Глобальная нехватка пресной воды

              Глобальная нехватка пресной воды

В ХХ в. население земного  шара выросло в три раза. За это  же период потребление пресной воды увеличилось в семь раз, в том  числе на коммунально-питьевые нужды - в 13 раз. При таком росте потребления  стало резко не хватать водных ресурсов в целом ряде регионов мира. По данным Всемирной организации здравоохранения более двух миллиардов человек в мире страдают сегодня от нехватки питьевой воды. В ближайшие 20 лет, учитывая современные тенденции роста населения и мирового хозяйства, следует ожидать увеличения потребности в пресной воде не менее чем на 100 км³ в год.

Проблема дефицита пресной  воды становится все актуальней для  многих регионов мира. Её обострение связывают  с ростом населения, климатическими изменениями и рядом других причин. Однако для многих мест на земном шаре эта проблема не является новой и обусловлена климатическими особенностями, а именно небольшим количеством осадков. К засушливым областям относятся те территории, где выпадает менее 400 мм осадков в год. При таких значениях невозможно ведение сельского хозяйства без дополнительных источников воды. Наиболее засушливые области, где выпадает менее 100 мм осадков в год, составляют 34% земной поверхности (без учета Антарктиды). На аридные области (100-200 мм осадков в год) приходится 15% поверхности суши. Столько же занимают семиаридные области (200-400 мм осадков в год).

Территории аридных  земель в основном приходятся на развивающиеся  страны, в которых нормы потребления  воды отличаются от индустриальных стран. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в развивающихся странах лишь 25% сельского населения имеют приемлемый доступ (т.е. не требующий значительного времени хождения) к источнику водоснабжения. Территории 36 государств мира включают засушливые области, а территории 11 стран представляют собой на 100% засушливые области (Египет, Саудовская Аравия, Йемен, Джибути и др.). В России к районам, испытывающим дефицит пресной воды, относится Калмыкия, из стран ближнего зарубежья – Крым, Казахстан, Туркмения, Узбекистан.

Основное количество пресной воды потребляется сельским хозяйством, расход на которое почти  в два с половиной раза превышают  промышленное и коммунальное использование  воды. В промышленности использование  воды в три раза превосходит ее расход в коммунальном хозяйстве. Начиная с середины XX в. рост водопотребления в мире резко увеличился, практически в 4 раза. В основном связано это было с расширением площади орошаемых земель.

В настоящее время  водный голод ощущается даже в  тех местах, где раньше его не было. На 70% всех обрабатываемых земель царит засуха. При этом в нетронутых степях содержание влаги в почве в 1,5 - 3 раза больше, чем в пашне. Причина водного голодания не в недостатке пресной воды, а в нарушении цепи, связывающей воду с почвой.

Все более ощутимо  на изменение режима вод суши влияет деятельность человека, в результате которой заметно увеличивается  расход вод на испарение в процессе развития орошения и увеличения площади  водохранилищ. Сокращение атмосферных  осадков и речного стока при увеличении испаряемости внутренних областей суши привело к снижению их общей увлажненности.

С деятельностью человека связано изменение обмена подземных  вод, их пополнение за счет создания искусственных  водоемов и сокращения в результате интенсивного выкачивания. Ежегодно извлекается до 20 тыс. км³ подземных вод. В настоящее время под воздействием антропогенной деятельности более 20 % территории континентов коренным образом преобразована (перевыпос скота, вырубка лесов и т.п.), что приводит к изменению водного режима.

Такие экологические  нарушения не могли не сказаться  на глобальном процессе потребления  воды. Из-за снижения прироста сельскохозяйственного  водопотребления произошло снижение и общего прироста мирового водопотребления.

Это уже привело к сложностям водоснабжения в ряде регионов Земли. Достаточно сказать, что начиная с середины 1990-х годов река Хуанхе (Китай) из-за того, что разбирается на протяжении всего своего русла на орошение, 260 дней в году не впадает в Желтое море. Аналогичные трудности с водоснабжением наблюдаются в Индии, Пакистане, в Северной Африке и других странах Средиземноморья, на Аравийском полуострове, Мексике и ряде стран Центральной, Южной и Северной Америки, в частности в США, Австралии.

На рост водопотребления серьезно сказалось увеличение масштабов урбанизации. Суточный расход воды на личные нужды жителя современного благоустроенного города 100-400 л. В то же время во многих местах земного шара эта цифра снижается до 20-30 л. Почти миллиард человек на нашей планете не обеспечены безопасной питьевой водой, хотя ее годовое потребление постоянно растет.

Естественными источниками  водоснабжения являются поверхностные  воды рек и озер. Однако во многих районах мира, и не только в развивающихся  странах, объем забираемой воды уже достиг или превысил допустимую величину. Например, в юго-западной части США объем потребления воды равен среднегодовому стоку рек.

Другим естественным источником водоснабжения в аридных  областях являются подземные воды. Крупные запасы подземных вод имеются в Саудовской Аравии в восточной части пустыни Эль-Хаса, где скважины дают 200-700 л/с с глубины 200-1000 м. Возобновляемые запасы подземных вод имеются в Азии. Однако во многих местах этот источник водоснабжения отсутствует, или же вода является минерализованной. Таким образом, естественные источники пресной воды не могут удовлетворить все возрастающие потребности в ней. Следовательно, для решения этой проблемы необходимо искать другие, более эффективные пути.

 

Проведем анализ данной проблемы. Выясним является ли данная ситуация кризисом.

Признаки кризиса по Винеру и Каану:

- часто переломный пункт в развивающейся смене событий и действий.

- он часто образует ситуацию, при которой огромное значение играет неотложность/срочность действий.

- он угрожает целям и ценностям.

- его последствия носят тяжелый характер для будущего задействованных в нем участников.

- он состоит из событий, которые создают новые условия для достижения успеха.

- привносит неопределенность в оценку ситуации и в разработку необходимых альтернатив для преодоления кризиса.

- снижает контроль над событиями и влиянием на них.

- снижает время на реакцию до минимума, вызывает стресс и страх у участников.

- имеющаяся в распоряжении участников информация, как правило, недостаточна.

- вызывает нехватку имеющегося в распоряжении у участников времени.

- меняет отношения между участниками.

- повышает напряжение, особенно в политических кризисах, которые затрагивают нации.

Мы видим, что для  нашей ситуации характерны большинство  признаков кризиса (снижает контроль над событиями, тяжелый характер последствий, угрожает целям и ценностям и т.д.).

Но так как наша ситуация это возможность возникновения  кризиса в будущем, то можно придумать альтернативы решения данной проблемы. Чтобы через какое-то время не столкнуться с кризисом нехватки пресной воды.

 

Проблему дефицита пресной  воды в мире пытаются устранить различными способами.

Экспорт воды. Соглашения по транспортировке воды заключены между Турцией и Израилем; Белоруссией и Объединёнными Арабскими Эмиратами, Кенией, Киргизией и Германией и другими странами. Между Израилем и Турцией заключен договор на 20 лет на доставку по морю 50 млн. м³ ежегодно по цене 0,7 долларов за кубический метр воды. Объёмы других подобных контрактов измеряются сотнями миллионов долларов.

Создание искусственных  водоёмов. В Туркмении в пустыне Каракум планируется реализовать проект крупнейший в мире водоёма. Срок реализации проекта 20 лет, стоимость 12 млрд. долларов.

Экономия расхода  воды. Американский Конгресс принял еще в 1992 г. специальный закон об уменьшении на 70 % объёма воды на коммунальные нужды.

Опреснение морской  воды или солёной воды из подземных  источников. Выработка пресной воды в мире растет непрерывно и высокими темпами. Так, если в 1960 году опреснение составило 0,09 км³, то в 1985 году получали 7,5 км³. Тогда же был сделан прогноз на 2000 год – 40 км³, которому не суждено было сбыться. На самом деле смогли достичь величины в 15,3 км³. Распределение количества получаемой воды по регионам неравномерно. На Средний Восток приходится 60%, Северную Америку - 13%, Европу - 10%, Африку - 7%, на остальной мир - 10%. На страны СНГ приходится всего 0,6% от общего объема выработки опресненной воды в мире.

Получение конденсационной воды из атмосферного воздуха (пока широко не применяется)

Ресурс пресной воды в атмосфере постоянно обновляется, качество конденсата для большинства районов нашей планеты очень высокое: в нем на два-три порядка меньше токсичных металлов (по сравнению с требованиями санитарных служб), практически нет микроорганизмов, он хорошо аэрирован. Как показывают экономические оценки, вода из атмосферы может стать самой дешевой из всех, что получаются иными способами.

Для процесса конденсации воды из атмосферного воздуха помимо всего прочего следует учитывать географические условия. Из них наиболее важными являются следующие:

1. Глобальная циркуляция  воздуха. Для конденсации воды из атмосферного воздуха наиболее приемлемы устойчивые ветра в одном направлении. Такая ситуации возможна там, где воздух циркулирует вокруг области высокого давления, например, в юго-восточной части Тихого океана. Это позволяет существовать здесь на протяжении сухих летних месяцев устойчивым ветрам, как например, на юго-западном берегу северного Чили и вдоль побережья Перу. Аналогичная ситуация имеет место на юго-западном побережье Африки.

2. Горные области. Для повышения вероятности конденсации воды из атмосферы необходимо, чтобы горы служили преградой для насыщенного влажного воздуха. В масштабах континентов таковыми являются, например, Анды в Южной Америке. На микроуровне – изолированные холмы, позволяющие накапливаться там влажному воздуху. В случае горного побережья важно, чтобы горы было приблизительно перпендикулярны направлению ветра, приходящего со стороны океана. Это расширяет возможность выбирать приемлемые для конденсации места.

3. Высота над уровнем  моря. Толщина слоистого или слоисто-кучевого облака с высотой меняется. Наиболее насыщенна верхняя часть облака. Эта область имеет наиболее приемлемое содержание воды. В различных районах мира такая «рабочая» для возможного получения конденсационной воды область располагается на высоте от 400 до 1500 м над уровнем моря.

4. Расстояние от  побережья. Перемещение потоков перенасыщенного морского воздуха может достигать вглубь суши на расстоянии 5 км, но возможно и до 25 км. По мере того как морской поток воздуха проникает вглубь континента, есть большая вероятность того, что он смешается с воздухом суш и рассеивается. Тем не менее, есть много районов в глубине континентов, где этого не происходит: пустыни Атакама в Южной Америке, Намиб в Южной Африке. Кроме того, для процесса конденсации в прибрежных областях особенно важным является бризовая циркуляция. Во многом поэтому, прибрежные районы являются наиболее подходящим местом для получения конденсационной воды из атмосферного воздуха.

Эксперименты по получению  воды данным методом проводятся во многих районах мира. В 47 местах в 22 странах на 5 континентах сбор воды данным методом подтвержден экспериментально. Стоимость производства воды данным методом зависит от многих факторов, в частности от места расположения установки. Подсчитано, что при эксплуатации установки в районе эксперимента стоимость будет составлять 1 доллар за м³, при этом сюда включается стоимость изготовления коллекторов. Субсидируемая стоимость доставляемой в данную местность воды составляет 8 долларов за м³.

Опыты по конденсации  воды из атмосферы проводятся и в  нашей стране, в частности, в лаборатории возобновляемых источников энергии географического факультета МГУ, где с 1996 г. ведутся научно-изыскательные работы в этой области.

 

Вывод:

  Миру нужна устойчивая  практика управления водными ресурсами, однако  мы еще  недостаточно  быстрыми  темпами  движемся  в  правильном   направлении. Если не изменить  направление  движения,  многие  районы будут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие  люди  будут  по-прежнему страдать, будут продолжаться конфликты из-за воды  и  новые площади  ценных сильно увлажненных земель будут уничтожены.

    Несмотря на  то, что кризис с пресной водой кажется неизбежным во многих районах, где сейчас наблюдается ее нехватка, в других районах  эту  проблему еще можно решить,  если соответствующие  политика   и   стратегии   будут сформулированы,  согласованы  и  реализованы  в   самое   ближайшее   время.

Международное сообщество  уделяет  повышенное  внимание  мировым проблемам, связанным  с  водой,  и целый ряд организаций предоставляют   финансовые средства и помогают управлять предложением  и  спросом  на  водные  ресурсы.

Возникает все больше механизмов,  которые  обеспечивают  более  справедливое распределение этих ресурсов. Страны, расположенные в районах с  традиционной нехваткой воды,  вводят  более  совершенные  тарифные  механизмы,  развивают общественные системы управления водными  ресурсами  и  переходят  к  режимам управления водосборными и речными бассейнами. Между  тем,  число  и  масштаб таких проектов должны быть существенным образом увеличены.