Загрязнение водных ресурсов
Основными причинами загрязнения водных ресурсов являются:
Захоронение отходов в морях и океанах
Захоронение мусора в морях и океанах может вызвать огромные проблемы, ведь оно отрицательно сказывается на живых организмах, которые обитают в водах.
Промышленность
Промышленность – это огромный источник загрязнений вод, который производит вещества, вредные для людей и окружающей среды.
Радиоактивные вещества
Радиоактивное загрязнение, при котором в воде находится высокая концентрация радиации, является самым опасным загрязнением и может распространяться в океанические воды.
Разлив нефти
Разлив нефти несет угрозы не только водным ресурсам, но и поселениям людей, расположенным вблизи загрязненного источника, а также всем биологическим ресурсам, для кого вода является средой обитания или жизненно важной необходимостью
Утечки нефти и нефтепродуктов из подземных хранилищ
Большое количество нефти и нефтепродуктов хранятся в резервуарах, изготовленных из стали, которая со временем подвергается коррозии, что в следствии создает утечки вредных веществ в окружающую почву и грунтовые воды.
Атмосферные осадки
Атмосферные осадки, такие как кислотные осадки, образовываются при загрязнении воздуха и изменяют кислотность воды.
Эвтрофикация
Эвтрофикация – процесс снижения качественных характеристик воды, связанный с чрезмерным обогащением питательными веществами.
Загрязнение водных запасов
Нет сомнений, что на сегодняшний день истощение водных ресурсов является одной из важнейших проблем человеческой цивилизации. Примерно 500 тысяч людей испытывают нехватку питьевой воды. Эксперты уверены, что к 2025 году это количество увеличится в 5 раз. Если в ближайшее время экологические проблемы воды не будут решены, уже к 2050-м годам примерно 2/3 населения планеты ощутят недостаток жидкости.
Главной проблемой обострения ситуации с водой является активная урбанизация. Человечество стремится приспособить планету под свои нужды, не задумываясь об экосистеме. Таким образом, сначала необходимо выяснить, в чем причины обострения водной проблемы человечества. Главной среди них является загрязнение природы.
Безусловно, негативно на водных запасах сказывается и рост численности населения, а также парниковый эффект. Не стоит забывать, что многие люди расходуют воду в значительно больших количествах, чем им это необходимо.
Экологи выделяют несколько основных типов загрязнения:
- Химический. Происходит из-за выбросов вредных отходов промышленными предприятиями.
- Тепловой. Горячая жидкость из гидростанции выводится в водоемы, нарушая при этом среду обитания водных жителей.
- Радиоактивный. Под воздействием гамма-излучения начальная химическая структура воды меняется и жидкость после этого нельзя употреблять.
- Механический. Во время отдыха на водоемах люди продолжают активно загрязнять их мелким мусором.
- Биологический. Водные ресурсы подвергаются активному загрязнению отходами жизнедеятельности живых организмов.
Тяжелые металлы
Химические предприятия уже много лет сбрасывают воду, содержащую большое количество тяжелых металлов. При их попадании в организм животных и людей развиваются патологии, вызывающие сильную интоксикацию. Некоторые синтетические вещества сейчас называют ксенобиотиками, так как они являются чужеродными для любого живого организма.
К этой группе причислены:
- ртуть;
- свинец;
- никель;
- кадмий.
Выброс тяжелых металлов может быть и естественным. Это происходит при вулканической активности, когда пепел и сажа вырываются из жерла.
Радиоактивные вещества
Человечество смогло покорить атом, и сегодня ядерная промышленность является одним из источников загрязнения гидросферы. Во время работы предприятий атомной энергетики формируется большое количество радиоактивных изотопов. При распаде из них выделяются частицы с различной проникающей способностью. Ученые выделяют 3 главных группы излучений — альфа, бета, гамма. Для живого организма наибольшую опасность представляют последние.
Основными источниками радиоактивного загрязнения гидросферы являются:
- атмосферные осадки, выпадающие на полигонах для испытаний ядерного оружия;
- сточные воды, сливаемые атомными электростанциями;
- аварии морских судов, имеющих ядерные двигатели.
Иные причины
Различные неорганические вещества при попадании в гидросферу ухудшают химические и биологические параметры воды. К этой группе загрязнителей причисляют щелочные компоненты, токсичные металлы и соли. После их попадания в жидкость, ее химический состав сильно меняется, она становится непригодной для употребления.
Неорганические загрязнения водоемов связаны с выбросом отходов большими предприятиями промышленности. Иногда при соединении продуктов производства активируются химические реакции, реагенты которых способны значительно увеличить токсичность друг друга.
В городских условиях серьезную опасность водным запасам представляют канализационные стоки. В них смешиваются пищевые отходы, экскременты, средства бытовой химии и другие вещества. Так как все они находятся в замкнутом пространстве, процессы гниения вызываются патогенными микроорганизмами.
Вносит свою лепту в загрязнение гидросферы и сельское хозяйство. Сегодня аграрии активно используют минеральные удобрения, без которых сложно вырастить хороший урожай. В их состав входят фосфаты и нитраты, которые в результате попадают в водоемы.
Потребление пресной воды в разных частях планеты
Даже такой небольшой процент доступной пресной воды смог бы покрыть все нужды человечества, если бы ее запасы были равномерно распределены по планете, но это не так.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) выделила несколько территорий, уровень потребления воды, которыми превышает объем возобновляемых водных ресурсов:
Аравийский полуостров.
Для общественных нужд здесь используют в пять раз больше пресной воды, чем имеется в доступных природных источниках. Воду сюда экспортируют с помощью танкеров и трубопроводов, проводят процедуры опреснения морской воды.
Под напряжением находятся водные ресурсы в Пакистане, Узбекистане и Таджикистане.
Здесь потребляют почти 100% возобновляемых водных ресурсов. Более 70% возобновляемых водных ресурсов добывает Иран.
Проблемы с пресной водой существуют также в Северной Африке, особенно в Ливии и Египте. В этих странах используют почти 50% водных ресурсов.
Самую большую потребность испытывают не те страны, где часто бывают засухи, а те, где высокая плотность населения.
Почему исчезает вода
Как уже говорилось выше, вторым основным фактором, влияющим на сокращение запасов пресной воды в мире, является глобальное изменение климата на планете. Чем больше объемов парниковых газов накапливается в нашей атмосфере, задерживая тепло у ее поверхности, тем сильнее будут сокращаться запасы пресной воды. Повышение средней мировой температуры приводит к изменению погодных факторов, что в свою очередь оборачивается нарушением циклического круговорота воды в природе. В результате экологические катастрофы (наводнения, засуха и прочие) становятся более частными явлениями на нашей нагревающейся планете. Нарушается экологический баланс: в местах, где люди не нуждаются в дополнительных запасах воды, воды становится еще больше, а там, где нуждаются, ее становится еще меньше.
На карте ниже отображен водный стресс (нарушение баланса между водопользованием и водными ресурсами) каким ом ожидается к 2040 году. Карта построена с учетом «стандартного» сценария, при неуклонном росте объемов выбросов углекислого газа в атмосферу. Более повышенный водный стресс ожидается в областях, где уровень водоснабжения и без того уязвим вследствие засушливого климата и роста населения.
Водный стресс стран мира, прогнозируемый к 2040 году
Крупные города сильнее всего почувствуют дефицит воды. Ранее в этом году с этой проблемой уже столкнулись 4 миллиона жителей Кейптауна (ЮАР). В январе местное правительство объявило, что воды хватит только на 90 дней. По прогнозам ее запасы должны были полностью иссякнуть в апреле. Только с помощью запоздалых и отчаянных мер, направленных на сокращение потребления воды сельскохозяйственным сектором жители города смогли «дотянуть» до мая, когда начался затяжной сезон дождей. Проблема нехватки воды в городе не решена до сих пор. И таких городов, по мнению ученых, в ближайшие 20-30 лет станет гораздо больше.
К 2050 году от 3,5 до 4,4 миллиарда человек в мире будут ограничены в доступе к чистой пресной воде, причем более 1 миллиарда человек из этого числа – это жители крупных городов. Среди 482 попавших в исследование городов и населенных пунктов более четверти в будущем столкнутся с проблемой нехватки пресной воды для обеспечения всех потребностей. Основным фактором, влияющим на рост дефицита пресной воды, что логично, называется рост самих городов и его населения. Например, в США на первом месте по дефициту воды в будущем стоит Лос-Анджелес, поскольку его население по прогнозам будет расти даже несмотря на климатические изменения, которые также сократят его водные запасы. В целом ситуация с водой в городах станет хуже, если один из секторов их экономики получит приоритет на использование имеющихся запасов, отмечается в исследовании.
Топ 20 городов, которые, согласно прогнозам, столкнутся с крупнейшим водным кризисом к 2050 году
При виде таких прогнозов очень легко впасть в отчаяние. Однако ученые сохраняют надежду и предлагают альтернативные варианты дальнейшего развития событий. Например, результаты компьютерных моделирований, проведенных специалистами Массачусетского технологического института показали, что выбор политических решений, направленных на борьбу с климатическими изменениями, как это было с Парижским соглашением в 2015 году, позволят снизить последствия ожидающей нас нехватки воды. Если мировая общественность продолжит принимать подобные решения в будущем, то, например, 60 миллионов жителей стран Азии смогут избежать катастрофического дефицита воды, прогнозируемого к 2050 году, говорят ученые.
Одного Парижского соглашения конечно же будет недостаточно. Ученые предлагают более конкретные решения. Например, опыт Кейптауна показал, что правительствам и местным городским чиновникам необходимо выработать более грамотные стратегии, направленные на сохранения запасов пресной воды. То же повышение цен на воду до точки, при которой люди стали бы ее больше ценить и тратить в умеренных объемах позволило бы снизить нагрузку на ее запасы.
Общие возобновляемые внутренние ресурсы пресной воды
Страна | Общие возобновляемые водные ресурсы (км³) | Дата информации |
---|---|---|
Бразилия | 8 233 | 2011 г. |
Россия | 4 508 | 2011 г. |
Соединенные Штаты | 3069 | 2011 г. |
Канада | 2 902 | 2011 г. |
Китай | 2 840 | 2011 г. |
Колумбия | 2132 | 2011 г. |
Евросоюз | 2,057 | 2011 г. |
Индонезия | 2,019 | 2011 г. |
Перу | 1 913 | 2011 г. |
Индия | 1 911 | 2011 г. |
ДР Конго | 1,283 | 2011 г. |
Венесуэла | 1,233 | 2011 г. |
Бангладеш | 1,227 | 2011 г. |
Мьянма | 1,168 | 2011 г. |
Чили | 922 | 2011 г. |
Нигерия | 950 | 2011 г. |
Вьетнам | 884,1 | 2011 г. |
Конго | 832 | 2011 г. |
Аргентина | 814 | 2011 г. |
Папуа — Новая Гвинея | 801 | 2011 г. |
Боливия | 580 | 2011 г. |
Австралия | 492 | 2011 г. |
Филиппины | 479 | 2011 г. |
Камбоджа | 476,1 | 2011 г. |
Таиланд | 457,2 | 2011 г. |
Мексика | 438,6 | 2011 г. |
Япония | 430 | 2011 г. |
Норвегия | 424,4 | 2011 г. |
Эквадор | 382 | 2011 г. |
Парагвай | 337 | 2011 г. |
Мадагаскар | 336 | 2011 г. |
Новая Зеландия | 333,5 | 2011 г. |
Лаос | 327 | 2011 г. |
Камерун | 285,5 | 2011 г. |
Пакистан | 246,8 | 2011 г. |
Гайана | 241 | 2011 г. |
Гвинея | 232 | 2011 г. |
Мозамбик | 226 | 2011 г. |
Румыния | 217,1 | 2011 г. |
Либерия | 211,9 | 2011 г. |
Турция | 211,6 | 2011 г. |
Франция | 211 | 2011 г. |
Непал | 210,5 | 2011 г. |
Никарагуа | 196,6 | 2011 г. |
Италия | 191,3 | 2011 г. |
Швеция | 174 | 2011 г. |
Исландия | 170 | 2011 г. |
Габон | 164 | 2011 г. |
Сербия | 162,2 | 2011 * |
Сьерра-Леоне | 160 | 2011 г. |
Германия | 154 | 2011 г. |
Ангола | 148 | 2011 г. |
Панама | 148 | 2011 г. |
Великобритания | 147 | 2011 г. |
Центрально-Африканская Республика | 144,4 | 2011 г. |
Украина | 139,6 | 2011 г. |
Эфиопия | 139 | 2011 г. |
Иран | 137 | 2011 г. |
Уругвай | 122 | 2011 г. |
Суринам | 122 | 2011 г. |
Коста-Рика | 112,4 | 2011 г. |
Испания | 111,5 | 2011 г. |
Гватемала | 111,3 | 2011 г. |
Финляндия | 110 | 2011 г. |
Замбия | 107,5 | 2011 г. |
Туркменистан | 105,5 | 2011 г. |
Хорватия | 105,2 | 2011 г. |
Венгрия | 104 | 2011 г. |
Мали | 100 | 2011 г. |
Танзания | 96,27 | 2011 г. |
Гондурас | 95,93 | 2011 г. |
Нидерланды | 91 | 2011 г. |
Ирак | 89,86 | 2011 г. |
Кот-д’Ивуар | 81,14 | 2011 г. |
Австрия | 78 | 2011 г. |
Азербайджан | 77,7 | 2011 г. |
Северная Корея | 77,15 | 2011 г. |
Греция | 74,25 | 2011 г. |
Португалия | 69,7 | 2011 г. |
Южная Корея | 68,7 | 2011 г. |
Казахстан | 66 | 2011 г. |
Алжир | 65,33 | 2011 г. |
Судан | 64,5 | 2011 г. |
Польша | 63,33 | 2011 г. |
Грузия | 61,6 | 2011 г. |
Беларусь | 58 | 2011 г. |
Египет | 57,3 | 2011 г. |
Швейцария | 53,5 | 2011 г. |
Гана | 53,2 | 2011 г. |
Шри-Ланка | 52,8 | 2011 г. |
Ирландия | 52 | 2011 г. |
Южная Африка | 51,4 | 2011 г. |
Словакия | 50,1 | 2011 г. |
Узбекистан | 48,87 | 2011 г. |
Соломоновы острова | 44,7 | 2011 г. |
Албания | 43 год | 2011 г. |
Чад | 41,7 | 2011 г. |
Сенегал | 38,8 | 2011 г. |
Куба | 38,12 | 2011 г. |
Босния и Герцеговина | 37,5 | 2011 г. |
Латвия | 35,45 | 2011 г. |
Монголия | 34,8 | 2011 г. |
Бутан | 34,68 | 2011 г. |
Нигер | 33,65 | 2011 г. |
Словения | 31,87 | 2011 г. |
Гвинея-Бисау | 31 год | 2011 г. |
Марокко | 30,7 | 2011 г. |
Кения | 29 | 2011 г. |
Фиджи | 28,55 | 2011 г. |
Бенин | 26,39 | 2011 г. |
Экваториальная Гвинея | 26 год | 2011 г. |
Эль Сальвадор | 25,23 | 2011 г. |
Литва | 24,9 | 2011 г. |
Афганистан | 24,77 | 2011 г. |
Кыргызстан | 23,62 | 2011 г. |
Таджикистан | 21,91 | 2011 г. |
Болгария | 21,3 | 2011 г. |
Доминиканская Республика | 21 год | 2011 г. |
Зимбабве | 20 | 2011 г. |
Белиз | 18,55 | 2011 г. |
Бельгия | 18,3 | 2011 г. |
Намибия | 17,72 | 2011 г. |
Сомали | 17,28 | 2011 г. |
Малави | 16,8 | 2011 г. |
Сирия | 14,7 | 2011 г. |
Идти | 14,7 | 2011 г. |
Гаити | 14,03 | 2011 г. |
Республика Чехия | 13.15 | 2011 г. |
Эстония | 12,81 | 2011 г. |
Бурунди | 12,54 | 2011 г. |
Буркина-Фасо | 12,5 | 2011 г. |
Ботсвана | 12,24 | 2011 г. |
Алжир | 11,67 | 2011 г. |
Молдова | 11,65 | 2011 г. |
Мавритания | 11,4 | 2011 г. |
Руанда | 9,5 | 2011 г. |
Ямайка | 9,4 | 2011 г. |
Бруней | 8,5 | 2011 г. |
Гамбия | 8 | 2011 г. |
Армения | 7,77 | 2011 г. |
Северная Македония | 6.4 | 2011 г. |
Эритрея | 6.3 | 2011 г. |
Дания | 6 | 2011 г. |
Тунис | 4.6 | 2011 г. |
Ливан | 4,51 | 2011 г. |
Свазиленд | 4.5 | 2011 г. |
Тринидад и Тобаго | 3,84 | 2011 г. |
Люксембург | 3.1 | 2011 г. |
Лесото | 3,02 | 2011 г. |
Маврикий | 2,75 | 2011 г. |
Саудовская Аравия | 2,4 | 2011 г. |
Йемен | 2.1 | 2011 г. |
Израиль | 1,78 | 2011 г. |
Оман | 1.4 | 2011 г. |
Коморские острова | 1.2 | 2011 г. |
Иордания | 0,94 | 2011 г. |
Кипр | 0,78 | 2011 г. |
Ливия | 0,7 | 2011 г. |
Сингапур | 0,6 | 2011 г. |
Кабо-Верде | 0,3 | 2011 г. |
Джибути | 0,3 | 2011 г. |
Объединенные Арабские Эмираты | 0,15 | 2011 г. |
Бахрейн | 0,12 | 2011 г. |
Барбадос | 0,08 | 2011 г. |
Катар | 0,06 | 2011 г. |
Антигуа и Барбуда | 0,05 | 2011 г. |
Мальта | 0,05 | 2011 г. |
Мальдивы | 0,03 | 2011 г. |
Багамы | 0,02 | 2011 г. |
Кувейт | 0,02 | 2011 г. |
Сент-Китс и Невис | 0,02 | 2011 г. |
Понятие и значение водных ресурсов
Водные ресурсы мира – все воды гидросферы, включая воды мирового океана, поверхностные и подземные воды континентов. Это неотъемлемые и чрезвычайно ценные природные ресурсы планеты. Вода является наиболее распространенным веществом на нашей планете: хотя и в разных количествах, она доступна повсеместно, и играет жизненно важную роль для окружающей среды, и живых организмов. Наибольшее значение имеет пресная вода, без которой человеческое существование невозможно, и заменить ее ничем нельзя. Люди всегда потребляли свежую воду и использовали ее в различных целях, включая бытовое, сельскохозяйственное, промышленное и рекреационное использование.
- ;
- ;
- ;
- ;
- ;
- .
Виды и водоёмы пресной воды
Существует два вида пресной воды:
- обычная;
- пресная минеральная вода.
Последняя, в зависимости от содержания в ней солей и минералов, бывает столовой, лечебно-столовой и просто лечебной.
Если в воде искусственным путем убить одни живые организмы и добавить другие, увеличить макро и микроэлементы, то можно получить особые варианты вод: дистиллированную, талую, серебряную и др.
Чрезвычайно полезными свойствами обладает природная талая вода, которую добывают в экологически чистых районах, растапливая снег или горный лед.
В настоящий момент, большой популярностью в развитых странах пользуется бутилированная питьевая вода. Она является экологически чистым продуктом. Реализуется в гигиенически чистой емкости и соответствует всем установленным требованиям чистоты.
Водоёмы пресной воды можно разделить на 3 группы: поверхностные, подземные и осадочные воды.
Поверхностные
Именно они соответствуют большинству человеческих потребностей. Их очень мало – чуть свыше 1,2 % от общего количества пресноводных источников. Это озера, ручьи, реки, ледники. Огромная их часть сосредоточена во льдах. И лишь около 21 % — в озерах. Но большую часть необходимой жидкости человек получает из рек, на которые приходится 0,49 %.
В этой группе можно также выделить и моря с океанами. Но вода в них слишком соленая и использовать ее в таком виде неприемлемо для здоровья человека.
Если удалить соли и минералы из водного раствора, можно добиться использования, хотя бы в промышленных или сельскохозяйственных целях. Но этот процесс слишком дорогостоящий, чтобы решить мировую проблему нехватки пресной воды.
Пресная вода закипает быстрее соленой, поскольку соль увеличивает температуру нагревания. Учитывая, что ионы соли тяжелее молекул воды, то плотность морской воды затрудняет солевое испарение, и это слишком осложняет процесс опреснения.
Подземные
В зависимости от того, на какой глубине они располагаются, выделяют несколько групп.
- Грунтовые, поскольку они находятся недалеко от поверхности, то сильно подвержены колебаниям – во время осадков их количество увеличивается, в сухое время года их уровень понижается. Они больше склонны к загрязнению.
- Артезианские, которые относятся к важнейшим полезным ископаемым.
- Почвенные, заполняющие промежутки между частичками почвы.
- Межпластовые, наиболее постоянные и наименее загрязненные за счет своего глубокого нахождения.
- Минеральные воды, добываются из земных недр, сохраняющие естественный химический состав и защищенные от антропогенного воздействия.
Вода, получаемая из подземных источников, пополняется за счет атмосферных осадков. Но за счет роста населения и бесконтрольного потребления природных ресурсов, соблюдать этот баланс становится все сложнее и сложнее.
Осадочные
Это дожди, град, снега. Если еще относительно недавно дожди были весьма популярны для пополнения запасов пресной воды, то в настоящее время этими источниками пользуются в основном лишь сильно засушливые регионы.
На качество дождевой воды влияют такие факторы, как материалы крыш, расположения зданий, загрязненность воздуха в регионе и др.
Мировые запасы пресной воды
97,2 % воды, которая находится на планете земля, принадлежит соленым океанам и морям. И только 2,8% — это пресная вода.
На планете она распределяется следующим образом:
- 2,15% запасов воды заморожено в горах, айсбергах и ледовых покровах Антарктиды;
- 0, 001% запасов воды находится в атмосфере;
- 0,65% запасов воды находится в реках, озерах.
Отсюда ее и берет человек для своего потребления.
Вообще, считается, что источники пресной воды нескончаемы. Поскольку постоянно происходит процесс самовосстановления как следствие кругооборота воды в природе.
Ежегодно, как следствие испарения влаги из мирового океана образуется огромный запас пресной воды (около 525 000 км3) в виде облаков.
Небольшая его часть все же снова оказывается в океане, но большая часть выпадает на материки в форме снега и дождя, а затем попадает в озера, реки и подземные воды.
Пути решения дефицита пресной воды
Как экономить пресную воду?
Проблема пресной воды на Земле с каждым годом становится все более актуальной. Население планеты увеличивается, промышленное производство тоже растет, а вслед за ними значительно возрастает потребление пресной воды. Глобальная проблема пресной воды заключается в том, что не происходит восполнение водных ресурсов. Таким образом, запасы пресной воды на планете постепенно уменьшаются, и если не изменить экстенсивный путь траты водных ресурсов, то это может привести к дефициту пресной воды в большинстве регионов, а затем — к экологической катастрофе.
Какие существуют пути решения дефицита пресной воды?
Здесь существует множество подходов и технологий:
1) Сохранение запасов пресной воды в водохранилищах.
Это позволяет не только оберегать водные ресурсы, но и иметь запас воды на случай непредвиденных катаклизмов.
2) Технологии по переработке воды.
Хозяйственно-бытовые и сточные воды должны подлежать переработке и очистке. Это позволяет экономить значительное количество пресной воды.
3) Опреснение соленой воды.
Технологии по переработке соленой воды в пресную (опреснение) становятся все более совершенными и требуют меньше материальных затрат. Превращение соленой воды в пресную — прекрасное решение проблемы пресной воды.
4) Селекционные методики для сельскохозяйственных культур.
С помощью современных технологий генетической селекции появилась возможность выводить сельскохозяйственные культуры, имеющие устойчивость к соленым почвам. Такие растения можно поливать соленой водой, и это позволяет сберечь значительное количество пресной воды.
5) Капельный полив.
Другой интересный способ экономии пресной воды при поливе растений — методика капельной ирригации. Для этого сельскохозяйственные угодья снабжаются системой разветвленных труб малого диаметра, через которые вода попадает непосредственно к растению или его корням (при подземном расположении системы) и это резко снижает расход пресной воды.
6) Сточные воды.
Так как сельское хозяйство потребляет очень значительное количество водных ресурсов, можно использовать для полива растений сточные воды. Такая практика применима не во всех случаях, но при использовании дает эффективный результат.
7) Искусственный лес.
Необычное решение проблемы нехватки пресной воды в засушливых районах мира — создание искусственного леса в пустынях. На практике такие проекты еще не реализованы, но работы над ними ведутся.
Огромные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках. Если технично растопить некоторые из них, можно высвободить значительное количество воды. Другой вариант добычи пресной воды — бурение глубинных скважин.
К более экзотическим вариантам относится технология воздействия на дождевые облака и образование водного конденсата из тумана.
Таким образом, при использовании современных экологических технологий проблемы использования пресной воды могут быть в значительной мере решены уже в ближайшее время.
Откуда появилась вода на земле?
Оказывается, она присутствовала уже тогда, когда геологическая история нашей планеты еще только начиналась. Как известно, возраст Земли – примерно 4,5 миллиарда лет. Самые древние из горных пород существуют около 3,8 миллиардов лет. Они хранят на себе отпечатки тех одноклеточных организмов, что жили в водоемах.
Этот факт позволяет сделать заключение о том, что появление первичной гидросферы совершилось не позже, чем 4 миллиарда лет тому назад. Но тогда она составляла лишь 5-10% от ее сегодняшнего объема.
Как же она появилась? Одной из преобладающих на данный момент гипотез является следующая. При образовании Земли вода образовалась посредством того, что происходило выплавление и дегазация вещества из мантии. Дегазация обозначает удаление из мантии растворенных в ней газов. Считается, что, скорее всего, большую первоначальную роль в этом процессе сыграла катастрофическая – ударная – дегазация, которая была вызвана падением крупных метеоритных тел на Землю.
Как распределяется ресурс на Земле?
Гидроресурсы на территории земного шара распределены неравномерно. Разброс наблюдается как по странам и континентам, так и по климатическим поясам. Большинство стран с дефицитом воды расположены в зонах экваториального и тропического климата с высокими дневными температурами. В арктической, антарктической, зоне умеренного климата ситуация лучше.
Из всех континентов наибольшими водными ресурсами обладает Азия – 14 600 км3, наименьшими Австралия и Океания – 1 600 км3, если не учитывать льды и глубокие подземные воды.
Но если пересчитать на душу населения, картина становится обратной. На каждого гражданина Австралии и Океании приходится 56 500 м3 воды, в Азии – 3 800 м3.
Если учитывать только реки, озера, неглубокие грунтовые пласты и определять объем запасов количеством речных стоков в год, то лучше других обеспечена Латинская Америка. Там разветвленная речная сеть, преимущественно климат с обилием осадков.
Лидером по водным ресурсам является Бразилия. На ее территории протекает самая полноводная река в мире – Амазонка.
В числе лидеров и Россия, где также много больших рек, ей принадлежит акватория самого крупного пресноводного водоема – озера Байкал.
Наиболее обеспечены
Десятка стран, обладающих богатыми водными ресурсами, выглядит так:
Лидеры по общим запасам | Лидеры на душу населения | |||
Страна | Водные ресурсы, км3 | На душу населения, тыс. м3 | Страна | На душу населения, тыс. м3 |
Бразилия | 6950 | 43 | Гвиана | 609,1 |
Россия | 4500 | 30,5 | Исландия | 539,6 |
Канада | 2900 | 87,2 | Гайана | 315,8 |
Китай | 2800 | 2,3 | Суринам | 236,8 |
Индонезия | 2530 | 12,2 | Папуа Новая Гвинея | 121,7 |
США | 2480 | 9,4 | Габон | 113,26 |
Бангладеш | 2360 | 19,6 | Бутан | 113,2 |
Индия | 2085 | 2,2 | Канада | 87,2 |
Венесуэла | 1320 | 60,3 | Норвегия | 80,1 |
Мьянма | 1080 | 23,3 | Новая Зеландия | 77,3 |
*Приведены оценочные данные, так как в разных источниках они расходятся из-за различий в методике оценки гидроресурсов.
Запасы воды в каждой стране не являются чем-то данным раз и навсегда.
Водные ресурсы возобновляются, но на этот процесс влияют изменения климата, увеличение потребления, все факторы, от которых зависит кругооборот воды в природе.
Наблюдается тенденция к тому, что богатые водными ресурсами страны увеличивают свои запасы, в реках и водоемах поднимается уровень воды. Иногда приходиться отгораживаться плотинами. Там где недостаток водных ресурсов, дефицит становится острее.
И если государства с высокими доходами могут позволить себе дорогостоящие технологии водоснабжения, и транспортировку воды на большие расстояния, то в бедных странах эта проблема стоит очень остро.
Испытывают дефицит
Представляет интерес десятка самых бедных водой стран:
Страна | Водные ресурсы, км3 |
Джибути | 0,3 |
ОАЭ | 0,15 |
Бахрейн | 0.12 |
Барбадос | 0.08 |
Катар | 0.06 |
Антигуа и Барбуда | 0,05 |
Мальта | 0,05 |
Мальдивы | 0,03 |
Кувейт | 0,02 |
Регионов с абсолютным отсутствием запасенной H2O не существует. В том же Кувейте нет ни рек ни озер, эти минимальные, указанные в таблице запасы труднодоступны, поэтому считается, что воды там нет вообще.
Стран с ограниченными водными запасами около пятнадцати. Среди них есть и развитые государства, где фактически нет гидроресурсов, например Мальта.
Считается, что шестая часть населения Земли испытывает постоянный дефицит пресной воды. Особенно остро вопрос стоит в некоторых странах Африки, где недоступны современные технологии, а естественных водоемов недостаточно.
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.
Вода играет исключительную роль в поддержании жизнедеятельности любого организма. Это вещество может быть представлено в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Но именно жидкость является основной внутренней средой тела человека и других организмов, т.к. здесь протекают все биохимические реакции, и именно в ней располагаются все структуры клетки.
В России
Россия по праву признается водообеспеченной страной. Запасы пресных вод составляют 20% от всего ее объема. Источниками выступают как подземные, так и поверхностные воды.
Под землей
Подземные – это одни из наиболее чистых пресноводных источников, составляющих большую часть запасов воды в России. В их состав входят артезианские и гидрогеологические складчатые области.
Главными артезианскими областями признаются:
- Восточно-Европейская – вода здесь формируется благодаря ландшафтным и климатическим изменениям, северной многолетней мерзлоте, неглубоким врезам речных долин и легким осадкам.
- Западно-Сибирская – самая большая в мире область с артезианскими водами. Гидрогеологические условия определены наличием рек и болот, водоупорами в регионе, многолетней мерзлотой на севере.
- Восточно-Сибирская – воды формируются благодаря резко-континентальным климатическим условиям, многолетнемерзлым породам, большим по глубине эрозионным врезам долин.
Гидрогеологических складчатые области России (Балтийский и Алданский щиты, сооружения острова Сахалин, архипелаг Новая Земля и др.) обводнены благодаря климату и геолого-структурным факторам.
На поверхности
Поверхностные источники водяных запасов в России:
- Озеро Байкал. В нем сосредоточено около 20% всей пресноводной воды в мире. Причем она отличается своей чистотой.
- Река Волга. На ней находится 11 гидроэлектростанций и 13 водохранилищ. Но это негативно сказывается на самой реке, так как она быстро загрязняется.
- Река Амур. Это одна из трех рек в мире, все еще не огражденных плотинами.
- Арктический ледник. В нем в замороженном состоянии находится большой объем пресноводных запасов (25 млн. км³). В период естественного таяния ледника реально получить более 7000 км³ чистых водных запасов.
- Васюганское болото. Оно является главным источником снабжения пресной водой 4 областей России.
- Атмосферная влага. В настоящее время изучаются возможности тушения лесных пожаров с ее применением в периоды засухи.
Несмотря на большие водные запасы в России, распределены они неравномерно, из-за чего в некоторые регионы их приходится доставлять с помощью спецтехники.
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.
Вместо итогов
В конце можем говорить, что на планете Земля достаточно запасов водных ресурсов. Основная проблема водного обеспечения состоит в том, что эти запасы распределены на планете неравномерно. Причем, 3/4 запасов пресной воды находятся в форме ледников, к которым очень трудно получить доступ. Из за этого в некоторых регионах уже сейчас наблюдается дефицит пресной воды.
Вторая проблема — это загрязнение существующих доступных источников воды продуктами жизнедеятельности человека (соли тяжелых металлов, продукты переработки нефти). Чистую воду, которую можно употреблять без предварительной очистки можно найти только в отдаленных экологически чистых зонах. А вот густонаселенные регионы, наоборот, страдают от невозможности пить воду из своих скудных запасов.