього природного ресурсу з дотриманням природоохоронних норм.

На думку Коннора і Феререса, ключ до вирішення проблеми полягає у застосуванні сучасних систем поливу та вирощуванні рослин, що найбільш підходять для кожної місцевості. Як вони вважають, для розгляду таких інноваційних рішень як одержання води з повітря або виведення рослин, яким майже не потрібен полив, знадобляться від 20 до 30 років дослідницької роботи. Майте Гуардіола зі свого боку наголошує на повторне використання стічних вод. На її думку, якщо використовувати їх для поливу, то в Іспанії завдяки цьому можна було б скоротити на 30% кількість води, яка використовується у сільському господарстві».

Феререс також говорить про необхідність зміни структури харчування, скорочення кількості білків для того, щоб скоротити потребу у воді. Категорично виступає проти води у пляшках: «Суспільство витрачає надто багато грошей на очищення води. Коли я йду в ресторан, то прошу, щоб мені налили глечик води з-під крана. На думку Гуардіоли, викликає жаль той факт, що Іспанія є одним із найбільших споживачів води у пляшках. Її ціна від 500 до тисячі разів вища за воду з-під крана, не кажучи вже про начебто, який завдають навколишньому середовищіпластикові пляшки та транспортування».

Актор Метт Деймон (Matt Damon) намагається привернути увагу громадськості, виливаючи на собі відро води з унітазу в той час, коли прямує на знімальний майданчик: «Тим, хто, подібно до моєї дружини, вважають, що це огидно, можу сказати таке: вода з туалетів західних країннабагато чистіше, ніж та, якою користується більшість жителів країн, що розвиваються». Деймон одна з небагатьох знаменитостей, які через свою неурядову організацію Water.org борються з нестачею води та проблемами, які це породжує.

12-річна суданська дівчинка витрачає щодня від 2 до 4 годин на те, щоб зібрати і віднести в глечику на голові лише п'ять літрів прісної води, необхідної для її існування. Це рівно чверть від кількості (20 літрів), які як Всесвітня організація здоров'я, так і Unicef вважають достатніми для задоволення основних потреб. До цього варто додати, що її однолітка в Канаді витрачає на потребу від 300 до 400 літрів води щодня.

«Вода сама по собі не надто дорога. Значно дорожче коштує її очищення та забезпечення роботи водопроводів, чого люди таки не помічають», каже Коннор. В Іспанії середньостатистичне споживання води становить 142 літри на день на людину. Однак, як вважає Гуардіола, через поганий стан водопроводів при доставці води користувачам втрачається 17,5% її обсягу. У Німеччині цей показник становить 5%.

Зрозуміло, що не всі вищезазначені заходи матимуть змогу компенсувати збільшення попиту. Майбутнє без води, коли людям доведеться покинути Землю, як про це розповідає анімаційний науково-фантастичний фільм "ВАЛЛ І" (Wall.E), виявляється дуже недалеко від прогнозів Стівена Хокінга. "Ми повинні попередити це і розробити свій план Б", вважає знаменитий астрофізик. А чому б і справді не поміняти блакитну планетуна червону? Згідно з дослідженнями Університету Нью-Мехіко, під поверхнею Марса можуть бути зосереджені великі запаси води.

Матеріали ІноСМІ містять оцінки виключно закордонних ЗМІ та не відображають позицію редакції ІноСМІ.

, струмках, прісних озерах, а також у хмарах. За різними підрахунками частка прісної води у кількості води Землі становить 2,5-3 %.

Близько 85-90% запасів прісної води міститься у вигляді льоду.

У зв'язку з забрудненням джерел води, що розширюється, зростанням населення, освоєнням нових територій постає завдання штучного отримання прісної води. Цього досягають:

опрісненням морської води, в тому числі сонячним опрісненням
конденсацією водяної пари з повітря, з використанням глибинної морської води;
конденсацією водяної пари в добових акумуляторах холоду, зокрема - природного походження, таких як печери у прибережних скелях .

Останній спосіб створює величезні природні запаси прісної води у прибережних районах ряду країн, які були виявлені нещодавно. Пласти з прісною водою іноді йдуть під морське дно, а через тріщини в непроникних шарах б'ють прісні ключі.

Вартість прісної води стає такою високою, що розпочато випуск холодильних установок, які одержують воду з вологого повітря методом конденсації.

Розподіл прісної води по земній кулі вкрай нерівномірний. У Європі та Азії, де проживає 70% населення світу, зосереджено лише 39% річкових вод. Росія за ресурсами поверхневих вод посідає чільне місце у світі. Лише в унікальному озері Байкал зосереджено близько 1/5 світових запасів прісної води та понад 4/5 запасів Росії. За загального обсягу 23,6 тис. км 3 в озері щорічно відтворюється близько 60 км 3 рідкісної чистоти природної води.

За даними ООН, вже зараз понад 1,2 млрд людей живуть в умовах постійного дефіциту прісної води, близько 2 млрд страждають від нього регулярно, а до середини ХХІ ст. чисельність тих , хто живе при постійній нестачі води , перевищить 4 млрд осіб . Таким чином, можна говорити про глобальну водну кризу, що насувається. У подібних умовах цілком імовірно, що головна перевага Росії в постнафтовому період - водні ресурси, а виробництво водоємної продукції може стати домінуючим напрямом розвитку російської економіки.

Див. також

Примітки

Посилання

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитися що таке "Прісна вода" в інших словниках:

прісна вода - Природна водаз мінералізацій до 1 мг/л. Словник з географії

прісна вода- - EN freshwater Water має порівняно низький мінеральний вміст, в основному не має 500 mg/l з розрізаних solids. (Source: LANDY) EN bathing freshwater Freshwater в яких bathing є explicitly authorised або в яких bathing не є забороненим і є традиційно практикованим з великою кількістю bathers. Water … Довідник технічного перекладача

Випарники, опріснювачі. П. вода завжди становила предмет першої необхідності на судах у морському плаванні, але головним чином лише для пиття. В даний час споживання П. води на нових судах посилилося завдяки усвідомленій на практиці. Енциклопедичний словникФ.А. Брокгауза та І.А. Єфрона

Цей термін має й інші значення, див. Вода (значення). Вода … Вікіпедія

Книги

Уяви собі. Новий погляд на гігантські числа і неосяжні величини, Сміт Девід Дж. Якщо всю історію нашої планети стиснути до 1 години, то динозаври жили на Землі всього 3 хвилини. Якщо всі гроші світу – це купа зі 100 монет, то Африці дістанеться лише 3 монетки. Якщо Сонце…

Багато країн уже сьогодні досягли граничних можливостей водокористування. Згідно з розрахунками експертів ООН, якщо нічого не робити, то без задовільно очищеної води до 2030 р. залишатимуться майже 5 млрд осіб (близько 67% населення планети). Нестача води у пустельних та напівпустельних регіонах викличе інтенсивну міграцію населення. Очікується, що через дефіцит води свої будинки покинуть від 24 млн до 700 млн осіб.

Серед ключових проблем, що стоять перед людством у XXI столітті, особливо вирізняються дефіцит енергії та питної води. Цікаво, що цей проблемний «тандем» стихійно усвідомлений і відбитий навіть у природній мові: тільки дві рідини планети Земля наділені атрибутами коштовності та метафорично прирівняні до «священного металу» - нафта як «чорне» і вода як «блакитне золото» (друге рідко зустрічається) в російській мові, але, наприклад, в англійській та іспанській - відповідно, blue gold, oro azul- Постійно).

Я не заради червоного слівця використав термін «тандем», енергетика та вода справді парні проблеми: виробництво енергії потребує великого споживання водних ресурсів. Наприклад, Франція має 75% енергії - ядерного походження, але у свою чергу для обслуговування реакторів задіюється 60% водних ресурсів країни.

Енергетична проблема у всіх на слуху: про кризу і кінець нафтової ери, про необхідність нової альтернативної чистої енергетики говорять чи не з кожної праски. Але про другу проблему, про водну, поки може розповісти далеко не кожен кран у ванній.

Двадцяте століття стало проривним з погляду гідроінфраструктури. Достатньо поглянути на темпи будівництва водосховищ за останні 65 років: щодня за цей проміжок часу вводилося в експлуатацію два водосховища, а їхня загальна кількість збільшилася на планеті з п'яти тисяч у 1950 році до 55 тисяч у 2014-му. Поліпшилися технології видобутку, доставки та зберігання питної води. Однак не можна виключати, що в другій половині поточного століття на порядок денний стане проблема масштабного синтезуводи. І ми поки що тільки на підході до її вирішення.

«Питна бідність», або Не співайте під душем

В останні десятиліття ми спостерігаємо торговий ажіотаж навколо питної води, багато корпорацій, особливо пов'язаних з агровиробництвом, роблять замах на джерела прісної води, прагнучи їх приватизувати, перетворити воду на товар. Особливо це актуально для країн Латинська Америка, де в буквальному значенніслова розгортаються баталії між простими місцевими мешканцями та корпораціями за право доступу до питної води. У деяких країнах право доступу до джерел води наведено в Основному законі. Наприклад, у Мексиці у 2012 році навіть було проведено конституційну реформу, внаслідок якої право на воду було кваліфіковано як загальнолюдське. Все це відбувається на тлі об'єктивного глобального дефіциту прісної води.

Світовий лідер серед «гідродержав» - Бразилія. Тут тече сама водоносна річка у світі – Амазонка (на фото). Площа басейну цієї водної артерії з двома сотнями приток майже дорівнює площі Австралії. Басейн Амазонки містить п'яту частину всіх річкових вод планети. Не обділена Бразилія і запасами підземної води - її території розташовується більшість підземного водоносного горизонту Гуарані - другого за величиною у світі.
У цілому нині глобальна перша десятка країн - володарів найзначніших (відновлюваних) водних ресурсів така: 1. Бразилія (8233 км³); 2. Росія (4508 км?); 3. США (3069 км?); 4. Канада (2902 км³); 5. Китай (2840 км³); 6. Колумбія (2132 км³); 7. Індонезія (2019 км); 8. Перу (1913 км?); 9. Індія (1911 км³); 10. Венесуела (1320 км³). За іншими оцінками, десяте місце в топі займає Республіка Конго - 1283 км.

Погляньмо на глобальну "водяну карту". Арифметика тут проста та маловтішна. Загальний обсяг водних ресурсів планети становить приблизно 1,4 млрд. кубічних кілометрів. З них лише 2,5%, тобто близько 35 млн км3, – це прісна вода. І це ще оптимістична оцінка, деякі дослідники знижують цей показник до 1%, розумно апелюючи до того, що він «плаваючий», динамічний, що залежить від клімату та середньої температуриглобального року, інтенсивності «світового дощу» тощо.

З цієї кількості прісної води майже 70% законсервовано у льодовиках та льодах Антарктиди та Арктики та де-факто залишається недоступним. Третина знаходиться під землею (так звана палеовода - дуже цікавий феномен, який ми розглянемо нижче) і лише 0,3% знаходиться у безпосередньому наземному доступі (річки, озера, джерела тощо). Було б наївним вважати, що власне людина як організм із його щоденною спрагою є головним споживачем прісної води. Ні, основну масу «споживає» сільське господарство (близько 58%), за ним одразу слідує «спрага» індустрії (34%), і лише трохи менше десятої частки йде на задоволення наших потреб. Ці 8% течуть у кранах, «напувають» у бутильованій розфасовці світову торгівлю, йдуть на муніципальні та міські потреби тощо. При цьому рівень споживання води постійно зростає: з 1950-го року загальний обсягспоживання людством води збільшився втричі й досяг 4300 км³ на рік, а обсяг водних ресурсів на душу глобального населення скоротився за 50 років з 15 тис. м³ до п'яти тисяч. Таким чином, при більш менш незмінному абсолютному обсязі водного компонента Землі має місце збільшення «ноосферного» навантаження.

Скільки витрачається води на склянку чаю? Питання здається безглуздим: склянка і витрачається, хіба ні? Але очевидна відповідь – часто неправильна. Чайний кущ необхідно поливати, треба охолоджувати двигуни збиральної техніки і транспорту, що перевозить продукт, використовується вода і при виробництві упаковки. У результаті, за приблизними підрахунками, опосередковані витрати води виробництва склянки чаю обсягом 250 мл становлять 30 літрів. І це ще квіточки в порівнянні, наприклад, з чашкою кави об'ємом 125 мл – на неї йде близько 140 літрів води. Але й це дрібниця порівняно з яловичиною: на виробництво одного кілограма цього улюбленого людством джерела білка витрачається – увага – п'ятнадцять із половиною тисяч літрів води.

Деякі країни прагнуть проводити політику водної економії для зменшення споживання води. Іноді справа сягає курйозних випадків. Кілька років тому, коли ще був живий венесуельський президент Уго Чавес, латиноамериканські ЗМІ, та й не тільки вони, кілька тижнів «обсмоктували» новину про те, як він одного разу звернувся у своїй щотижній промові до жителів Каракасу з меншим проханням співати під час прийняття душу . Хоча Венесуела і входить до десятки країн із найбільшими запасами прісної води, її столиця, як багато мегаполісів, зазнає колосального дефіциту прісної води. Соціологи провели дослідження і з'ясували, що багато венесуельців мають звичку - співати під час миття, що збільшує витрату води. Чавес, вважаючи таке марнотратство неприпустимим, закликав громадян постаратися виключити з практики повсякденних водних процедур цю «культурну складову».

У Арабські Емірати, де дефіцит води також постійно збільшується і, буквально, кожна крапля на рахунку теж придумали цікавий спосіб економії дорогоцінної вологи. Два бізнесмени-винахідники створили фірму з миття машин і назвали її WaterWise. Їхня інновація полягає в тому, що на WaterWiseавтомобілі миють без використання води. Замість традиційної рідини на мийках застосовують екстракт соку дерев. Багато автовласників відмовляються від такого способу миття, лякаючись, що біофермент з миючим ефектом, що міститься в екстракті, може руйнівно впливати на металевий корпус машини. Але проект функціонує вже два роки, а його творці зараз працюють над розширенням впровадження своєї технології, переключившись з автомобілів на миття хмарочосів.

У пресі, та й не тільки, найчастіше можна зустріти цікавий термін – питна бідність чи гідробідність. Ми звикли асоціювати бідність із голодом, але це лише частина проблеми. Бідність – це ще й спрага, точніше, її невгамовність.

ООН розробила та активно використовує Індекс питної бідності (як частина «Багатомірного індексу бідності» або «Індексу багатовимірної депривації»; див. http://www.un.org/ru/development/hdr/2010/hdr_2010_technotes.pdf). За даними ЮНЕСКО, у світі 1,2 млрд людей проживає в зонах з обмеженим доступом до води, а понад 800 мільйонів зазнають хронічної спраги. Від нестачі води найбільше страждають посушливі регіони, зокрема країни Близького Сходу та Північної Африки, Північ Китаю, західні штати США, частина Мексики та Центральної Америки та ін. Мають місце і глобальні диспропорції. Наприклад, в індустріально розвинених країнах норма індивідуального споживання прісної води варіюється від 100 до 176 галонів (галон дорівнює приблизно 4 літрам залежно від держави), а в африканських країнах - лише 2-3 галони. Десь у Найробі споживач платить удесятеро більше за літр води, ніж, припустимо, у Нью-Йорку. Говорячи поетичною мовою, одні п'ють власні сльози, інші приймають ванни з них питною водою…Але це лірика. Статистика куди жорсткіша і прагматичніша. Відсутність чи нестача питної води у світі стає причиною загибелі більшого числалюдей, ніж війни та локальні озброєні конфлікти. Щороку через спрагу вмирає близько двох мільйонів людей… За оцінками агентства Bloomberg, опублікованими у 2013 році, до кінця першої чверті нинішнього століття дві третини людства, а це становитиме за прогнозами 5,3 млрд людей, опиниться в ситуації нестачі води. Нас чекають уже війни не за чорне, а за блакитне золото?

Коло водних проблем привертає увагу світової спільноти. З 1997 року регулярно, з проміжком у три роки, проводиться так званий Всесвітній Водний Форум. Нещодавно, у жовтні 2015 року, у чилійському містіВальпараїсо пройшов форум "Наш океан". Виступили офіційні особи, зробили доповіді… Але, за великим рахунком, усі ці міжнародні конференції залишаються голосом того, хто кричить у пустелі…

Альтернативні гідроджерела: бажане versus дійсне

Зараз модно багато говорити про альтернативні джерела енергії. І не лише говорити – альтернативна енергетика насправді досить активно розвивається. А ось чи можна говорити про альтернативні джерела води? Це велике та нагальне питання. Крім видобутку води у світі масово використовуються два напрями – опріснення та реутилізація (очищення вже використаної води). Перший шлях дуже енергоємний і досить дорогий. Наприклад, Саудівська Аравія знаходиться на водному самозабезпеченні шляхом опріснення. Але скільки задля отримання «блакитного золота» вона витрачає «чорного»? Питання не риторичне, а цілком конкретне: щодня саудівці виробляють 5,5 млн кубометрів питної води і витрачають на цю розкіш 350 тисяч барелів нафти… Припустимо, Саудівська Аравія може собі це дозволити. Але загалом у світі за допомогою опріснення виробляється півтора відсотки питної води. І навіть незважаючи на те, що за останні п'ятнадцять років витрати виробництва скоротилися вдвічі за такого ж зростання продуктивності, цю розкіш собі можуть дозволити далеко не всі країни.

Інше джерело – повторне використання стічних вод. Ця технологія була розроблена і почала активно застосовуватися рядом країн починаючи з 1997 року. Раніше існували технології часткового очищення води, але потенціал очищення рівня питної прогрес досяг лише межі століть. До цього ступеня очищення вистачало задоволення потреб сільського господарства і лісівництва. Найпотужніший у світі комбінат гідроочищення був встановлений у 2008 році в Каліфорнії, яка регулярно страждає від хронічної посухи. Потужності установки цілком вистачає на те, щоб виробляти 265 млн. літрів питної води в день і забезпечувати нею півмільйона людей. Але вартість такого проекту каже, що називається, сама за себе. У перерахунку на євро його будівництво коштувало 384 мільйони, а річне обслуговування становить 21 мільйон. Чи таке фінансове навантаження потягнуть навіть невеликі країни? А ось це вже риторичне питання. Світовим лідером із очищення води є Ізраїль. Тут очищається 70% брудних вод, а в Тель-Авіві й усі сто. Але ось ці води на муніципальні та сільськогосподарські потреби, а не в домашні крани, хоча за санітарними нормами вода придатна для пиття. Ця проблема має важливий психологічний аспект. Так, не всі готові пити воду, що раніше використовувалася. Наприклад, у 2004 році жителі невеликого австралійського містечка Тувумба провели референдум і вирішили відмовитися від використання очищеної води як питної…

Дослідження громадської думкиу тій же Каліфорнії з приводу пиття очищеної води, яке виявилося загалом безстороннім, навело американського біоетика Артура Каплана з Пенсільванського університету на відкриття одного психологічного феномену, а саме «фу-фактора» (англійською – «yuck factor», іспанською - "Factor puaj"). На його думку, «фу-фактор» означає феномен, коли сформовані культурні та ментальні стереотипи та рефлекси заважають прийняти та використовувати нові наукові досягненнята технології. Всі дослідження показували, що вода придатна для пиття, але люди відмовлялися пити її через те, що вона перероблена. Так культурна інерція стала на шляху прогресу.

Та що там «фу-фактор»… На заваді фільтрації води постає простий фінансовий фактор. Ще сім років тому середні витрати обробки стічних вод становили 0,35 євро за 1 м3. В даний час собівартість технології дещо знижена, але, як і раніше, залишається дорогою. Хоча в абсолютному вираженні прогрес фільтрації брудних вод є. Якщо у 2005 році світові потужності з очищення стічних вод становили приблизно 20 млн. м³ на день, то через десять років вони досягли об'єму 55 мільйонів кубометрів щодня.

Інші альтернативні технології розвиваються, наприклад, у Чилі. Тут використовують ресурс вологості повітря та збирають конденсат туману. У пустелі встановлюють спеціальні водозбірники. Їм дали поетичну назву «Ловителі вологи». З 2013 подібну технологію використовує, наприклад, Еквадор. На північ від столиці Кіто встановлено шість таких водозбірників, кожна панель площею 12 кв. Це, звичайно, цікавий метод, але навряд чи він допоможе вирішити проблему в глобальному масштабі… Кожна така установка здатна «уловлювати» від 120 до 160 літрів води на день. Для невеликого села цілком підійде, але в масштабах мегаполісу, як кажуть, крапля у морі.

В інший латиноамериканській країні- Мексиці – винайдено «тверду воду», яка може вирішити проблему посухи. Винахід дослідника Національного політехнічного інституту Серхіо Ріко (Sergio Jesus Rico) може зробити переворот у меліорації. Він винайшов полімер, гранули якого, будучи закопаними в землю, при контакті з водою (дощем) трансформуються в гель, що затримує рідину. За задумом мексиканця цей полімер можна використовувати для харчування рослин у посушливих районах. Коли води немає довгий час, гель знову перетворюється на гранули з виділенням води. Цикл перетворень може тривати до 10 років. Продукт не забруднює ґрунт і, можливо, міг би стати джерелом вологи для тисяч гектарів посівів у маловологих місцях. 2012 року Ріко був номінований на Світову Премію Води Міжнародним ІнститутомВоди у Стокгольмі. Але це, звичайно, швидше за сільськогосподарський винахід, і вихід на вирішення проблеми дефіциту питної води доведеться ще пошукати.

Інший цікавий досвід, споріднений з чилійським та еквадорським експериментами, практикують в Австралії: вчений Макс Віссон (Max Whisson) вирішив створити апарат, що виробляє воду… з повітря і навіть з вітру. Коли в 2007 році в пресу потрапила інформація про подібний пристрій, як тільки журналісти не вигадували у вигадуванні помітних заголовків: «Тепер у вашій душі поллється вода, зроблена з повітря», «Вода з нічого», «Волога з порожнечі» та ін. виходив з гіпотези, що в повітрі «розчинено» величезну кількість води, що «транспортується» вітром. Потрібно тільки придумати спеціальний пристрій, схожий на поширені у світі «вітряки» для вироблення електроенергії. Примітною є універсальність цього потенційного джерела води. Австралієць, спираючись на факт, що вода, піднімаючись із поверхні океану, нерівномірно розподіляється у повітрі на висоті до 100 кілометрів, вирішив, що шукати її можна було б як у небесах над Сахарою, так і над тропічними зонами, принципової різниці немає. Принцип дії аналогічний збору конденсату під кондиціонером або в піддоні холодильника - охолодження повітря. Уїсон уявляв собі вітряк з аеродинамічними лопатями та еолійськими турбінами, які збирали б повітря і охолоджували його на собі, а вода зціджувалася б у встановлені внизу водозбірники. Інноваційність конструкторського задуму австралійця полягала і в тому, що це чиста технологія без використання електрики. На функціонування пристрою цілком вистачало енергії вітру. Більше того, такий пристрій міг би працювати в режимі «два в одному», тобто, окрім вироблення води, використовуватися як традиційний вітряк-електрогенератор. Але це все теоретично. Що ж вийшло практично? Перший чорновий варіант млина «Вітер-Вода» було створено у 1997 році. Його потужність складала 70-120 літрів на день. Віссон натрапив на хвилю скептицизму, але не склав руки. У 2010 році він створив потужніший прототип, здатний генерувати до тисячі літрів на день. Але досі цей винахід існує лише у форматі зразка і не запущений у промислове виробництво.

У найбідніших районах африканських країн, де жителі змушені перевозити, а часто й переносити, буквально, на собі важкі ємності з водою, останнім часом набирає популярності цікавий винахід- величезний бідон у формі колеса або катка (торгові марки Q Drum, Wello WaterWheel). Він вміщує до 90 літрів і його відносно легко котити. Але це, звичайно, винахід, що називається зі сльозами на очах: проблеми водного дефіциту воно не вирішує, лише злегка полегшує доставку води туди, де її не вистачає.

На жаль, поки що можна констатувати, що пошук інноваційних способів економії та видобутку води не в змозі вирішити проблему зростання глобальної спраги людства. Це всі заходи локального застосування та в цілому обмеженого ефекту. Як розвиватимуться ці напрямки, поки що сказати складно. Тому логічно перейти до того, що маємо зараз.

Чим пляшечка «палеоводи»?

Чи замислювалися ви, купуючи спекотним літнім днем у супермаркеті пляшечку газування, що легко потіє на спеку, про походження її вмісту? Зовсім не виключаю того, що якби Росспоживнагляд запровадив відповідну норму, то на етикетці було написано: «Палеовода». Що таке «палеоводи»? Це невідновлювані підземні джерела води, що виникли у найдавніших кліматичних умовах. Коли ми вимовляємо словосполучення «корисні копалини», у середньої людини в мозку виникають образи рідкісних металів, дорогоцінних і не тільки каменів, газу і нафти. Але, можливо, найкориснішими копалинами є проста питна вода. Термін палеоводу - найекзотичніший з наявних для позначення цього природного явища. Найчастіше вживають терміни "водоносні горизонти", "пласти", "лінзи", "грунтові води", "жили", "аквіфери". Через те, що льоди полюсів Землі не використовуються як джерело прісної води і мають непростий міжнародний правовий статус, «палеовода» виявляється домінуючим відкритим і доступним джерелом води на Землі.

У підземних водоносних пластах міститься 96% доступної прісної води на планеті. Решта припадає на наземні джерела - річки, озера та ін. Таким чином, і справді, купуючи в магазині пляшку газування, ви «ризикуєте» з великою ймовірністю задовольнити спрагу «палеоводою». Вона на 70% покриває потреби у життєдайній волозі Євросоюзу, а залежність багатьох країн, особливо у посушливих регіонах, таких як Іспанія, ПАР, Туніс, Індія, від підземних вод коливається в діапазоні від 80 до 90%. В даний час у світі розвідано близько трьохсот подібних підземних джерел і досі триває їхня розвідка.

Найбагатшим регіоном за кількістю підземних водних лінз є Європа, тут їх близько ста п'ятдесяти, далі йдуть дві Америки (68 «горизонтів»), в Африці їх виявлено 38, а в Азії поки що лише дванадцять. Є у проблемі видобутку палеоводи та політичний аспект: переважна більшість підземних басейнів розташована на території одразу кількох країн, через що точаться безперервні міждержавні суперечки. Є навіть гіпотеза, що одним із мотивів так званої «арабської весни» став перерозподіл прав на видобуток «блакитного золота» з Нубійського пісковику, більша частина якого розташована на території Лівії та Єгипту.

Особливе місце серед підземних резервуарівпалеоводи займають чотири найбільші: Великий Артезіанський басейн в Австралії, водоносний пласт Гуарані в Південній Америці, Західно-Сибірський артезіанський басейн в Росії і цей африканський Нубійський пісковик. Найменше російською написано про латиноамериканську водоносну лінзу, тому нижче ми трохи докладніше напишемо про неї.

Аквіфер Гуарані

Водоносний горизонт Гуарані відноситься до класу транскордонних і розташований на території чотирьох південноамериканських держав - Бразилії, Аргентини, Парагваю та Уругваю.

Спорів щодо експлуатації підземних вод між цими державами практично немає, адже всі чотири країни об'єднані в Південноамериканський спільний ринок (MERCOSUR), юридичні документи якого досить ефективно регулюють права та відповідальність кожної з держав, у тому числі й у плані водовидобування (на відміну від того ж Нубійського пісковика, про загальної політикивикористання якого країнам Північної Африки поки що так і не вдалося домовитися). Назва водоносного горизонту походить від групи індіанських народів гуарані, які проживають на території вищезгаданих держав, переважно в Парагваї. Об'єм водоносної жили Гуарані величезний – 45 тис. км³. За оцінками, цієї води вистачить, щоб напувати людство протягом двохсот років навіть з урахуванням демографічного зростання. Площа водоносного пласта настільки ж вражаюча - близько 1180 тис. км², більша частина розташована на території Бразилії (840 тис. км²), решта площі розподілена між Аргентиною (225 тис. км²), Парагваєм (70 тис. км²) та Уругваєм (45 тис. км²). .Км²). На території цього глобального «рудника блакитного золота» мешкає трохи більше 30 млн осіб: 25 мільйонів бразильців, майже три мільйони аргентинців, два мільйони парагвайців та трохи більше п'ятисот тисяч уругвайців. Глибина Гуарані коливається в діапазоні від 70 до 1140 метрів (мінімум та максимум зареєстровані на території Бразилії). Американська лінза сформувалася, за оцінками геологів, приблизно 144 мільйони років тому. Левова частка споживання припадає, природно, на Бразилію, де водами Гуарані користуються жителі, приблизно, п'ятисот міст та сільських населених пунктів. У Уругваї функціонує близько 130 колодязів і свердловин, а Парагваї близько двохсот. Всі вони перебувають у державній чи муніципальній власності, і будь-які спроби їх приватизувати зустрічають гарячу відсіч з боку місцевого населення. Такий самий гарячий, як і сама вода Гуарані. При видобутку її температура може досягати 65 градусів за Цельсієм. Такий у загальних рисахпортрет палеоводи в Південній Америці.

Все кінчається. Але не для всіх одразу

Загальні запаси підземних вод - близько 60 млн км. Це близько 2% усієї води на Землі. Неабияка їх частина – у прісних водоносних горизонтах. І якщо один тільки водоносний пласт Гуарані може живити людство водою 200 років, здавалося б, нема про що турбуватися. Однак не все райдужно. По-перше, вода залягає на різній глибині, і в міру вичерпання поверхневих горизонтів її видобуток ставатиме складніше і дорожче. По-друге, сам собою видобуток має своїм наслідком погіршення якості підземних аквіферів. Рівень води в них поступово знижується. Через це до неї з часом стане важче добуритися, але це не найгірше: коли рівень води падає в прибережних підземних лінзах, в них проникає океанська солона вода, роблячи палеовод непридатною для пиття. Зрештою, хай і в дуже віддаленій перспективі, навіть ці запаси – об'єктивно вичерпні. Отже, рано чи пізно людство буде змушене перейти або до використання полярних льодів, або до опріснення вод океану, або ж впритул зіткнеться з проблемою синтезу питної води. Коли це станеться – питання відкрите. Одне можна сказати точно: за існуючої світової політичної та економічній системіперетворення такого життєво необхідного ресурсу як вода на гостродефіцитний, видобуток чи виробництво якого вимагатимуть чималих вкладень і просунутих технологій, - якби це не трапилося, - поставить менш розвинені країни на ще більшу залежність від більш розвинених, ніж це спостерігається сьогодні, а багато густонаселених нині простору - перетворить на неживу пустелю.

Примітки

1. Схожим чином на початку 1980-х років радянський сатиричний журнал «Крокодил» потішався над тим, як в Ізраїлі чи то природоохоронні організації, чи хтось з офіційних осіб одного разу закликали подружжя приймати душ удвох - з метою, знову ж таки, економії прісної води.

2. В даний час в Каліфорнії планують побудувати ще більш продуктивний комплекс очищення стічних вод, див.

Прісною називають воду, в якій міститься не більше 0,1% солі. Вона може бути у вигляді рідини, пари або льоду. Від загальної кількості водних ресурсів становить 2,5-3%. Але з цих 3% людині доступне лише 1%.

Її розподіл на земній куліхарактеризується нерівномірністю. Європа та Азія, населена 70% населення, має у своєму розпорядженні лише 39%.

Основними джерелами є:

поверхневі (річки, струмки, прісні озера, льодовики);
підземні води (джерела та артезіанські джерела);
опади (сніг та дощ).

Самий великий запасзберігається у льодовиках (85-90%), особливо в антарктичних. Росія стоїть на другому місці у світі за запасами прісної води (перше місце належить Бразилії). Основна кількість води зосереджена в озері Байкал: 80% російських запасів та 20% – світових.

Загальний обсяг озера становить 23,6 тисячі кубічних кілометрів. Щороку воно виробляє близько 60 м 3 води, що характеризується надзвичайною чистотою та прозорістю.

Проблема нестачі прісної води

Останнім часом людство стоїть перед проблемою нестачі. Наразі понад 1,2 мільярда населення відчувають постійний дефіцит. За прогнозами через кілька десятиліть у таких умовах виявиться понад 4 мільярди людей, оскільки її кількість зменшиться вдвічі. До причин такого положення належать:

забруднення джерел води;
ріст населення;
танення льодовиків в результаті парникового ефекту.

Цей дефіцит намагаються відновити такими шляхами:

експорт;
створенням штучних водойм;
економією витрати;
штучним одержанням прісної води.

Методи отримання прісної води:

опріснення морських вод;
конденсація водяної пари з повітря в природних сховищах холоду, найчастіше в прибережних печерах.

За допомогою конденсації утворюються величезні запаси води, які під морське дно, де часто пробиваються прісними ключами.

Значення та застосування

Насамперед вода необхідна для того, щоб екосистеми Землі могли нормально функціонувати. Вода створює та підтримує життя на Землі, відіграє роль універсального розчинника, бере участь у всіх хімічних реакціях, що відбуваються в організмі людини, формує клімат та погоду.

До складу організму людини входить 70% води. Тому її необхідно постійно поповнювати: без неї людина не зможе прожити понад 3 доби.

Основна частина запасів водних ресурсів використовується сільським господарством та промисловістю і лише незначна частина (близько 10%) йде на споживчі потреби.

Останнім часом різко збільшується витрата для домашніх потреб у зв'язку із впровадженням автоматичних посудомийних та пральних машин.

склад

Вода рік і озер неоднакова за складом. Так як вона є універсальним розчинником, то її склад залежить від складу навколишнього ґрунту і мінералів, що залягають в ній. У ній містяться розчинені гази (в основному кисень, азот та вуглекислий газ), різні катіони та аніони, органічні речовини, зважені частки, мікроорганізми.

Характеристики

Важливою характеристикою є чистота. Якість води залежить від кислотності рН, жорсткості та органолептики.

На кислотність води впливає вміст іонів водню, але в жорсткість – наявність іонів кальцію і магнію.

Жорсткість буває загальною, карбонатною та некарбонатною, усувною та непереборною.

Органолептика води залежить від її запаху, смаку, кольору та каламутності.

Запах може бути землистим, хлористим, нафтовим тощо. Він оцінюється за 5-бальною шкалою:

повна відсутність запаху;
запах майже не відчувається;
запах можна помітити тільки якщо спеціально звертати на нього увагу;
запах можна легко помітити та пити її не дуже хочеться;
запах виразно чути, що утримує від бажання її випити;
запах відрізняється особливою силою, роблячи її непридатною для пиття.

Смак прісної води буває солоним, кислим, солодким та гірким. Його теж оцінюють за 5-бальною шкалою. Він може бути відсутнім, бути дуже слабким, слабким, помітним, виразним і дуже сильним.

Оцінку кольору та каламутності проводять за 14-бальною шкалою шляхом порівняння з еталоном.

Для води характерні невичерпність і самоочищення. Невичерпність визначається її самопоповненням, до чого призводить природний кругообіг води.

Від чого залежить якість води?

Для вивчення її властивостей застосовують якісний та кількісний аналіз. На його основі визначають гранично допустиму концентрацію для кожної речовини, що входить до її складу. Але для деяких речовин, вірусів і бактерій гранично допустима концентрація повинна дорівнювати нулю: вони повинні бути повністю відсутніми.

На якість впливає:

клімат (особливо частота та кількість опадів);
геологічна особливість місцевості (переважно будова русла річки);
екологічні умови краю

Для очищення використовують спеціальні пристрої. Але навіть при використанні очисних систем останньої модифікації частина забруднюючих речовин (близько 10%) залишаються у воді.

Класифікація прісної води

Поділяють на:

звичайну;
мінеральну.

Залежно від вмісту мінеральних речовин мінеральна водакласифікується на:

До того ж існують ще штучні прісні води, які поділяють на:

мінеральну та дистильовану;
опріснену і талу;
шунгітну та срібну;
«живу» та «мертву».

Тала вода має низку корисних властивостей. Але готувати її, розтоплюючи сніг чи лід з вулиці, не рекомендується: вона міститиме бензапірен, який належить до органічних канцерогенних сполук, які характеризуються першим класом небезпеки. Його джерелом є вихлопні гази автомобілів.

Шунгітна вода утворюється, коли вода проходить крізь поклади шунгіту (гірської породи), набуваючи лікувальні властивості. Роблять і штучну шунгітну воду, але її ефективність не доведена.

Срібна вода утворюється внаслідок насичення сріблом. Вона має бактерицидні властивості і здатна вбивати патогенні мікроорганізми.

«Жива» та «мертва» вода існує не лише у казках. Її одержують електролізом звичайної води та використовують для лікування різних хвороб.

Кран, що протікає, з якого водопровідна вода тече тоненьким струмочком, забере 840 л за добу.
Самої чистою водоюможе похвалитися Фінляндія
Найдорожчу воду продають у Фінляндії: 1 л коштує 90 доларів.
Якщо в холодильник поставити гарячу та холодну воду, то гаряча замерзне швидше.
Гаряча вода швидше загасить пожежу, ніж холодна.
У школі ми вчили, що вода може перебувати у 3 станах. Вчені виділяють 14 станів замерзлої води та 5 – рідкої.
Сучасним людям потрібно 80-100 л води на добу. За часів Середньовіччя людині вистачало 5 л.
За день людина випиває 2-2,5 л, а за все життя – 35 тонн.

Дефіцит води дедалі більше дає знати про себе людству. Необхідно щось робити, щоб змінити ситуацію, інакше мешканці блакитної планети, більшу частину якої займає саме вода, залишаться без пиття. У цьому випадку у всього живого залишиться лише 3 доби життя.

Понад 98% всіх водних ресурсів Землі складають солоні води океанів, морів та ін. Загальний обсяг прісних вод на Землі дорівнює 28,25 млн км3, або близько 2% загального обсягу гідросфери. Основна частина прісних вод зосереджена в льодовиках, води яких поки що використовуються дуже мало. На частку решти прісних вод, придатних для водопостачання, припадає 4,2 млн км3 води, або лише 0,3% обсягу гідросфери.

Гідросфера грає величезну роль формуванні природного середовищапланети. Дуже активно вона впливає і на атмосферні процеси (нагрівання та охолодження повітряних мас, насичення їхньою вологою і т. д.).

Атмосфера (грец. «атмос»  пар)  газова оболонка Землі, що складається з суміші різних газів, водяної пари та пилу (табл. 6.3, за Н. Реймерсом, 1990). Загальна маса атмосфери  5,15  1015 т. На висоті від 10 до 50 км, з максимумом концентрації на висоті 20-25 км, розташований шар озону, що захищає Землю від надмірного ультрафіолетового опромінення, згубного для організмів.

Таблиця 6.3

Склад атмосфери

Атмосфера фізично, хімічно та механічно впливає на літосферу, регулюючи розподіл тепла та вологи. Погода та клімат на Землі залежать від розподілу тепла, тиску та вмісту водяної пари в атмосфері. Водяна пара поглинає сонячну радіацію, Збільшує щільність повітря і є джерелом всіх опадів. Атмосфера підтримує різні форми життя Землі.

У формуванні природного середовища Землі велика роль тропосфери (нижній шар атмосфери до висоти 810 км в полярних, 1012 км в помірних і 1618 км в тропічних широтах) і в меншій мірі стратосфери, області холодного розрідженого сухого повітря товщиною приблизно 20 км. Крізь стратосферу безупинно падає метеоритний пил, до нього викидається вулканічний пил, а в минулому і продукти. ядерних вибухіву атмосфері.

У тропосфері відбуваються глобальні вертикальні та горизонтальні переміщення повітряних мас, що багато в чому визначають кругообіг води, теплообмін, транскордонне перенесення пилових частинок та забруднень.

Атмосферні процеси тісно пов'язані з процесами, що відбуваються в літосфері та водній оболонці.

До атмосферних явищ відносять: опади, хмари, туман, грозу, ожеледицю, курну (піщану) бурю, шквал, хуртовину, паморозь, росу, іній, зледеніння, полярне сяйвота ін.

Атмосфера, гідросфера та літосфера тісно взаємодіють між собою. Практично всі поверхневі, екзогенні, геологічні процеси обумовлені цією взаємодією та проходять, як правило, у біосфері.

Біосфера зовнішня оболонка Землі, в яку входять частина атмосфери до висоти 2530 км (до озонового шару), практично вся гідросфера і верхня частина літосфери приблизно до глибини 3 км. Особливістю цих частин є те, що вони населені живими організмами, що становлять живу речовину планети. Взаємодія абіотичної частини біосфери  повітря, води та гірських порід, та органічної речовини біоти, зумовило формування грунтів та осадових порід. Останні, за В. І. Вернадським, несуть у собі сліди діяльності древніх біосфер, які у минулі геологічні епохи.

19. Світові водні ресурси

Поняття водні ресурси можна трактувати у двох сенсах – широкому та вузькому.

У широкому значенні – це весь об'єм вод гідросфери, укладених у річках, озерах, льодовиках, морях та океанах, а також у підземних горизонтах та в атмосфері. До нього цілком застосовні визначення величезний, невичерпний, і це не дивно. Адже Світовий океан займає 361 млн км2 (близько 71% усієї площі планети), а на льодовики, озера, водосховища, болота, річки припадає ще 20 млн км2 (15%). В результаті загальний обсяг гідросфери оцінюється в 1390 млн. км3. Неважко розрахувати, що за такого загального обсягу на одного жителя Землі нині припадає приблизно по 210 млн м3 води. Такої кількості вистачило б для постачання великого міста протягом цілого року!

Потрібно, проте, враховувати можливості використання цих величезних ресурсів. Адже із загального обсягу води, що міститься в гідросфері, 96,4 % припадають на частку Світового океану, а з водних об'єктів суші найбільшу кількість води містять льодовики (1,86 %) та підземні води (1,68 %), використання яких можливе, але здебільшогосильно утруднено.

Ось чому, коли говорять про водні ресурси у вузькому значенні слова, то мають на увазі придатні для вживання прісні води, які становлять лише 2,5% від загального обсягу всіх вод гідросфери. Однак і цей показник доводиться внести суттєві корективи. Не можна не враховувати, що майже всі ресурси прісних вод «законсервовані» або в льодовиках Антарктиди, Гренландії, гірських областей, у льодах Арктики, або в підземних водах і льодах, використання яких все-таки дуже обмежене. Набагато ширше використовуються озера та водосховища, але їх географічний розподіл аж ніяк не відрізняється повсюдністю. Звідси випливає, що головним джерелом забезпечення потреб людства у прісній воді були і залишаються річкові (руслові) води, частка яких надзвичайно мала, а загальний об'єм становить лише 2100 км3.

Такої кількості прісних вод людям уже тепер не вистачало б для життя.

Однак завдяки тому, що тривалість умовного вологообігу для річок становить 16 діб, протягом року обсяг води в них відновлюється в середньому 23 рази і, отже, ресурси річкового стокусуто арифметично можна оцінити в 48 тис. км3/год. Однак у літературі переважає цифра 41 тис. км3/рік. Вона і характеризує «водний пайок» планети, але тут також потрібні застереження. Не можна не враховувати, що більше половини річкових вод стікає в море, тому реально доступні для використання ресурси таких вод, за деякими оцінками, не перевищують 15 тис. км3.

Якщо розглянути, як повний річковий стік розподіляється між великими регіонами світу, то виявиться, що на закордонну Азію припадає 11 тис. км3, на Південну Америку – 10,5, на Північну Америку – 7, країни СНД – 5,3, Африку - 4,2, на Австралію та Океанію - 1,6 і на зарубіжну Європу - 1,4 тис. км3. Зрозуміло, що за цими показниками стоять насамперед найбільші за розмірами стоку річкові системи: в Азії – Янцзи, Ганга та Брахмапутри, у Південній Америці – Амазонки, Оріноко, Парани, у Північній Америці – Міссісіпі, у СНД – Єнісея, Олени, Африці - Конго, Замбезі. Це повною мірою стосується не лише регіонів, а й окремих країн (табл. 23).

Таблиця 23

ПЕРШІ ДЕСЯТЬ КРАЇН ЗА РОЗМІРАМИ РЕСУРСІВ ПРІСНИХ ВОД

Цифри, що характеризують водні ресурси, ще можуть дати повне уявленняпро водозабезпеченість, оскільки забезпеченість сумарним стоком прийнято висловлювати у питомих показниках – або 1 км2 території, або одного жителя. Така водозабезпеченість світу та його регіонів показано малюнку 19. Аналіз цього малюнка свідчить, що з середньосвітовому показнику 8000 м3/год показники вище рівня мають Австралія і Океанія, Південна Америка, СНД і Північна Америка, а нижче – Африка, зарубіжна Європаі закордонна Азія. Таке становище з водозабезпеченістю регіонів пояснюється як загальними розмірами їх водних ресурсів, і чисельністю їх населення. Не менш цікавим є і аналіз відмінностей водозабезпеченості окремих країн (табл. 24). З десяти країн із найбільшою водозабезпеченістю сім знаходяться в межах екваторіального, субекваторіального та тропічних поясіві лише Канада, Норвегія та Нова Зеландія – у межах помірного та субарктичного.

Рис. 19.Забезпеченість ресурсами річкового стоку по великим регіонамсвіту, тис. м3/рік

Таблиця 24

КРАЇНИ З НАЙБІЛЬШОЇ ТА НАМЕННЬОЇ ЗАБЕЗПЕЧНІСТЮ РЕСУРСАМИ ПРІСНИХ ВОД

Хоча за наведеними вище душовими показниками водозабезпеченості всього світу, окремих його регіонів і країн цілком можна уявити її загальну картину, все ж таку забезпеченість правильніше було б назвати потенційною. Щоб уявити реальну водозабезпеченість, потрібно враховувати розміри водозабору, водоспоживання.

Світове водоспоживання у ХХ ст. зростало так (в км3): 1900 р. – 580, 1940 р. – 820, 1950 р. – 1100, 1960 р. – 1900, 1970 р. – 2520, 1980 р. – 3200, 19 2005 - 6000. Ці загальні показники водоспоживання дуже важливі: вони свідчать про те, що протягом XX ст. світове водоспоживання збільшилося у 6,8 разів. Вже зараз майже 1,2 млрд людей не мають доступу до чистої питної води. Згідно з прогнозом ООН, загальний доступ до такої води вдається забезпечити: в Азії - до 2025, в Африці - до 2050. Не менш важлива і структура, тобто характер водоспоживання. Нині 70 % прісної води споживає сільське господарство, 20 % – промисловість, 10 % йде задоволення комунально-побутових потреб. Таке співвідношення цілком зрозуміле і закономірне, але з погляду економії водних ресурсів досить невигідно, насамперед тому, що саме в сільському господарстві (особливо в землеробстві, що зрошується) дуже велике безповоротне водоспоживання. За наявними розрахунками, 2000 р.

Розподіл водних ресурсів планети

безповоротне водоспоживання у сільському господарстві світу становило 2,5 тис. км3, тоді як у промисловості та комунальному господарстві, де ширше застосовується оборотне водопостачаннявідповідно лише 65 і 12 км3. З усього сказаного випливає, по-перше, що в наші дні людство використовує вже досить значну частину «водного пайку» планети (близько 1/10 загального і більше 1/4 реально доступного) і, по-друге, безповоротні втрати води становлять 1/2 загального її споживання.

Невипадково найвищі показники душового водоспоживання характерні країн із зрошуваним землеробством. Рекордсмен тут Туркменія (7000 м3 на особу на рік). За нею йдуть Узбекистан, Киргизія, Казахстан, Таджикистан, Азербайджан, Ірак, Пакистан та ін. Всі ці країни вже відчувають значний дефіцит водних ресурсів.

У Росії її сумарний річковий стік сягає 4,2 тис. км3/год, отже, забезпеченість ресурсами цього стоку з розрахунку одного жителя становить 29 тис. м3/год; це не рекордний, але дуже високий показник. Сумарний паркан свіжої води у другій половині 1990-х років. внаслідок економічної кризи мав тенденцію до деякого зменшення. У 2000 р. він дорівнював 80-85 км3.

Структура водоспоживання у Росії така: 56 % йде виробництво, 21 % – на господарсько-питні потреби, 17 % – на зрошення і сільськогосподарське водопостачання і 6 % – інші потреби. Неважко підрахувати, що в цілому по Росії сумарний водозабір складає всього 2% загальних ресурсіврічкового стоку. Але це середній показник, а окремих річкових басейнах він сягає 50–75 % і більше. Те саме стосується й окремих економічних районів країни. Так, у Центральному, Центрально-Чорноземному та Поволзькому районахводозабезпеченість для одного жителя становить лише 3000–4000 м3/год, але в Далекому Сході – 300 тис. м3.

Загальна ж тенденція для всього світу та окремих його регіонів полягає у поступовому зменшенні водозабезпеченості, тому ведуться пошуки різних шляхів економії водних ресурсів та нових шляхів водопостачання.

Дата: 2016-04-07

Скільки ще залишилося прісної води на планеті?

Життя на нашій планеті зародилося саме з води, людський організм на 75% складається із води, тому питання про запаси прісної води на планеті дуже важливе. Адже вода — джерело та стимулятор нашого життя.

Прісною вважається та вода, яка містить не більше 0,1% солі. При чому, неважливо в якому саме стані вона перебуває: рідкому, твердому чи газоподібному.

Світові запаси прісної води

97,2% води, що знаходиться на планеті земля, належить солоним океанам та морям. І лише 2,8% – це прісна вода. На планеті вона розподіляється так:

2,15% запасів води заморожено у горах, айсбергах та льодових покривах Антарктиди;
0,001% запасів води знаходиться в атмосфері;
0,65% запасів води знаходиться у річках, озерах. Звідси її бере людина для свого споживання.

Взагалі вважається, що джерела прісної води нескінченні. Оскільки постійно відбувається процес самовідновлення як наслідок кругообігу води у природі. Щороку, як наслідок випаровування вологи зі світового океану утворюється величезний запаспрісної води (близько 525 000 км3) у вигляді хмар. Невелика його частина все ж таки знову опиняється в океані, але більша частина випадає на материки у формі снігу та дощу, а потім потрапляє в озера, річки та підземні води.

Споживання прісної води у різних частинах планети

Навіть такий невеликий відсоток доступної прісної води зміг би покрити всі потреби людства, якби її запаси були рівномірно розподілені планетою, але це не так.

Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (FAO) виділила кілька територій, рівень споживання води, якими перевищує обсяг відновлюваних водних ресурсів:

Аравійський півострів. Для суспільних потреб тут використовують у п'ять разів більше прісної води, ніж є у доступних природних джерел. Воду сюди експортують за допомогою танкерів та трубопроводів, проводять процедури опріснення морської води.
Під напругою знаходяться водні ресурси в Пакистані, Узбекистані та Таджикистані. Тут споживають майже 100% відновлюваних водних ресурсів. Понад 70% відновлюваних водних ресурсів видобуває Іран.
Проблеми з прісною водою існують також у Північній Африці, особливо в Лівії та Єгипті. У цих країнах використовують майже 50% водних ресурсів.

Найбільшу потребу відчувають не країни, де часто бувають посухи, а ті, де висока щільність населення. Побачити це можна за допомогою наведеної нижче таблиці. Наприклад, найбільшу площу водних ресурсів має Азія, і найменшу Австралію. Але, в той же час, кожен житель Австралії забезпечений питною водою в 14 разів краще, ніж будь-який житель Азії. А все тому, що кількість населення Азії становить 3,7 млрд, тоді як в Австралії живе лише 30 млн.

Проблеми використання прісної води

За останні 40 років кількість чистої прісної води з розрахунку на одну особу зменшилася на 60%. Сільське господарство – найбільший споживач прісної води. На сьогоднішній день цей сектор економіки споживає майже 85% від усього обсягу прісної води, що використовується людиною. Продукція, яку виростили за допомогою штучного зрошення. дорожче за ту, яка виросла на ґрунті та зрошується дощем.

Понад 80 країн світу зазнають дефіциту прісної води. І з кожним днем ця проблема все більше загострюється. Дефіцит води навіть викликає гуманітарні та державні конфлікти. Неправильне використання ґрунтових вод призводить до зменшення їх обсягів. Щороку ці запаси виснажуються від 0,1 до 0,3%. Більше того, у небагатих країнах 95% води взагалі не можна вживати для пиття або в їжу через високий рівень забрудненості.

Необхідність у чистій питній воді зростає з кожним роком, а ось її кількість навпаки лише знижується. Майже 2 мільярди людей обмежено у вживанні води. За прогнозами фахівців до 2025 року, майже 50 країн світу, де кількість мешканців перевищуватиме 3 мільярди людей, відчують проблему дефіциту води.

У Китаї, незважаючи на велика кількістьопадів половина населення не має регулярного доступу до питної води в достатньому обсязі.

Розподіл вод Землі

Ґрунтові води, як і сам ґрунт, відновлюються надто повільно (близько 1% на рік).

Актуальним залишається питання парникового ефекту. Кліматичний стан Землі постійно погіршується через постійне виділення в атмосферу вуглекислого газу. Це викликає аномальний перерозподіл атмосферних опадів, виникнення посух у тих країнах, де їх не повинно бути, випадання снігу в Африці, високі морози в Італії чи Іспанії.

Такі аномальні зміни можуть спричинити зниження рівня врожайності культур, підвищення рівня захворювання рослин, розмноження популяції шкідників та різних комах. Екосистема планети втрачає свою стабільність і не може пристосуватися до такої швидкої зміни умов.

Замість підсумків

Насамкінець можемо говорити, що на планеті Земля достатньо запасів водних ресурсів. Основна проблема водного забезпечення у тому, що це запаси розподілені планети нерівномірно. Причому 3/4 запасів прісної води знаходяться у формі льодовиків, до яких дуже важко отримати доступ. Через це у деяких регіонах вже зараз спостерігається дефіцит прісної води.

Друга проблема — забруднення наявних доступних джерел води продуктами життєдіяльності людини (солі важких металів, продукти переробки нафти). Чисту воду, яку можна вживати без попереднього очищення, можна знайти тільки у віддалених екологічно чистих зонах. А ось густонаселені регіони, навпаки, страждають від неможливості пити воду зі своїх убогих запасів.

До водних ресурсів відносять всі придатні до використання поверхневі і підземні води Землі. Вода необхідна підтримки органічного життя Землі, існування людини, його господарської діяльності. Водний чинник дуже впливає розміщення громадського виробництва. До водоємних галузей з орієнтацією на великі джерела водопостачання відносяться багато галузей промисловості (електроенергетика, чорна і кольорова металургія, целюлозно-паперова, хімічна промисловість та ін), землеробство (рисосіяння, бавовни та ін.). Водні ресурси - виключно важливий чинник як для явно водоємних виробництв, а й у розвитку міст, задоволення побутових потреб населення.

Особливо велика потреб людей у прісній воді, запаси якої Землі обмежені. Загальні запаси води на Землі, що утворюють її гідросферу (океани та моря, річки, озера, болота та водосховища, підземні води, льодовики та сніги, ґрунтова волога та пари атмосфери), оцінюються в 1 386 млн куб. км. З них 96,5% водних ресурсів посідає солоні води Світового океану і 1% - солоні підземні води. Інші 2,5% обсягу гідросфери і становлять ресурси прісної води на земній кулі.

Однак реально їх кількість значно менша (всього 0,3% обсягу гідросфери), оскільки полярні льодияк джерело отримання прісної води практично поки що не використовуються.

Таким чином, незважаючи на наявність величезних ресурсів води на Землі, їхня кількість, придатна для безпосереднього практичного використання (прісні води) дуже обмежена.

Серед нечисленних джерел прісної води головними є річки. Водні ресурси річок є відновлюваними, невичерпними на відміну підземних прісних вод, запаси яких вичерпні. Кількість щорічно відновлюваних водних ресурсів оцінюється розміром річкового стоку, що залежить від співвідношення між опадами (випадають у вигляді дощу та снігу на поверхню річкового басейну) і випаром вологи, що випала.

Водні ресурси рік (ресурси річкового стоку) оцінюються у 47 тис. куб. км на рік, а середньосвітовий показник забезпеченості річковим стоком (стік душу населення) становить близько 8 тис. куб. м/рік.

Більше половини ресурсів прісної води з річкового стоку планети посідає Азію (13 190 куб. км на рік), де протікають такі великі річкиЗемлі, як Янцзи, Іравад, Меконг, Ганг, Брахмапутра, та Південна Америка (10 380 куб. км/рік) з її найбільшою річкою(за обсягом стоку, площі басейну, протяжності та ширини) Амазонкою. Іншу половину сумарного обсягу стоку рік розподіляють між собою Північна Америка (5 960), Африка (4 225), Європа (3 110), Австралія та Океанія (1 965 куб. км/год). Австралія і Океанія, що знаходяться в цьому переліку на останньому місці, мають водночас найвищу забезпеченість водою в розрахунку на одного жителя (83 тис. куб. м/рік), а Азія, що лідирує за запасами прісної води, має найнижчий середній показник водозабезпечення на душу населення. - 4,5 тис. куб. м/рік. У Південній Америці цей показник становить 34 тис. куб. м/рік, у Північній - 15, в Африці - 6,5, в Європі — б тис. куб. м/рік. Водозабезпеченість істотно відрізняється і країнами світу. Значних ресурсів прісної води має Росія. Сумарний обсяг її річкового стоку оцінюється в 4270 куб. км/рік, що становить близько 10% сумарного стоку всіх річок світу. За цим показником, за Бразилією, Росія перевершує всі країни світу. Водозабезпеченість Росії у розрахунку душу населення (28,5 тис. куб. м/рік) більш ніж втричі вище середньосвітової. Водні ресурси всередині країни розподілені вкрай нерівномірно - близько 70% її сумарного поверхневого стоку посідає слабозаселені, господарсько слабоосвоєні області Сибіру та Далекого Сходуі лише 30% - на густонаселені і найбільш потребують у воді райони європейської частини та Уралу.

Розподіл води Землі та її кругообіг. Водний баланс

Найгірше забезпечені водою центральні (Липецька, Білгородська, Курська та Воронезька області) та південні (Ростовська, Астраханська області, Республіка Калмикія та ін) райони європейської частини.

У Росії її близько 120 тис.

річок (довжиною понад 10 км), більшість з них відносяться до басейнів Північного Льодовитого (Північна Двіна, Печора, Об з Іртишем, Єнісей, Олена, Індигірка, Колима та ін.), Тихого (Амур, Анадир, Пенжина та ін.) та Атлантичного (Дон, Кубань, Нева) океанів. Одна з найбільших і багатоводних річок Росії – Волга належить до басейну внутрішнього стоку та впадає у Каспійське море. Значний обсяг прісних вод укладено у водосховищах (з них - Братське, Красноярське, Зейське, Усть-Ілімське, Самарське входять в числі найбільших у світі) та озерах (Байкал - найглибше озеро у світі, Ладозьке, Онезьке, Таймир та ін.). Багата Росія та ресурсами прісних підземних вод, експлуатаційні запаси розвіданих родовищ яких становлять 27,3 куб. км/рік, їх 80% розташовані в європейській частині.

Загалом у світі споживання води безперервно зростає і 2000 р. становило 4780 куб. км, тобто приблизно 10% загального обсягу ресурсів прісної води (загального річного обсягу стоку) планети. Головні споживачі води у світі – сільське господарство (69%), промисловість (21%), комунальне господарство (6%) та водосховища. При цьому частка води, яка використовується у сільському та комунальному господарстві, постійно збільшується.

У Росії її щорічно використовується близько 100 куб. км прісної води (у США - 550 куб. км), або приблизно 2,4% її загального річного обсягу річкового стоку. У структурі водоспоживання, на відміну середньосвітової, провідну роль грає промисловість (55%), низька частка сільського господарства (20%) і висока - комунальної сфери (19%).

В останні роки в багатьох країнах світу стала відчуватися нестача водних ресурсів, пов'язана не з їх виснаженням, а з якісним погіршенням природних ресурсів. поверхневих вод- їх забрудненням внаслідок використання у побуті та на виробництві. Об'єм забруднених поверхневих вод настільки великий, що проблема чистої води набула глобального характеру.

⇐ Попередня12