Липса на прясна вода на земята. Липса на прясна вода. радиоактивно замърсяване на водата

Липса на прясна водана нашата планета - един от най-належащите проблеми, пред които е изправено човечеството в края на ХХ - началото на този век. В същото време всяка година неговата значимост само нараства, както във връзка с нарастването на човешкото население (в момента повече от 7,3 милиарда души според ООН), така и във връзка с развитието на индустрията. Нека поговорим за причините и решенията на този проблем по-подробно.

Резервите на прясна вода на Земята

Общият обем вода на нашата планета е колосален - повече от 1,4 милиарда кубически километра, но прясната вода е само малко повече от 2% от това, само 35 милиона кубични километра, от които само около 200 хиляди кубични километра - по-малко от 1% от общите запаси от прясна вода могат ефективно да се използват от хората в живота им, тъй като по-голямата част от прясна вода е дълбоко под земята или далеч от населени места (повечето от запасите са лед в Арктика, Антарктика и Гренландия).

Основният обем вода на Земята са безкрайните води на Световния океан, някога привидно безкраен древен, откъдето идва и името Finisterre („край на земята“ на старогръцки), дадено от пионерите на най-западния нос на Европа, намиращ се в съвременна Испания. Изглед от него към безкрайните води на Атлантическия океан на снимката по-долу:

Запасите от прясна вода, използвани от човека, са реки, езера, почвени води и плитки подземни води - с дълбочина 100-200 метра. Те са разпределени изключително неравномерно – една трета от световните запаси от прясна вода се намират в Латинска Америка, друга четвърт в Азия, докато страните от Близкия изток и Северна Америка представляват едва 1% от световните запаси от прясна вода. Е, в Северна Африка с нейната пустиня Сахара - и още по-малко. Около една трета от земната площ, обитавана от хора, попада върху сухите пояси, където недостигът на вода е особено остър.

Но освен чисто географски характеристики, проблемът е много повече. липса на прясна водадейността на гостоприемника на човек влияе. Ще говорим за това в следващия раздел.

Причини за недостига на прясна вода на Земята

Лесно е да се досетите, че основната причина за недостига на прясна вода е нарастването на човешката популация – повече хора, съответно, те се нуждаят от повече вода за хранене и за хигиена. Освен това има огромен брой индустриални индустрии, които консумират вода в огромни количества както като суровина, така и като охлаждащ агент. А какво да кажем за селското стопанство – освен за напояване, голямо количество вода се изразходва за отглеждане на добитък и птици. Трудно е да се повярва, но за производството на 1 кг говеждо месо трябва да се изразходват 15 000 литра вода! Свинското месо е по-малко "водоемко" - 6000 литра вода са достатъчни за производството на 1 кг.

Естествено, изменението на климата също играе роля - глобалното затопляне, увеличавайки територията, заета от пустинни и полупустинни райони, и водещо до топенето на вечните ледове на Арктика и Антарктика, също намалява доставките на прясна вода в света. Според експерти на ООН всяка година общото потребление на вода на човечеството нараства с повече от 64 милиона кубически километра. И ако сега броят на хората, лишени от достъп до задоволително пречистена прясна вода, е половин милиард души (главно в Африка), то до 2030 г., ако нищо не се промени, техният брой вече ще бъде 5 милиарда души, или 2/3 от световните население до този момент.

Като цяло картината е доста песимистична. Може ли да се направи нещо, за да се предотврати предстоящия недостиг на прясна вода на планетата?

Начини за справяне с недостига на вода

Естествено, учените не само правят прогнози, но и се опитват да предложат начини за решаване на този проблем. По света екологичните движения набират скорост, за да спрат унищожаването на водните ресурси на нашата планета. Все повече хора по света подписват петиции до правителствата да предприемат действия. Маршовете, проведени в много градове по света миналата година, призоваващи за прекратяване на глобалното затопляне, събраха огромен брой участници - само в Ню Йорк повече от 300 хиляди души дойдоха на тази демонстрация - безпрецедентен брой хора след протестите срещу войната във Виетнам. И правителствата са принудени да се съобразяват с общественото мнение – развитите страни приемат закони, ограничаващи използването на прясна вода за промишлени нужди, все повече страни по света се присъединяват към Протокола от Киото, следващото споразумение по което е насрочено за декември 2015 г.

Но дори и на ниво домакинство, във всеки апартамент или къща има възможност да направите малък принос за опазването на водните ресурси на планетата. Достатъчно е само да започнете да се грижите за този незаменим природен ресурс – опитайте се да започнете да взимате душ вместо вана, да затваряте крана, докато си миете зъбите, внимавайте за течове във водопровода и т.н. Е, за безотговорните граждани инсталирането на водомери ще бъде отличен стимул - системата на плащане „средно“ или на човек, широко разпространена в миналото, естествено не е стимулирала. Да, нашата страна има един от най-големите запаси от прясна вода в света, но тези запаси не са вечни, следователно, колкото по-рано помислим за по-внимателно отношение към водата и към цялата природа, толкова повече шансове децата ни да не трябва да живеят в условия на недостиг на водни ресурси.

Проблемът с прясната вода на Земята става все по-належащ всяка година. Населението на планетата се увеличава, промишленото производство също расте, последвано от значително увеличение на потреблението на прясна вода. Глобалният проблем с прясната вода е, че водните ресурси не се попълват.

По този начин запасите от прясна вода на планетата постепенно намаляват и ако екстензивният начин на изразходване на водни ресурси не се промени, това може да доведе до недостиг на прясна вода в повечето региони, а след това и до екологична катастрофа.

Какви са начините за решаване на недостига на прясна вода?

Тук има много подходи и технологии:

1) Опазване на запасите от прясна вода във водоемите.

Това позволява не само да се запазят водните ресурси, но и да има запас от вода в случай на непредвидени бедствия.

2) Технологии за преработка на вода.

Битовите и отпадъчните води трябва да бъдат преработени и пречистени. Това спестява значително количество прясна вода.

3) Обезсоляване на солена вода.

Технологиите за преработка на солена вода в прясна вода (обезсоляване) стават все по-напреднали и изискват по-малко материални разходи. Превръщането на солена вода в прясна вода е чудесно решение на проблема с прясна вода.

4) Техники за отглеждане на култури.

С помощта на съвременни технологии за генетична селекция стана възможно отглеждането на селскостопански култури, които са устойчиви на солени почви. Тези растения могат да се поливат със солена вода и това спестява значително количество прясна вода.

Друг интересен начин да пестите прясна вода при поливане на растенията е капковото напояване. За тази цел земеделската земя се снабдява със система от разклонени тръби с малък диаметър, през които водата се стича директно към растението или неговите корени (когато системата е под земята) и това драстично намалява консумацията на прясна вода.

6) Отпадъчни води.

Тъй като селското стопанство консумира много значително количество водни ресурси, отпадъчните води могат да се използват за напояване на растения. Тази практика не е приложима във всички случаи, но когато се използва, дава ефективен резултат.

7) Изкуствена гора.

Необичайно решение на проблема с недостига на прясна вода в сухите райони на света е създаването на изкуствена гора в пустините. На практика подобни проекти все още не са реализирани, но се работи по тях.

8) Кладенци и ледници и др.

Огромни запаси от прясна вода са съсредоточени в ледниците. Ако разтопите някои от тях умело, може да се отдели значително количество вода. Друг вариант за производство на прясна вода е пробиване на дълбоки кладенци.

По-екзотичните опции включват технологията за въздействие върху дъждовните облаци и образуването на воден конденз от мъгла.

По този начин, с използването на съвременни екологични технологии, проблемите с използването на прясна вода могат да бъдат до голяма степен решени в близко бъдеще.

Водата е най-важният ресурс за поддържане на живота и източник на целия живот на Земята, но неравномерното й разпределение по континентите неведнъж е ставало причина за кризи и социални катастрофи. Недостигът на прясна питейна вода в света е познат на човечеството от древни времена, а от последното десетилетие на ХХ век постоянно се смята за един от глобалните проблеми на нашето време. В същото време, с нарастването на населението на нашата планета, мащабът на потреблението на вода и съответно недостигът на вода се увеличи значително, което впоследствие започна да води до влошаване на условията на живот и да забави икономическото развитие на страните, изпитващи недостиг.

Днес населението на света расте с бързи темпове, а нуждата от прясна питейна вода само нараства. Според брояча www.countrymeters.com населението на Земята към 25 април 2015 г. е достигнало приблизително 7 милиарда 289 милиона души, а годишното увеличение е приблизително 83 милиона души. Данните сочат годишно увеличение на търсенето на прясна вода в размер на 64 милиона кубични метра. Трябва да се отбележи, че през периода, когато населението на света се е утроило, използването на прясна вода се е увеличило 17 пъти. Още повече, че според някои прогнози за 20 години може да се увеличи три пъти.

При тези условия е установено, че вече всеки шести човек на планетата изпитва недостиг на прясна питейна вода. И ситуацията само ще се влошава с развитието на урбанизацията, нарастването на населението, увеличаването на нуждите на промишлеността от вода и ускоряването на глобалното изменение на климата, което води до опустиняване и намаляване на наличността на вода. Липсата на вода скоро може да доведе до развитие и изостряне на вече съществуващи глобални проблеми. И когато дефицитът премине определен праг и човечеството най-накрая разбере пълната стойност на свежите ресурси, може да се очаква политическа нестабилност, въоръжени конфликти и по-нататъшно увеличаване на броя на проблемите в развитието на икономиките на страните по света.

Общата картина на наличието на вода в света

С една дума, много е важно да имате реалистична представа за общата картина на доставките на прясна вода в света. Количественото съотношение на солената вода към прясната вода по отношение на нейните обеми най-ясно показва сложността на настоящата ситуация. Според статистиката на световните океани се падат 96,5% от водната маса, а обемът на прясната вода е много по-малък - 3,5% от общите водни запаси. По-рано беше отбелязано, че разпределението на прясна питейна вода по континентите и по света е изключително неравномерно. Този факт първоначално постави страните по света в различни условия не само от гледна точка на осигуряването на невъзобновяем ресурс, но и от гледна точка на качеството на живот и способността за оцеляване. Като се има предвид това и икономическата си подкрепа, всяка страна се справя с проблема по свой начин, но прясната вода е фундаментално важен ресурс за човешкия живот и следователно бедните слабо населени страни и богатите развити икономики са до известна степен равни в лицето на недостига на вода.

Последици от недостиг на прясна вода

Според статистиката почти една пета от населението на света живее в райони, където има остър недостиг на питейна вода. Освен това една четвърт от населението живее в развиващите се страни, които нямат необходимата инфраструктура за изтегляне на вода от водоносни хоризонти и реки. Недостиг на вода по същите причини се наблюдава дори в онези райони, в които има обилни атмосферни валежи и има големи запаси от прясна вода.

Наличието на достатъчно вода за задоволяване на нуждите на домакинствата, селското стопанство, промишлеността и околната среда зависи от това как водата се съхранява, разпределя и използва, както и от качеството на наличната вода.

Един от основните проблеми е проблемът със замърсяването на прясна вода, което значително намалява съществуващите запаси. Това се улеснява от замърсяване от промишлени емисии и отток, отмиване на торове от полетата, както и проникването на солена вода в крайбрежните зони във водоносните хоризонти поради изпомпване на подземни води.

Говорейки за последствията от недостига на прясна вода, заслужава да се отбележи, че те могат да бъдат с много различни планове: от влошаване на условията на живот и развитие на заболявания до дехидратация и смърт. Липсата на чиста вода принуждава хората да използват опасни водоизточници за пиене, които често са просто опасни за здравето. Освен това, поради липса на вода, съществува негативна практика за съхранение на вода от хората в домовете им, което може значително да увеличи риска от замърсяване и да създаде благоприятни условия за размножаване на вредни бактерии. Освен това хигиената се превръща в остър проблем. Хората не могат правилно да се измият, да перат дрехите си и да поддържат домовете си чисти.

Има различни начини за решаване на този проблем и в този аспект за страните с големи резерви има огромни възможности по отношение на извличането на ползи от позицията си. В момента обаче цялата стойност на прясна вода все още не е довела до работата на глобалните икономически механизми и предимно страните с недостиг на прясна вода работят най-ефективно в тази посока. Считаме за необходимо да подчертаем най-интересните проекти и техните резултати.

Например в Египет се изпълнява най-амбициозният от всички национални проекти - "Тошка" или "Нова долина". Строителството се извършва от 5 години и се планира да приключи до 2017 г. Работата е много скъпа за икономиката на страната, но перспективите изглеждат наистина глобални. 10% от водата от Нил ще бъде пренасочена от строящата се станция към западните райони на страната, а площта на обитаемата земя в Египет ще се увеличи с цели 25%. Освен това ще бъдат създадени 2,8 милиона нови работни места и повече от 16 милиона души ще бъдат преместени в новите планирани градове. Ако успее, този амбициозен проект ще даде възможност на Египет да процъфтява отново като развита сила с бързо нарастващо население.

Има и друг пример за активно развиваща се водна инфраструктура при липса на собствени ресурси. Различни начини за справяне с водната криза в страните от Персийския залив са възможни от средата на 20-ти век благодарение на петролния бум. Започнаха да се изграждат скъпи инсталации за обезсоляване и в резултат на това в момента Саудитска Арабия и ОАЕ се отличават с най-солидни обеми на обезсоляване на вода не само в региона, но и в света. Според Arab News Саудитска Арабия използва 1,5 милиона барела петрол дневно в своите инсталации за обезсоляване, които осигуряват 50–70% от прясната вода на страната. През април 2014 г. в Саудитска Арабия беше открит най-големият завод в света, произвеждащ 1 милион кубически метра. м вода и 2,6 хил. MW електроенергия на ден. Освен това всички страни от Персийския залив имат добре развити системи за пречистване за изхвърляне и повторно използване на замърсена вода. Средно процентът на събиране на отпадъчни води варира от 15% до 70% в зависимост от региона; Бахрейн има най-високи нива (100%). По отношение на използването на пречистени отпадъчни води, Оман (100% от събраната вода се използва повторно) и ОАЕ (89%) са начело.

През следващите пет години страните от Персийския залив планират да инвестират около 100 милиарда долара за по-нататъшно снабдяване на населението си с пресни ресурси.Катар например обяви отпускането на 900 милиона долара за изграждане до 2017 г. на резервоари за съхранение на седемдневни запаси от вода. Освен това страните от ССЗ се съгласиха да построят тръбопровод на стойност 10,5 милиарда долара с дължина от почти 2000 км, свързващ страните от Персийския залив. Проектът включва и изграждането на две инсталации за обезсоляване в Оман за производство на 500 милиона кубически метра. м вода, която ще се доставя по тръбопровода за райони на ССЗ, които се нуждаят от обезсолена вода. Както виждаме, усилията, насочени към борба с проблема в страните със силен недостиг на прясна вода, са огромни.

Сред водещите страни в момента няма много усилия в тази област. Както често се случва, докато няма проблем, изглежда, че няма нужда да се обръща внимание на факторите, които биха могли да доведат до неговото образуване. Така че в Руската федерация, докато тя е на второ място в света по количество водни ресурси, все още има недостиг на вода в много региони поради неравномерното й разпределение. Предложихме няколко мерки за подобряване на вътрешното положение на водещите страни и по-нататъшно икономическо обогатяване.

На първо място е необходимо да се осигури стабилна финансова подкрепа за водния сектор в страната. За целта е необходимо да се формира икономически механизъм за водоползване на национално и междудържавно ниво. Финансирането на водния сектор от различни източници трябва да покрива неговите разходи, като се вземат предвид перспективите за по-нататъшно развитие.

В същото време трябва да се осигури целенасочена социална защита на населението. От голямо значение е широкото участие на частното предприемачество с подходящи стимули за решаване на проблемите на водния сектор. Напредъкът във финансирането на водата ще бъде улеснен от държавната подкрепа за производителите на съответните материални ресурси и собствениците на системи за водоснабдяване и канализация чрез субсидии, субвенции, облекчени заеми, митнически и данъчни облекчения.

Трябва да се обърне внимание и на обучението на персонал в съвременни иновативни технологии, за да се повиши привлекателността на водните и екологични проекти за международни донори и да се вземат мерки за осигуряване на наличността на заеми – всичко това също ще допринесе за напредъка.

Освен това е необходимо да се засили външната финансова помощ за нуждаещите се региони по света, за което е препоръчително да се оценят финансовите нужди на всяка страна с разбивка по източници на финансиране и области (водоснабдяване, канализация, напояване, водноелектрическа енергия , защита от кал, отдих и др.).

Ще е необходима много работа за разработването на иновативни финансови механизми. Например, възможно е да се разработят както вътрешни, така и международни донорски програми, които ще инвестират в човешкото развитие и помощ на нуждаещите се от прясна вода и които в бъдеще ще помогнат да се осигури на водещите страни увереност в необходимостта от разработване на икономически механизми. за осигуряване на свежи ресурси....

Експертни прогнози

Според прогнозите запасите от прясна питейна вода далеч не са неограничени и вече са към своя край. Според проучвания до 2025 г. повече от половината държави в света или ще изпитват сериозен недостиг на вода, или ще почувстват липсата й, а до средата на 21-ви век три четвърти от световното население няма да има достатъчно прясна вода . Смята се, че около 2030 г. 47% от световното население ще бъде под заплахата от недостиг на вода. В същото време до 2050 г. значително ще се увеличи населението на развиващите се страни, в които днес няма достатъчно вода.

Африка, Южна Азия, Близкия изток и Северен Китай най-вероятно ще останат без вода. Според прогнозите само в Африка до 2020 г. поради изменението на климата в тази ситуация ще има от 75 до 250 милиона души, а остър недостиг на вода в пустинни и полупустинни региони ще предизвика бърза миграция на населението. Очаква се това да засегне между 24 и 700 милиона души.

Напоследък развитите страни също изпитват недостиг на прясна вода: не толкова отдавна силните засушавания в Съединените щати доведоха до недостиг на вода в големи райони на югозапад и в градовете в Северна Джорджия.

В резултат на това, въз основа на гореизложеното, разбираме, че е необходимо да се положат възможно най-много усилия за опазване на източниците на прясна вода, както и да се търсят възможни икономически по-евтини начини за решаване на проблема с недостига на прясна вода в много страни на света, както сега, така и в бъдеще.

Проблем с недостига на вода

Водата е изключителна течност, която може да бъде в три физически състояния: течно, твърдо и газообразно.

Една от важните характеристики на водата е способността й да разтваря повечето от нейните компоненти: „поради малкия си размер, водните молекули могат лесно да включват други атоми и да имат както положителни, така и отрицателни заряди, които подпомагат процеса на разтваряне“.

Благодарение на това свойство във водата се намира свободен кислород, който е необходим за живота на всички водни същества.

Недостиг на вода

Водни запаси

Проблемът с недостига на вода възниква не поради физическия й недостиг, а поради неравномерното разпределение на планетата Земя.

Както бе споменато по-рано, по-голямата част от прясната вода е или недостъпна за хората (подпочвени води, ледници), или е малко полезна (солена вода).

Таблица 1 - Разпределение на световните водни запаси

Според таблицата водните запаси на Земята са разпределени, както следва:

· 96% от водните запаси са в морска вода;

· По-голямата част от запасите от прясна вода са концентрирани в ледници (26 милиона кубически км):

1. Антарктическа ледена покривка – около 23 милиона кубични метра. км;

2. Лед на Гренландия – 2,5 милиона кубически километра;

3. Останалите ледници - около 0,5 млн. куб. км;

Запаси от прясна вода в течно състояние:

1. Езеро Байкал - 23 хил. куб. км, 20% от световната прясна вода (без ледниците и подземните води), но само 0,1% от обема на антарктическия лед;

2. Големите езера на Северна Америка (Горна, Хюрон, Мичиган, Ери, Онтарио) - около 23 хил. куб.м. км

3. други сладководни езера - 45 хил. куб.м. км;

4. водоеми - 6 хил. куб. км;

5. вода в реките - около 2 хил. куб.м. км;

6. блата - около 11 хил. куб.м. км;

· Подземни води: общият им обем в горната част на земната кора на дълбочина от няколко километра е повече от 20 милиона кубични метра. km е доста сравнимо с обема на полярните ледени покривки;

„В резултат на това повече от 96% от водата е солена вода и по-малко от 3% е прясна;

В същото време повече от 70% от цялата прясна вода се пада върху „запазена“ вода от ледник;

От своя страна почти 99% от останалата прясна вода попада в подземните води, повечето от които са трудно достъпни за нас.

В резултат на това човечеството използва директно около 0,01% от наличните водни ресурси на Земята.

Основният наличен прясноводен ресурс е речният отток, който е изключително неравномерно разпределен.

„Например на Русия се падат 4,3 хиляди кубически метра. км отток годишно, или около 10% от световната стойност (с площ, която съставлява 12% от земната площ на света).“

Освен това 90% от речния поток попада в регионите на страната източно от Урал, където живее само 20% от населението на Русия.

Причини за недостиг на вода

· Потребление на вода от индустрията, селското стопанство и хората;

· Косвени загуби на вода в резултат на обезлесяване, отводняване на водоеми и блата (с неизбежно пресъхване на малки реки, захранвани от тях);

· Замърсяването на водата и замърсяването на водата в резултат на това е еквивалентно на загуба на запаси от прясна вода; замърсяването на водата по отношение на обема може значително да надвиши обема на водата, пряко използвана в производството и ежедневието.

Недостиг на вода

Това е по-опасен и по-малко контролиран процес от директното използване на вода.

· Драстично изменение на климата на планетата;

· Рязко увеличаване на броя на хората;

· Икономически растеж;

· Неравномерно разпределение на прясна вода на Земята, например азиатските страни, където живее 60% от световното население, представляват само 30% от всички запаси от прясна вода, която може да се използва за пиене;

· Желанието на много хора да подобрят качеството на живот;

Има три основни потребители на прясна вода:

· Селско стопанство;

· индустрия;

· Домакинства, които използват вода за битови нужди.

„Делът на Русия в световното потребление на вода е сравнително малък - по-малко от 2%. В същото време структурата на потреблението на вода се различава - много по-малко се изразходва за селското стопанство и повече за останалото.

Жилищните потребители заемат сравнително скромно място на фона на индустрията и селското стопанство.

Можете грубо да прецените нуждата от питейна вода - ако един човек има нужда от около 3 литра средно на ден или около 1 куб.м. м. годишно, тогава всички хора на Земята - 7 милиарда кубични метра. м. Това е само 0,1% от общата консумация на вода.

Съответно търсенето на питейна вода в Русия е около 150 милиона кубически метра. м. годишно, или 0,15% от общата консумация на вода."

Обхват и последици от недостига на вода

Сухите райони на Африка и Азия са засегнати основно от липсата на прясна вода.

Според Световната здравна организация (СЗО):

· В момента 2 милиарда души изпитват затруднения с питейната вода, тоест почти всеки трети човек; Руското географско дружество

· Около 800 милиона са откъснати от чисти пресни източници, трябва да използват мръсна вода;

· 80% от всички заболявания са причинени от липса на питейна вода; слънце

Според прогнозите на ЮНЕСКО 47% от световното население (всеки втори човек) ще страда от липса на чиста питейна вода;

Начини за решаване на проблема

Човек е изправен пред труден избор между екстензивен или интензивен начин за решаване на проблема с недостига на вода.

Обширният път предполага следното:

· Увеличаване на приема на вода от естествени източници, което ще доведе до още по-голямо влошаване на ситуацията, до попадане в порочен кръг, от който няма изход: недостигът на вода води до увеличаване на потреблението на вода, „поради това , допустимото натоварване на водоизточниците е превишено и това превишаване инициира деградационни процеси във хидро и екосистеми, в резултат на което настъпва изчерпване на водоизточниците и влошаване на качеството на водата в тях, така че в резултат на дефицитът се увеличава и т.н."

· Без промяна в технологията на пречистване, пречистване на водата, методите на нейното потребление;

Интензивният път се основава на първо място върху промяната в самото отношение на човек към водата:

· „Нормизиране на антропогенното въздействие върху околната среда“,

· „Екологизиране на производството и потреблението“,

· „Опазване и възстановяване на броя на непотиснатите екосистеми, необходими за екологичното равновесие”;

· Спестяване на вода по време на производството; монтаж на нови пречиствателни съоръжения;

Използване на алтернативни източници на вода:

1. обезсолена морска вода;

2. създаване на подземни хранилища за дъждовни и топени води;

3. айсберги;

Справянето с недостига на вода изисква решаване на редица въпроси, които включват опазване на околната среда, глобално затопляне, както и справедливо ценообразуване на водата и справедливо разпределение на водата за напояване, промишлени и битови нужди.

Дефицит на прясна вода в страните по света.

Общият обем на водата на Земята е приблизително 1400 милиона кубични метра. км, от които само 2,5%, тоест около 35 милиона кубични метра. км, пада върху прясна вода. Повечето от запасите от прясна вода са концентрирани в многогодишния лед и сняг на Антарктида и Гренландия, както и в дълбоките водоносни хоризонти. Основните източници на вода за консумация от човека са езера, реки, почвена влага и относително плитки подземни водохранилища. Оперативната част от тези ресурси е само около 200 хил. куб.м. км – по-малко от 1% от всички запаси от прясна вода и само 0,01% от цялата вода на Земята – и значителна част от тях се намират далеч от населените места, което допълнително изостря проблема с потреблението на вода.

Попълването на прясна вода зависи от изпарението от повърхността на океаните. Всяка година океаните се изпаряват около 505 хиляди кубически метра. км вода, което съответства на слой с дебелина 1,4 м. Още 72 хиляди кубични метра. км вода се изпарява от земната повърхност.

Във водния цикъл 79% от общото количество валежи, падащи на Земята, падат в океана, 2% върху езерата и само 19% върху сушата. Само 2200 куб.см км вода годишно прониква в подземни резервоари.

В световен мащаб около две трети от всички валежи се връщат в атмосферата. По отношение на водните ресурси регионът на Латинска Америка е най-изобилният, който представлява една трета от световния дренаж, следван от Азия със своята четвърт от световния дренаж. Следват страните от ОИСР (20%), Африка на юг от Сахара и страните от бившия Съветски съюз, всяка с по 10%. Най-ограничени са водните ресурси на страните от Близкия изток и Северна Америка (по 1%).

Около една трета от земната площ е заета от сухи (аридни) пояси. В сухия пояс на Земята недостигът на вода се усеща остро. Тук се намират най-сухите страни, където има по-малко от 5 хиляди кубически метра на глава от населението. м вода.
Най-големите потребители на вода (по обем) са Индия, Китай, САЩ, Пакистан, Япония, Тайланд, Индонезия, Бангладеш, Мексико и Руската федерация.

Цифрите за общия обем на консумираната вода варират от 646 куб.м. км/година (Индия) до по-малко от 30 кубични метра. км/година в Кабо Верде и Централноафриканската република.

99% от 4 хиляди кубични метра км/година вода, използвана за напояване, битово и промишлено потребление, производство на енергия, идва от подземни и повърхностни възобновяеми източници. Останалите са от невъзобновяеми (изкопаеми) водоносни хоризонти, това се отнася основно за Саудитска Арабия, Либия и Алжир.

Според Организацията на обединените нации (ООН) увеличаването на потреблението на прясна вода, движено отчасти от демографския растеж и мобилността на населението, новите нужди и увеличените енергийни нужди, съчетано с осезаемите последици от изменението на климата, водят до нарастващ недостиг на вода.

На всеки три години Световната програма за оценка на водата на ООН (WWAP) публикува Световния доклад на ООН, който предоставя най-изчерпателната оценка на състоянието на световните сладководни ресурси.

Последният, трети доклад, публикуван на Петия световен форум по водите, проведен в Истанбул (Турция) през март 2009 г., е резултат от съвместната работа на 26 различни структури на ООН, обединени в рамките на Десетилетието на ООН „Вода за живот“ "(2005 - 2015). .).

Докладът подчертава, че много страни вече са достигнали крайното използване на водата. Ситуацията се влошава поради климатичните промени. На хоризонта вече се очертават контурите на надпреварата за вода – както между държави, така и между град и държава, и между различни индустрии. Всичко това в близко бъдеще ще превърне проблема с липсата на водни ресурси в политически проблем.

Авторите на доклада правят важна констатация, че огромни региони на развиващия се свят продължават да имат неравен достъп до основни услуги, свързани с водата, като предоставяне на безопасна питейна вода, пречистване на водата за производство на храни и пречистване на отпадъчни води. Ако не се направи нищо, почти 5 милиарда души, около 67% от населението на света, ще останат без задоволително пречистване на водата до 2030 г.

В Африка на юг от Сахара близо 340 милиона души нямат достъп до безопасна питейна вода. Половин милиард души в Африка нямат адекватни съоръжения за лечение, което изостава много от другите региони на света.

Близо 80% от болестите в развиващите се страни, които убиват близо 3 милиона души всяка година, са свързани с качеството на водата. И така, 5 хиляди деца умират от диария всеки ден, тоест на всеки 17 секунди умира дете. Като цяло, почти 10% от болестите в света могат да бъдат избегнати чрез подобрено водоснабдяване, пречистване на водата, хигиена и ефективно управление на водата.

Потреблението на прясна вода се е утроило през последния половин век, а поливните площи са се удвоили през този период, което се дължи преди всичко на демографския растеж. Според изчисленията населението на планетата днес е 6,6 милиарда души, годишното увеличение е 80 милиона. Това означава годишно увеличение на търсенето на прясна вода в размер на 64 милиона кубични метра.

Воден свят

В същото време 90% от трите милиарда жители на планетата, които ще се родят до 2050 г., ще увеличат населението на развиващите се страни, където вече има липса на вода.

През 2030 г. 47% от световното население ще живее под заплахата от недостиг на вода. Само в Африка до 2020 г. поради изменението на климата тази ситуация ще бъде между 75 и 250 милиона души. Липсата на вода в пустинните и полупустинните райони ще предизвика интензивна миграция на населението. Очаква се това да засегне от 24 до 700 милиона души.

Според ООН, ако през 2000 г. световният воден дефицит, включително селскостопанските и промишлените нужди, се оценяваше на 230 милиарда кубически метра. м / година, то до 2025 г. дефицитът на прясна вода на планетата ще се увеличи до 1,3-2,0 трилиона кубически метра. м/година.

По отношение на общия обем на прясноводните ресурси Русия заема водеща позиция сред европейските страни. Според ООН до 2025 г. Русия заедно със Скандинавия, Южна Америка и Канада ще останат регионите с най-много прясна вода, над 20 хиляди кубически метра. м / година на глава от населението.

Според Института по световните ресурси през изминалата година най-бедните на вода страни в света са 13 държави, включително 4 републики от бившия СССР - Туркменистан, Молдова, Узбекистан и Азербайджан.

Държави с до 1 хил. куб.м. м прясна вода средно на глава от населението: Египет - 30 куб.м. м на човек; Израел - 150; Туркменистан - 206; Молдова - 236; Пакистан - 350; Алжир - 440; Унгария - 594; Узбекистан - 625; Холандия - 676; Бангладеш - 761; Мароко - 963; Азербайджан - 972; Южна Африка – 982г.

През ХХ век. населението на света се е утроило. За същия период потреблението на прясна вода се е увеличило седем пъти, включително за битови питейни нужди - 13 пъти. При такова нарастване на потреблението има остър недостиг на водни ресурси в редица региони на света. Според Световната здравна организация повече от два милиарда души в света днес страдат от липса на питейна вода. През следващите 20 години, като се вземат предвид настоящите тенденции в нарастването на населението и световната икономика, трябва да се очаква нарастване на търсенето на прясна вода с поне 100 km 3 годишно.

Проблемът с недостига на прясна вода става все по-належащ за много региони на света. Влошаването му е свързано с нарастването на населението, климатичните промени и редица други причини. Въпреки това, за много места по земното кълбо този проблем не е нов и се дължи на климатичните особености, а именно на малко количество валежи. Сухите райони включват тези райони, където има по-малко от 400 mm валежи годишно. При такива стойности е невъзможно да се води земеделие без допълнителни източници на вода. Най-сухите райони (извънсушливи), където падат по-малко от 100 mm валежи годишно, представляват 34% от земната повърхност (с изключение на Антарктида). Сухите райони (100-200 mm валежи годишно) представляват 15% от земната повърхност. Същото количество заемат и полусухите райони (200-400 mm валежи годишно).

Териториите на сухите земи се намират главно в развиващите се страни, в които нормите за потребление на вода се различават от индустриализираните страни. Според Световната здравна организация (СЗО) в развиващите се страни само 25% от селското население има разумен достъп (т.е. не изисква значително време за ходене) до източник на вода. Териториите на 36 държави по света включват сухи региони, а териториите на 11 държави са 100% сухи региони (Египет, Саудитска Арабия, Йемен, Джибути и др.). В Русия регионите, изпитващи недостиг на прясна вода, включват Калмикия, от съседните страни - Крим, Казахстан, Туркменистан, Узбекистан.

В момента гладът за вода се усеща дори на места, където не е съществувал преди. Сушата цари на 70% от цялата обработваема земя. В същото време в недокоснатите степи съдържанието на влага в почвата е 1,5 - 3 пъти по-високо, отколкото в обработваемата земя. Причината за водния глад не е липсата на прясна вода, а нарушение на веригата, която свързва водата с почвата.

Все по-често промяната в режима на земните води се влияе от човешката дейност, в резултат на което потреблението на вода за изпаряване забележимо нараства по време на развитието на напояването и увеличаването на площта на водоемите. Намаляването на атмосферните валежи и речния отток с увеличаване на скоростта на изпаряване на вътрешните земни площи доведе до намаляване на общото им влагосъдържание.

Човешката дейност е свързана с промяна в обмяната на подземните води, тяхното попълване поради създаването на изкуствени резервоари и намаляване в резултат на интензивно изпомпване. Годишно се добива до 20 хил. км3 подземни води. Понастоящем под влияние на антропогенната дейност повече от 20% от континенталната територия е преобразувана коренно (основен ремонт на добитъка, обезлесяване и др.), което води до промяна на водния режим.

Подобни екологични смущения не биха могли да не повлияят на глобалния процес на потребление на вода. Поради намаляването на нарастването на потреблението на селскостопанска вода, се наблюдава намаляване на общото увеличение на световното водопотребление.

Това вече доведе до затруднения с водоснабдяването в няколко региона на Земята. Достатъчно е да се каже, че от средата на 90-те години на миналия век Жълтата река (Китай), поради факта, че е демонтирана по целия си канал за напояване, не се е вливала в Жълто море в продължение на 260 дни в годината. Подобни затруднения с водоснабдяването се наблюдават в Индия, Пакистан, Северна Африка и други средиземноморски страни, Арабския полуостров, Мексико и редица страни в Централна, Южна и Северна Америка, по-специално в САЩ и Австралия.

Увеличаването на потреблението на вода е сериозно засегнато от увеличаването на урбанизацията. Ежедневната консумация на вода за личните нужди на жител на модерен комфортен град е 100-400 литра. В същото време в много части на света тази цифра пада до 20-30 литра. Почти милиард души на нашата планета не са снабдени с безопасна питейна вода, въпреки че годишната й консумация непрекъснато расте.

Естествените източници на водоснабдяване са повърхностните води на реките и езерата. Въпреки това, в много части на света, а не само в развиващите се страни, обемът на изтеглената вода вече е достигнал или надвишил допустимата стойност. Например в югозападните Съединени щати потреблението на вода е равно на средния годишен отток на реките.

Подземните води са друг естествен източник на водоснабдяване в сухите региони. Големи запаси от подземни води са налични в Саудитска Арабия в източната част на пустинята Ал-Хаса, където кладенците произвеждат 200-700 l/s от дълбочина 200-1000 м. Възобновяеми запаси от подземни води са налични в Азия. На много места обаче този източник на водоснабдяване липсва, или водата е минерализирана. Така естествените източници на прясна вода не могат да задоволят постоянно нарастващото търсене от нея. Следователно, за да се реши този проблем, е необходимо да се търсят други, по-ефективни начини.

Обезсоляване на морска или солена вода от подземни източници. Производството на прясна вода в света нараства непрекъснато и с високи темпове. Така че, ако през 1960 г. обезсоляването е било 0,09 km 3, то през 1985 г. те са получили 7,5 km 3. В същото време беше направена прогноза за 2000 г. - 40 км 3, която не беше предопределена да се сбъдне. Всъщност те успяха да достигнат стойност от 15,3 km3. Разпределението на количеството получена вода между регионите е неравномерно. Близкият изток представлява 60%, Северна Америка 13%, Европа 10%, Африка 7%, а останалата част от света 10%. Страните от ОНД представляват само 0,6% от общото производство на обезсолена вода в света. недостиг на прясна вода замърсяване

Въпреки значителните разлики между тези методи за обезсоляване, те имат редица общи свойства. Първо, за производството на прясна вода те използват морска или артезианска леко солена вода, докато за метода на дестилация и обратна осмоза вода се изисква в големи количества, т.к. в първия случай се използва за охлаждане на кондензатора, а във втория, за създаване на воден поток по протежение на мембраните, за да се предотврати тяхното замърсяване.

Използването на морска вода означава необходимостта от поставянето им в близост до резервоара, т.к експлоатацията на големи инсталации далеч от водоема води до увеличаване на цената на водата, а работата на отделни инсталации е практически невъзможна. В допълнение, необходимостта от поставяне на инсталации за обезсоляване в близост до резервоара се дължи на факта, че концентрираната саламура се източва в него по време на обезсоляването. Трябва да се отбележи, че изхвърлянето на саламура има неблагоприятен ефект върху околната среда, тъй като голямо количество вредни вещества в концентрирана форма навлизат в резервоара, например химически добавки, които се въвеждат във водата, за да се намали образуването на котлен камък по време на дестилацията, както и изхвърлянето води до повишаване на солеността в тази област. ...

Особено негативно за развитието на обезсоляването на морската вода е тенденцията за покачване на цените на горивата. цената на произведената вода е значително повлияна от потреблението на енергия, което представлява 60% от нейната стойност.

Един кубичен метър прясна вода в умерените ширини струва 15-32 цента в зависимост от местоположението, а за някои крайбрежни промишлени предприятия около 2,2 долара и повече, особено в случай на химическо третиране на чешмяна вода или санкции за превишаване на водните ограничения. В икономически изгодна позиция обезсоляването се сравнява с доставката на прясна вода на разстояние 10-300 km за водоснабдяване на малки населени места и индивидуални съоръжения за отдих.

В момента основният източник на прясна вода продължават да бъдат водите на реки, езера, артезиански кладенци и обезсоляване на морска вода. В същото време, ако във всички речни канали има 1,2 хиляди km 3, тогава количеството вода в атмосферата във всеки даден момент е 14 хиляди km 3. Всяка година от повърхността на сушата и океана се изпаряват 577 хил. km 3 и същото количество след това пада под формата на валежи. Водата в атмосферата се обновява 45 пъти през годината.

Влагата е неравномерно разпределена по височина, половината от всички водни пари попадат върху долния, километър и половина слой на атмосферата, над 99% - върху цялата тропосфера. Близо до земната повърхност средната абсолютна влажност в света е 11 g / m 3. Много от страните с гореща зона страдат от липса на прясна вода, въпреки че съдържанието й в атмосферата е значително. Например, в Джибути практически няма дъжд през цялата година, докато абсолютната влажност в повърхностния въздушен слой варира от 18 до 24 g / m 3. В пустините на Арабския полуостров и в Сахара, над всеки квадрат от повърхността със страна 10 km на ден, се втурва същото количество вода, което би се съдържало в езеро с площ от 1 km 2 и дълбочина 50 м. За да вземете тази вода, просто трябва да отворите символичния "кран"

Ресурсът на прясна вода в атмосферата непрекъснато се обновява, качеството на кондензата за повечето региони на нашата планета е много високо: съдържа два до три порядъка на по-малко токсични метали (в сравнение с изискванията на санитарните служби), има практически няма микроорганизми и е добре аериран. Както показват икономическите оценки, водата от атмосферата може да стане най-евтината от всичко, което се получава по други методи.

За процеса на кондензация на вода от атмосферния въздух, наред с други неща, трябва да се вземат предвид географските условия. От тях най-важните са следните:

• 1. Глобална циркулация на въздуха. За кондензация на вода от атмосферния въздух най-приемливи са стабилни ветрове в една посока. Тази ситуация е възможна, когато въздухът циркулира около зона с високо налягане, например в югоизточната част на Тихия океан. Това позволява устойчиви ветрове да съществуват тук през сухите летни месеци, като например на югозападния бряг на северно Чили и по крайбрежието на Перу. Подобна ситуация има и на югозападния бряг на Африка.
• 2. Планински райони. За да се увеличи вероятността от кондензация на вода от атмосферата, е необходимо планините да служат като бариера за наситения влажен въздух. В континентален мащаб това са например Андите в Южна Америка. На микро ниво - изолирани хълмове, позволяващи там да се натрупва влажен въздух. В случай на планинска брегова линия е важно планините да са приблизително перпендикулярни на посоката на вятъра, идващ от океана. Това разширява възможността за избор на подходящи места за кондензация.
• 3. Надморска височина над морското равнище. Дебелината на слоестия или слоесто-кумулния облак варира с височината. Най-наситена е горната част на облака. Тази зона има най-приемливото водно съдържание. В различни части на света такава "работна" зона за възможно производство на кондензационна вода се намира на надморска височина от 400 до 1500 m.
• 4. Разстояние от брега. Движението на потоци от пренаситен морски въздух може да достигне до сушата на разстояние от 5 км, но е възможно до 25 км. Тъй като морският въздушен поток прониква навътре, е по-вероятно той да се смеси със сухоземния въздух и да се разсее. Въпреки това, има много области във вътрешността, където това не се случва: пустинята Атакама в Южна Америка, Намиб в Южна Африка. Освен това циркулацията на бриз е особено важна за процеса на кондензация в крайбрежните райони. Следователно в много отношения крайбрежните зони са най-подходящото място за получаване на кондензационна вода от атмосферния въздух.

Експерименти за получаване на вода по този метод се провеждат в много части на света. В 47 места в 22 държави на 5 континента събирането на вода по този метод е експериментално потвърдено. Цената за производство на вода по този метод зависи от много фактори, по-специално от местоположението на инсталацията. Изчислено е, че при експлоатация на инсталацията в експерименталната зона цената ще бъде 1 $ на m 3, като това включва разходите за производство на колекторите. Субсидираната цена на водата, доставена в района, е $8/m3.

Експерименти за кондензация на вода от атмосферата се провеждат и у нас, по-специално в лабораторията за възобновяеми енергийни източници към Географския факултет на Московския държавен университет, където се извършват научноизследователска и развойна работа в тази област от 1996 г. .

Според нас принудителната кондензация на вода от въздуха в повърхностния слой би могла с течение на времето да реши проблема с водоснабдяването в много региони, страдащи от недостиг на прясна вода. Използването на кондензационни агрегати, например, в развиващите се страни ще спести енергията, необходима за обезсоляване на морска вода.

Въведение

Най-големите запаси от прясна вода се намират в полярния лед, но не трябва да забравяме, че основният източник на питейна вода на континента са прясните подземни води.

Свежите подземни води са най-надеждният източник на висококачествена питейна вода за населението, защитена от повърхностно замърсяване; минералните води са достъпно и ефективно терапевтично и профилактично средство. Следователно в „Дългосрочната държавна програма за изследване на недрата и възпроизводството на минерално-ресурсната база на Русия въз основа на баланса на потреблението и възпроизводството на минерални суровини“ бяха взети предвид тези видове подземни води. Много важен фактор, който отличава подземните води от другите видове минерали, е динамиката на запасите и ресурсите, зависимостта на тяхното качество от променливи природни и антропогенни фактори.

По-голямата част от ресурсите в Русия (77,2%) са съсредоточени в четири федерални окръга: Северозападен, Уралски, Сибирски и Далекоизточен, като най-голямо количество е в Сибир (28,9%).

1. прясна вода

1.1 Световни ресурси на прясна вода

Научно-техническият прогрес изисква разработване на все повече ресурси, увеличаване на потреблението на такива природни ресурси, които са трудни или дори невъзможни за попълване.

От гледна точка на жизнената необходимост за всички организми на планетата най-важни са два основни ресурса – вода и въздух. Без тях животът просто ще свърши.

Особено важен въпрос е световното снабдяване с прясна вода. Размишлява ли човечеството над световните проблеми с прясната вода? За щастие, смята той, в противен случай необмисленото разпиляване на водни ресурси би довело до необратима екологична катастрофа. Но той не мисли достатъчно сериозно.

Световните запаси от прясна вода не са безкрайни. Освен това те не са толкова страхотни. Прясната вода представлява не повече от три процента от общото количество вода на планетата. А световните запаси от прясна вода, годна за пиене, са още по-малко – само 0,3% от общите.

Световната прясна вода се намира не само в езерата и реките. Значително количество от него е концентрирано в ледници и резервоари, разположени дълбоко в земята, под морската вода. Тези ресурси са трудни за достъп.

Водата покрива над 70% от световното население, но само 3% от прясната вода.

Повечето естествена прясна вода е под формата на лед; по-малко от 1% са лесно достъпни за консумация от човека. Това означава, че по-малко от 0,007% от водата на земята е готова за пиене.

Повече от 1,4 милиарда души нямат достъп до чиста, безопасна вода по целия свят.

Разликата между предлагането и търсенето на вода непрекъснато нараства и се очаква да достигне 40% до 2030 г.

До 2025 г. една трета от световното население ще зависи от недостига на вода.

До 2050 г. повече от 70% от световното население ще живее в градовете.

В много развиващи се страни процентът на загубите на вода е над 30%, достигайки дори 80% в някои екстремни случаи.

В световен мащаб около 2/3 от всички валежи се връщат в атмосферата. По отношение на водните ресурси регионът на Латинска Америка е най-изобилният, който представлява една трета от световния дренаж, следван от Азия със своята четвърт от световния дренаж. Следват страните от ОИСР (20%), Африка на юг от Сахара и страните от бившия Съветски съюз, всяка с по 10%. Най-ограничени са водните ресурси на страните от Близкия изток и Северна Америка (по 1%).

Повече от 32 милиарда кубически метра питейна вода - течове на вода от градски водоснабдителни системи по целия свят, само 10% от теча се вижда, останалите течове тихо и неусетно изчезват под земята.

Обемът на прясна вода в света е приблизително 30-35 милиона км³.

1.2 Проблеми с осигуряването на планетата с прясна вода и начини за решаването им

Проблемът с прясната вода в света се дължи на нейното нерационално потребление, когато разходите за водни ресурси значително надвишават реалните нужди. Консумацията на прясна вода в света протича с такава интензивност, сякаш водата никога няма да свърши. Това е изключително опасна тенденция.

Друг много важен проблем, освен повишената консумация на прясна вода, е нейното замърсяване с вредни и токсични отпадъци. В резултат на влошаването на екологичната ситуация с водните ресурси изчезването на определени водни обекти - реки, езера и дори морета - се превръща в реална заплаха.

Водата е необходим източник за нормалното функциониране на всички екосистеми на Земята. За съжаление, той вече липсва в много части на света днес. Според експерти на ООН приблизително една шеста от световното население няма достъп до чиста питейна вода, а една трета до битова вода. На всеки осем секунди едно дете умира от заболявания, свързани с водата, а 2,4 милиарда души нямат адекватни санитарни условия. Глобалното изменение на климата може допълнително да усложни ситуацията с водоснабдяването. В приетата резолюция се подчертава, че целта на Десетилетието е по-нататъшно развитие на международното сътрудничество с цел решаване на неотложни проблеми, свързани с водите, и допринасяне за постигането на договорените цели в областта на водните ресурси, съдържащи се в Декларацията на хилядолетието.

Списъкът на страните, в които има недостиг на прясна вода, постепенно се разширява. Според някои прогнози до 2025 г. ще има повече от петдесет такива държави. Още днес около четиридесет процента от жителите на света изпитват относителен недостиг на водни ресурси.

И с нарастването на населението, неотложността на проблема с недостига на прясна вода само ще се увеличава, защото потреблението ще се увеличава всяка година, а запасите ще намаляват.

Тежестта на ситуацията се дължи на съвместното действие на три основни причини:

Ръст на населението. Всяка година населението на планетата се увеличава с 85 милиона души, а в същото време потреблението на вода на глава от населението расте – в развитите страни се удвоява на всеки двадесет години.

Замърсяването с отпадъци от околната среда, предимно отпадъчни води, което нараства експоненциално и сегашното поколение ще се изправи пред ситуация, при която световното търсене на чиста прясна вода ще надхвърли абсолютните й запаси.

Глобалното затопляне причинява все по-интензивно топене на ледниците, които съхраняват около 70% от прясната вода в света. Например топенето на ледниците в Аляска през последните 5-7 години се случи два пъти по-бързо от преди. В Алпите ледниците са загубили до 20% от териториите си през последните двадесет години, същото важи и за Еквадор, Перу и Боливия, където ледниците са единственият източник на вода, както и за хималайските страни, където една трета от населението на света живее.

Ситуацията се влошава от факта, че ускоряващото се топене на арктическия лед, причинено и от глобалното затопляне, ще доведе до повишаване на нивото на Световния океан. Според редица учени ледниците в Северна Америка може да се стопят до 2030 г. и Берлин, Париж, Лондон, Петербург, Ню Йорк и много други градове ще се окажат на дъното на моретата преди края на века.

За да се намали рискът от екологична катастрофа и да се предотврати "водна криза", е необходимо да се обединят усилията на всички страни и народи, като се установи глобално сътрудничество и рационално използване на природните ресурси. # "justify"> Британският вестник "Обзървър" получи текста на секретен доклад на анализатори от Пентагона за перспективите от последствията от глобалното затопляне. В доклада се казва, че развиващите се климатични процеси в близко бъдеще ще доведат до големи наводнения, сериозни военни конфликти и хуманитарни бедствия в глобален мащаб. Запасите от енергия, храна и питейна вода ще намалеят толкова много, че правителствата в много страни могат да разчитат на оръжия за масово унищожение, за да ги защитят. Липсата на ресурси, която само ще се засили в близко бъдеще, ще доведе до факта, че ще започнат войни за тяхното притежание по целия свят. Авторите на доклада сравняват възникващата ситуация със случилото се на Земята преди около 8200 години, когато планетата е била подложена на неурожай, глад, епидемии и масови миграции на населението. Ето такава тъжна картина.

Русия представлява една трета от всички световни ресурси на прясна вода, които са на разположение за използване, което я прави много примамлива мишена за посегателства.

Общият дебит на руските реки е 4270 кубически километра годишно (екологическо е безопасно да се вземат не повече от 15 кубически километра годишно).

На територията на Русия се намира едно от чудесата на природата - езерото Байкал. Езерото Байкал е уникален източник на чиста прясна вода. Обемът на водата в езерото е 23 хиляди кубически метра. км. (същото като във всичките пет Големи езера на Северна Америка). Това е 20% от всички запаси на прясна вода на Земята и 30% от руските резерви, с изключение на ледниците. Байкал е най-дълбокото езеро в света, средната му дълбочина е 730 м, максималната 1637 м. Водата на Байкал, особено на големи дълбочини, е изключително прозрачна и чиста. Прозрачността достига 65 m на диска Secchi, което съответства на най-високата прозрачност на морската вода.

Характерна особеност на езерото Байкал е висока степен на хомогенност на водните свойства в пространството и стабилност във времето. Температурата на водата на голяма дълбочина е 3,2 ° C. Температурният скок е на дълбочина 200-250 м. Вертикалният водообмен е много слаб. Хоризонталният водообмен, образуван от системата от хоризонтални течения, е незначителен. Транзитният воден обмен се осъществява поради потока на езерото, но времето за замяна на езерните води с речни е изключително дълго: в южната част е около 90 години, в средата - около 250 години, а в северната част - 550 години.

Водата в Байкал е изключително чиста. Солеността му е 120-130 mg / kg, което е два до три пъти по-ниско, отколкото в повечето реки и езера в Русия, и може да се счита за световен стандарт за чистота. Байкал е безценен диамант, подарен на Русия от съдбата. Ние не сме създали, не сме спечелили, не сме го купили, следователно не можем да си представим истинската му стойност. И още не сме го загубили, за да разберем със задна дата незаменимостта на загубата. И има реална заплаха от това. Нуждаем се от незабавни решителни мерки за защита на това държавно стратегическо съоръжение от най-голямо значение за Русия.

Чистата питейна вода се превръща в стратегическа стока. Например индустрията за бутилирана питейна вода е една от най-бързо развиващите се в света. Над сто милиарда литра вода се продават годишно, предимно в пластмасови съдове. Печалбите в тази индустрия вече достигат един трилион долара годишно - това е 40% от печалбите на петролните компании и повече от печалбите на фармацевтичните компании. Търговията с вода скоро ще бъде по-изгодна от търговията с петрол. И къде беше тази индустрия само преди 15-20 години, когато петролната индустрия вече се търкаляше в глобални кризи? И къде ще бъде тя след 15-20 години? В крайна сметка всеки иска да живее не по-малко от това да кара кола.

2. Перспективи за използването на подземните води като основен източник на прясна вода

2.1 Световно потребление на вода

През миналия век потреблението на прясна вода в света се е удвоило, а хидроресурсите на планетата не отговарят на толкова бързото нарастване на човешките нужди. Според Световната комисия по водата днес всеки човек се нуждае от 40 (20 до 50) литра вода всеки ден за пиене, готвене и лична хигиена. Въпреки това около милиард души в 28 държави по света нямат достъп до толкова много жизненоважни ресурси. Повече от 40% от световното население (около 2,5 милиарда души) живее в райони с умерен или тежък недостиг на вода. Предполага се, че до 2025 г. този брой ще нарасне до 5,5 милиарда и ще съставлява две трети от световното население.

Най-големите потребители на вода (по обем) са Индия, Китай, САЩ, Пакистан, Япония, Тайланд, Индонезия, Бангладеш, Мексико и Руската федерация.

Общият разход на вода варира от 646 км 3/ година (Индия) до по-малко от 30 км 3/ година в Кабо Верде и Централноафриканската република.

% от 4000 км 3/ година на водата, използвана за напояване, битово и промишлено потребление, производство на енергия, идва от подземни и повърхностни възобновяеми източници. Останалите са от невъзобновяеми (изкопаеми) водоносни хоризонти, това се отнася основно за Саудитска Арабия, Либия и Алжир.

Подземните води вече представляват 20% от общата използвана вода и тази цифра нараства бързо, особено в сухите региони. През 20-ти век извличането на подземни води се е увеличило 5 пъти.

2.2 Използване на подземните води като източник на прясна вода

Подземните води са един от източниците на водоснабдяване и най-важните минерални ресурси. Разграничават се видовете подземни води: питейни, технически, минерално-лечебни, топлоенергийни и индустриални води. Свежите подземни води, заедно с повърхностните води, са в основата на водния фонд в Русия и се използват главно за питейни цели.

Значителна част от изпадащата дъждовна вода, както и стопената вода, се просмуква в почвата. Там той разтваря съдържащата се в почвения слой органична материя и се насища с кислород. По-дълбоко са пясъчни, глинести, варовикови пластове. В тях органичните вещества се филтрират предимно, но водата започва да се насища със соли и микроелементи. Като цяло няколко фактора влияят върху качеството на подземните води.

) Качество на дъждовната вода (киселинност, наситеност със сол и др.).

) Качеството на водата в подводния резервоар. Възрастта на такава вода може да достигне десетки хиляди години.

) Характерът на слоевете, през които преминава водата.

) Геоложки характер на водоносния хоризонт.

Най-значимите количества в подземните води съдържат като правило калций, магнезий, натрий, калий, желязо и в по-малка степен манган (катиони). Заедно с обичайните във водата аниони - карбонати, бикарбонати, сулфати и хлориди - образуват соли. Концентрацията на сол зависи от дълбочината. В „най-старите“ дълбоки води концентрацията на соли е толкова висока, че имат отчетливо солен вкус. Повечето от известните минерални води принадлежат към този тип. Водата с най-добро качество се получава от варовикови пластове, но дълбочината на тяхното залягане може да бъде доста голяма и стигането до тях не е евтино удоволствие. Подземните води се характеризират с доста висока соленост, твърдост, ниско съдържание на органични вещества и почти пълно отсъствие на микроорганизми.

В контекста на нарастващото влошаване на качеството на повърхностните води, прясните подземни води често са единственият източник за осигуряване на населението с висококачествена питейна вода, защитена от замърсяване.

Задоволяването на настоящите и бъдещите нужди на руското население от висококачествена питейна вода придобива все по-голямо социално-икономическо значение.

Ресурсният потенциал или ресурсната база на прясна подземна вода за снабдяване с питейна вода на населението и водоснабдяване на промишлени съоръжения на Руската федерация се характеризира с прогнозните ресурси и оперативни запаси от подземни води от оценените находища. Под прогнозни ресурси се разбира количеството подземни води с определено качество и предназначение, което може да се получи в рамките на хидрогеоложката структура, речните басейни или административно-териториалната единица и отразява потенциалното използване на водите.

Под експлоатационни запаси от подземни води се разбират запасите, оценени в находищата на подземни води и техните участъци, преминали държавна проверка по установения ред. Те отразяват количеството подземна вода, което може да се получи на находището (площадката) с помощта на геоложки и технически обосновани водовземни съоръжения при определени режим и условия на работа, както и качеството на водата, която отговаря на изискванията за предназначението. през прогнозния период на потребление на вода, като се вземат предвид състоянието на управлението на водите, мерките за опазване на околната среда, санитарните изисквания и социално-икономическата осъществимост на тяхното използване.

Оперативните резерви представляват проучената и проучена част от прогнозните подземни водни ресурси на територията.

Прогнозните ресурси на подземните води са определени при регионални оценки през 60-80-те години на миналия век, практически без да се отчитат екологичните ограничения, въздействието на стопанските дейности и технико-икономическите аспекти на експлоатацията на подземните води. Поради тази причина стойностите на оперативните резерви в редица съставни образувания на Руската федерация (Москва и Московска област, републиките Калмикия, Карачаево-Черкесска, Ставрополска територия) досега са надвишили прогнозните ресурси.

През 2014 г. беше извършена работа за оценка на осигуряването на населението с подземни водни ресурси за битово и питейно водоснабдяване в съставните единици на Руската федерация, но не премина държавния преглед, следователно стойностите на предвидените ресурси, представени в него, не са легитимни и в момента не се вземат предвид.

Прогнозираните ресурси на подземните води на територията на Руската федерация, според държавния мониторинг на състоянието на недрата (GMSN), не са се променили, както в предишни години и възлизат на 869,1 милиона m3 / ден (317 km 3/година). Разпределението на прогнозните ресурси на подземните води по териториите на федералните окръзи и съставните образувания на Руската федерация е неравномерно.

Анализът на разпределението на прогнозираните подземни водни ресурси показва, че преобладаващото им количество (в милиони m3 / ден) е ограничено до речните басейни: Об (без Иртиш) - 234,3; Иртиш (с Тобол) - 48,1; Печора - 51; Дон (без Северен Донец) - 36,6; Волга (без Ока, Кама и Сура) - 35,4; Кама - 34,6; Ока - 30; Купидон -34,6; Енисей - 29; Лена - 28 и Северна Двина - 26,8 милиона m3 / ден. На територията на останалите речни басейни прогнозните ресурси възлизат на 165,7 милиона m3 / ден, или 19% от общата им стойност в Руската федерация.

В системите за питейно водоснабдяване степента на използване на подземните води, произведени в райони с прогнозни запаси, е сравнително ниска. От дълго време средният показател за използване на подземните води в общия баланс на битово и питейно водоснабдяване е 45% (за градското население - 40%, а за селското - 83%).

Слабото развитие на проучените запаси от подземни води се обуславя от редица причини. Основните от тях са: липсата на съвременна регулаторна рамка с регламенти за използването на подземните водни тела, като се вземат предвид кардиналните промени в правната и икономическата ситуация в страната, неопределеността на границите и състоянието на находищата на подземни води; промяна в правния статут на територията на депозити; отдалечено местоположение на депозитите от потребителите; промени (засилване) на изискванията за качеството на питейната вода; промени в управлението на водите и екологичната ситуация, включително развитието на зоната на находищата, тяхното техногенно замърсяване; закриване на предприятия - консуматори на вода и др. Комуналните услуги традиционно дават предпочитание на повърхностните източници на водоснабдяване. В резултат на това около половината от находищата, проучени през 50-80-те години на миналия век, в момента не се използват, въпреки че се вземат предвид в държавния баланс.

Държавите с големи запаси от подземни води включват Русия, Бразилия, както и редица екваториални африкански страни.

Липсата на чиста прясна повърхностна вода принуждава много страни да използват подземните води по-активно. В Европейския съюз вече 70% от цялата вода, използвана от консуматорите на вода, се взема от подземни водоносни хоризонти. В Дания, Литва и Австрия подземните води са единственият източник на прясна вода за обществено потребление.

В сухите страни водата се взема почти изцяло от подземни източници (Мароко – 75%, Тунис – 95%, Саудитска Арабия и Малта – 100%). Подземните водоносни хоризонти се срещат навсякъде, но те не са възобновяеми навсякъде. И така, в Северна Африка и Арабския полуостров те са били пълни с вода преди около 10 000 години, когато климатът тук е бил по-влажен. В Екваториална и Южна Африка подземните води се справят много по-добре. Проливните тропически валежи насърчават бързото възстановяване на запасите от подземни води.

Годишното потребление на подземни води по света се приема на ниво от 900 км 3(ЮНЕСКО) възобновяеми световни подземни води - 12 700 km3 през годината.

Такива държави като Бразилия, Русия, други Канада, Китай, Индонезия, САЩ, Индия са най-осигурени с ресурсите на речните потоци. Но през последните десетилетия, поради изхвърлянето на промишлени отпадъци без пречистване, много реки просто бяха отровени (особено в Индия, Китай).

Според Световния фонд за дивата природа река Яндзъ (Китай) е една от най-замърсените реки в света. Челната десетка включва азиатски реки като Меконг и Ганг, както и европейския Дунав и северноамериканския Рио Гранде. Експертите наричат ​​състоянието на всички тези и много други реки заплашително.

Международните екологични организации многократно предупреждаваха за опасността, която заплашва най-големите реки в света поради задръстванията с язовири, морския транспорт, както и поради емисиите на вредни вещества и изменението на климата.

Сред основните държави, изпитващи остра нужда от прясна вода, е препоръчително да се откроят Китай, Индия и Съединените щати.

Азия е континентът с най-голяма консумация на вода в света. Според Организацията по прехрана и земеделие на ООН (FAO) тя е собственик на втория по големина воден резерват в света. Съдържа 70% от общата напоявана земеделска земя в света. Населението на Азия (прибл. 4 милиарда души) консумира прибл. 6% от водните ресурси на континента, промишлеността 10% и 84% селското стопанство. В същото време Азия се променя бързо: до 2050 г. от 9 милиарда души. ще има 5 милиарда - жителите на азиатския континент. В допълнение към високия си темп на растеж на населението, Азия демонстрира високи темпове на развитие и растеж на просперитета – фактори, които влияят върху моделите на потребление. Към производството на ориз, изключително водоемка култура, днес трябва да се добави и нарастващата консумация на месо. През 1960 г. Китай произвежда около 2,5 милиона тона, а през 2006 г. - повече от 80 милиона тона. Според Института за водно образование са необходими 3000 литра вода за производството на 1 кг ориз.

Липсата на чиста и питейна вода е един от най-наболелите проблеми в Африка. Само всеки шести човек има достъп до чиста вода. В развиващите се страни 80% от патологиите и заболяванията по един или друг начин са свързани с липсата на чиста вода.

Проблемът с водата в много африкански държави на юг от Сахара е до голяма степен проблем с липсата на икономични, евтини и ефективни помпи. Следователно липсата на H2O се превръща не само в опасност за човешкия живот и здраве, но се превръща в социален проблем: много момичета в африканските страни не могат да ходят на училище, защото са принудени (както много жени) да ходят да донесат вода за семействата си за много километри всеки ден или продължително време изпомпвайте вода с ръчни помпи (където има такива). А електрическите помпи и електричеството като цяло нямат огромен брой бедни селища на черния континент.

Обемът на възобновяеми водни източници на глава от населението в Северна Африка ще бъде значително намален до 2025 г. Либия почти няма възобновяеми източници, но потреблението на вода на глава от населението е много високо и близко до нивото на Египет и Судан. В Египет и Либия, превишението на потреблението на вода над средните възобновяеми водни запаси на глава от населението. Най-ниското ниво на потребление на вода на глава от населението е в Алжир, Тунис и Мароко, но там потреблението на глава от населението е на нивото на възобновяемите източници на глава от населението.

Бахрейн получава подземни води от страничен дълбок поток от водоносен хоризонт Дамам, който е част от обширен регионален водоносен хоризонт. Прекомерното изтегляне от този водоносен хоризонт е довело до повишена соленост на водата, идваща от съседни солени и солени водоизточници.

Повече от половината от потреблението на вода в страната се осигурява от инсталацията за обезсоляване на Хид (IWPP), като делът на подземните води през 2008 г. е 15% от потреблението на вода. Сега делът на обезсолената вода вече е над 80% от потреблението на вода в Бахрейн, в бъдеще този дял ще се увеличава.

Национална политика за отпадъчни води, включително повторното им използване: през 2008 г. до 88% от пречистването на отпадъчните води на населението, целта до 2015 г. е пълно пречистване. В бъдеще правителството очаква значително увеличаване на използването на пречистени отпадъчни води за напояване поради намаляване на водовземането на подземни води. Пречистените отпадъчни води обаче се оказват с толкова лошо качество, че селяните категорично отказват да ги използват за напояване на посевите.

В Русия водоснабдяването на олимпийските съоръжения на Зимните олимпийски игри в Сочи 2014 се основаваше изцяло на подземни води. Основните ресурси на подземните води са достатъчни, за да задоволят нуждите на олимпийските съоръжения за водоносен хоризонт от съвременни алувиални седименти в долините на реките Псоу, Мзимта и нейните притоци. Този водоносен хоризонт в речните долини исторически е бил основният източник на водоснабдяване за Голям Сочи, тъй като по Черноморското крайбрежие няма други значими източници на подземни води. За сметка на подземните води от други седименти, проблемите с водоснабдяването бяха решени с нужда от не повече от десетки, в най-добрия случай, първите стотици m3 / ден

Всички олимпийски обекти са разделени на две групи: Приморска на територията на Имеретинската низина и Горная - главно в района на селото. Красная поляна - Есто-Садок и новоразработени райони - нагоре по течението на вливането на реката. Mzymta на нейния приток Achipse. Естествено, източниците на водоснабдяване на Приморски и планински обекти са териториално разделени един от друг.

Водоснабдяването на съоръженията на Олимпийската планина беше осигурено главно за сметка на подземните находища на Бешенски (11 хиляди m3 / ден) и Esto-Sadok-Mzymtinsky (14 хиляди m3 / ден), които позволяват водоснабдяването на селото. Красная поляна и Есто-Садок от две различни страни.

Бешенското находище е ограничено до плътен делувиално-пролувиален шлейф от валунно-камъчета с пясъчно-глинест пълнител. Поради това параметрите на филтрация на водоносните скали тук са по-ниски от тези на съвременните алувиални отлагания по долините на реките Мзимта и Псоу, където глинестият материал е в пясъчния пълнител на валунно-камъчета. Съответно производителността на кладенците е по-ниска. Ако в находището Esto-Sadok-Mzymtinskoye дебитите на кладенеца са максимални и достигат 4,5-5,0 хиляди m3 / ден, то в Beshensky полето е 0,8-1,2 хиляди m3 / ден.

Есто-Садок-Мзимтинското поле е разположено малко под сливането на реките Мзимта и Ачипсе в зоната на разширяване на речната долина, което води до увеличаване на скоростта на подземния поток поради повишено поглъщане на повърхностни води. Следователно, за разлика от полето Псоу, в горната част на участъка на водоносните отлагания вече се е образувал тинен слой, а отделянето на нивото от реката вече се наблюдава в естествени условия - дълбочината на нивото на подземните води е 5 -6 м под реката ден. При такива условия не възниква оперативно запушване на водоносни скали, а параметрите на пропускателната способност на речния канал, формирани за дългосрочен период, могат да се използват за прогнозни изчисления. Участъкът Есто-Садок-Мзимтински позволява най-ефективния и компактен прием на вода в планинската част на олимпийските съоръжения. Оттук подземните води ще се доставят не само надолу по долината до селата Есто-Садок и Красная поляна, където ще бъдат настанени повечето гости на Олимпиадата, но и нагоре към обектите на планинския клъстер „Роза Хутор“, където е планинското олимпийско селище и обектите на ски състезания и други планински видове зимни спортове. Тук ще бъдат разположени допълнителни водоприемници "Долна база" на GLK.

"Роза Хутор" с капацитет 3,2 хиляди m3 / ден, както и временни водоприемници директно на планинския склон за водоснабдяване на планинското олимпийско селище (VZU "Gorny Priyut") и финалната зона на ски състезанията (VZU " Финишна зона") с капацитет от първите стотици m3 / ден ...

Характерно е, че всички повече или по-малко големи водохващания осигуряваха стабилно водоснабдяване на олимпийските обекти, разположени в долините на реката. Мзимта и нейните притоци. Непосредствено в планинската част водоносните хоризонти, ограничени до делувиално-пролувиално-полиувиални насипно-детритни отлагания с глинен пълнител, са маловодни. Освен това има много силна динамика на колебанията в нивата, които се различават значително през зимата и лятото. Това води до отводняване на най-поливаната част от участъка. Следователно през лятото дебитите на кладенеца са 3-5 пъти по-ниски, отколкото през зимата, вариращи от 400-600 m 3/ ден до 100-150 m3 / ден

Така постоянното водоснабдяване на олимпийските планински съоръжения се базираше на водоприемници в речните долини, а временното на единични водоприемници в планинската част.

Заключение

замърсяване на прясна вода под земята

Замърсяват се не само повърхностните води, но и подземните води. Като цяло състоянието на подземните води се оценява като критично и има опасна тенденция за по-нататъшно влошаване. Подземните води (особено горните, плитките, водоносните хоризонти), следвайки други елементи на околната среда, изпитват замърсяващия ефект от човешката икономическа дейност. Подземните води страдат от замърсяване на нефтени находища, минни предприятия, филтрационни полета, утаемници и депа на металургични предприятия, складове за химически отпадъци и торове, сметища, животновъдни комплекси и неканализирани селища. Наблюдава се влошаване на качеството на водата в резултат на прибиране на некачествени природни води в нарушение на режима на работа на водохващанията. Площта на центровете на замърсяване на подземните води достига стотици квадратни километри. Сред веществата, замърсяващи подземните води, преобладават: нефтопродукти, феноли, тежки метали (мед, цинк, олово, кадмий, никел, живак), сулфати, хлориди, азотни съединения. Списъкът на контролираните вещества в подземните води не е регламентиран, поради което е невъзможно да се създаде точна картина на замърсяването на подземните води.

Сложният и взаимосвързан характер на сладководни системи изисква холистичен подход към управлението на сладководни ресурси (включващ икономически дейности във водосбора), основан на балансиран отговор на нуждите на населението и околната среда. Още в приетия в Мар дел Плата План за действие се посочва вътрешната връзка между водните проекти и сериозните последици от тяхното изпълнение, които са от физичен, химичен, биологичен и социално-икономически характер. В областта на здравето на околната среда, общата цел беше „да се оцени въздействието върху околната среда от различните видове използване на водата, да се подкрепят мерки за борба с болестите, предавани по водата, и за защита на екосистемите“. Мащабът и степента на замърсяване на аерационните зони и водоносните хоризонти винаги са били подценявани поради относителната недостъпност на водоносните хоризонти и липсата на информация за водоносните хоризонти. В тази връзка опазването на подземните води е един от най-важните елементи на рационалното използване на водните ресурси.

Светът се нуждае от практики за устойчиво управление на водите, но ние не се движим достатъчно бързо в правилната посока. Една китайска поговорка гласи: „Ако не променим курса, можем да стигнем там, където отиваме“. Без промяна в посоката много райони ще продължат да изпитват недостиг на вода, много хора ще продължат да страдат, конфликтите за водата ще продължат и нови райони с ценни, силно влажни земи ще бъдат унищожени.

Докато кризата с сладководни води изглежда неизбежна в много понастоящем оскъдни райони, на други места проблемът все още може да бъде разрешен, ако политиките и стратегиите бъдат формулирани, съгласувани и приложени възможно най-скоро. Международната общност се фокусира върху световните проблеми с водата и редица организации осигуряват финансиране и помагат за управлението на водоснабдяването и търсенето. Появяват се все повече механизми за осигуряване на по-справедливо разпределение на тези ресурси. Държавите в райони с традиционен недостиг на вода въвеждат по-добри тарифни механизми, развиват обществени системи за управление на водите и преминават към режими за управление на водосбора и речните басейни. Междувременно броят и мащабът на подобни проекти трябва да бъдат значително увеличени.

Списък на използваната литература

1. Г.В. Стадницки, A.I. Родионов. "екология".

Правда-5 / кандидат геогр. Науки С. Голубчиков „Няма да има нищо, което да замени шума на горски поток“ / 28 март – 4 април (стр. 6), 1997г.

Жуков A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D. Методи за пречистване на промишлени отпадъчни води М .: Стройиздат.

Методи за опазване на вътрешните води от замърсяване и изчерпване, Изд. И К. Гавич. - М .: Агропромиздат, 1985.

Насоки за контрол на качеството на питейната вода. 2-ро издание, том 1, СЗО, Женева, 1994 г.

Списание "Инженерна екология", No1, 1999г

... „Екология, здравеопазване и управление на природата в Русия“ / Под. изд. В. Ф. Протасова - М. 1995 г. /

НА. Агаджанян, В.И. Торшин "Екология на човека" - ММП "Екоцентър", КРУК 1994г.

Бернар Небел "Наука за околната среда" (В 2 тома), "МИР" М. 1993 г.

Обучение

Нуждаете се от помощ за проучване на тема?

Нашите експерти ще съветват или предоставят уроци по теми, които ви интересуват.
Изпратете заявкас посочване на темата точно сега, за да разберете за възможността за получаване на консултация.