Gėlo vandens trūkumas mūsų planetoje – viena opiausių problemų, su kuria žmonija susidūrė XX amžiaus pabaigoje – šio amžiaus pradžioje. Tuo pačiu metu kiekvienais metais jo aktualumas tik didėja, tiek dėl žmonių skaičiaus augimo (šiuo metu JT duomenimis daugiau nei 7,3 mlrd. žmonių), tiek dėl pramonės plėtros. Pakalbėkime apie šios problemos priežastis ir sprendimus išsamiau.
Gėlo vandens atsargos Žemėje
Bendras vandens tūris mūsų planetoje yra milžiniškas – daugiau nei 1,4 milijardo kubinių kilometrų, tačiau gėlas vanduo sudaro tik šiek tiek daugiau nei 2 proc., tik 35 mln. kubinių kilometrų, iš kurių tik apie 200 tūkstančių kubinių kilometrų – mažiau 1 proc. visas gėlo vandens atsargas žmonės gali efektyviai panaudoti savo gyvenime, nes didžioji gėlo vandens dalis yra arba giliai po žeme, arba toli nuo apgyvendintų vietovių (daugumą atsargų sudaro ledas Arktyje, Antarktidoje ir Grenlandijoje).
Pagrindinis vandens tūris Žemėje yra nesibaigiantis Pasaulio vandenyno vandenys, kažkada atrodė begalinis senovinis, todėl Finisterre (senovės graikų kalba „žemės pabaiga“), pionierių suteiktas vakariausiam Europos kyšuliui, esančiam m. šiuolaikinė Ispanija. Vaizdas iš jo į nesibaigiančius Atlanto vandenyno vandenis žemiau esančioje nuotraukoje:
Žmonių naudojamos gėlo vandens atsargos yra upės, ežerai, dirvožemio vandenys ir seklus požeminis vanduo – 100-200 metrų gylyje. Jie pasiskirstę itin netolygiai – trečdalis pasaulio gėlo vandens atsargų yra Lotynų Amerikoje, dar ketvirtadalis – Azijoje, o Artimųjų Rytų ir Šiaurės Amerikos šalyse tenka vos 1% viso pasaulio gėlo vandens atsargų. Na, Šiaurės Afrikoje su Sacharos dykuma – ir dar mažiau. Maždaug trečdalis žemės ploto, kuriame gyvena žmonės, patenka į sausringas juostas, kur vandens trūkumas yra ypač didelis.
Tačiau, be grynai geografinių ypatybių, problema yra daug daugiau. gėlo vandens trūkumasįtakoja žmogaus šeimininko veikla. Apie tai kalbėsime kitame skyriuje.
Gėlo vandens trūkumo Žemėje priežastys
Nesunku atspėti, kad pagrindinė gėlo vandens stygiaus priežastis yra žmonių populiacijos augimas – daugiau žmonių, atitinkamai, daugiau vandens reikia valgyti ir higienai. Be to, yra daugybė pramonės pramonės šakų, kurios sunaudoja didelius vandens kiekius tiek kaip žaliavą, tiek kaip aušinimo priemonę. O ką jau kalbėti apie žemės ūkį – be drėkinimo, didelis vandens kiekis išleidžiamas gyvuliams ir paukščiams auginti. Sunku patikėti, bet norint pagaminti 1 kg jautienos, reikia išleisti 15 000 litrų vandens! Kiauliena „sunaudoja mažiau vandens“ – 1 kg užtenka 6000 litrų vandens.
Natūralu, kad klimato kaita taip pat vaidina savo vaidmenį – globalinis atšilimas, didėjantis dykumų ir pusiau dykumų regionų užimamos teritorijos plotas, lydantis amžinojo Arkties ir Antarkties ledo tirpsmą, mažina ir gėlo vandens pasiūlą pasaulyje. JT ekspertų teigimu, kiekvienais metais bendras žmonijos vandens suvartojimas auga daugiau nei 64 milijonais kubinių kilometrų. Ir jei dabar žmonių, neturinčių galimybės gauti pakankamai išvalyto gėlo vandens, skaičius yra pusė milijardo žmonių (daugiausia Afrikoje), tai iki 2030 m., jei niekas nepasikeis, jų skaičius jau bus 5 milijardai žmonių, arba 2/3 pasaulio gyventojų. gyventojų. iki to laiko.
Apskritai vaizdas gana pesimistinis. Ar galima ką nors padaryti, kad planetoje neatsirastų gėlo vandens trūkumas?
Vandens trūkumo problemos sprendimo būdai
Natūralu, kad mokslininkai ne tik prognozuoja, bet ir bando pasiūlyti šios problemos sprendimo būdus. Visame pasaulyje aplinkosaugos judėjimai įgauna pagreitį, siekiant sustabdyti mūsų planetos vandens išteklių naikinimą. Vis daugiau žmonių visame pasaulyje pasirašo peticijas vyriausybėms, kad jos imtųsi veiksmų. Praėjusiais metais daugelyje pasaulio miestų surengtos eitynės, raginančios sustabdyti globalinį atšilimą, sutraukė daugybę dalyvių – vien Niujorke į šią demonstraciją susirinko daugiau nei 300 tūkst. prieš Vietnamo karą. O vyriausybės priverstos atsižvelgti į visuomenės nuomonę – išsivysčiusios šalys priima įstatymus, ribojančius gėlo vandens naudojimą pramonės reikmėms, vis daugiau pasaulio šalių prisijungia prie Kioto protokolo, dėl kurio kitas susitarimas numatytas 2015 metų gruodį.
Tačiau net ir buitiniu lygmeniu kiekviename bute ar name yra galimybė šiek tiek prisidėti prie planetos vandens išteklių tausojimo. Užtenka tik pradėti rūpintis šiuo nepakeičiamu gamtos turtu – pasistenkite pradėti maudytis po dušu, o ne vonioje, valydami dantis užsukite čiaupą, stebėkite, ar vandens tiekimo sistemoje nėra nuotėkių ir pan. Na, o neatsakingiems piliečiams vandens skaitiklių įrengimas bus puiki paskata – anksčiau plačiai paplitusi mokėjimo „vidutiniškai“ arba vienam asmeniui sistema, natūraliai to neskatino. Taip, mūsų šalyje yra vieni didžiausių gėlo vandens atsargų pasaulyje, tačiau šios atsargos nėra amžinos, todėl kuo anksčiau pagalvosime apie atidesnį požiūrį į vandenį ir visą gamtą, tuo didesnė tikimybė, kad mūsų vaikai neturi gyventi vandens išteklių trūkumo sąlygomis.
Gėlo vandens problema Žemėje kasmet tampa vis aktualesnė. Planetos gyventojų daugėja, auga ir pramonės gamyba, o po to gerokai išauga gėlo vandens suvartojimas. Pasaulinė gėlo vandens problema yra ta, kad vandens ištekliai nėra papildomi.
Taigi gėlo vandens atsargos planetoje po truputį mažėja, o jei nebus pakeistas ekstensyvus vandens išteklių panaudojimo būdas, daugumoje regionų gali trūkti gėlo vandens, o vėliau – ekologinė katastrofa.
Kokiais būdais galima išspręsti gėlo vandens trūkumą?
Čia yra daug metodų ir technologijų:
1) Gėlo vandens atsargų rezervuaruose išsaugojimas.
Tai leidžia ne tik išsaugoti vandens išteklius, bet ir turėti vandens atsargas nenumatytų nelaimių atveju.
2) Vandens apdorojimo technologijos.Buitinės ir nuotekos turi būti apdorojamos ir valomos. Taip sutaupoma daug gėlo vandens.
3) Sūrio vandens gėlinimas.
Sūrio vandens perdirbimo į gėlą vandenį (gėlinimo) technologijos tampa vis pažangesnės ir reikalauja mažiau materialinių sąnaudų. Sūraus vandens pavertimas gėlu vandeniu yra puikus gėlo vandens problemos sprendimas.
4) Augalų auginimo būdai.
Pasitelkus šiuolaikines genetinės atrankos technologijas, atsirado galimybė veisti žemės ūkio kultūras, atsparias sūriems dirvožemiams. Šiuos augalus galima laistyti sūriu vandeniu ir taip sutaupoma nemažai gėlo vandens.
Kitas įdomus būdas taupyti gėlą vandenį laistant augalus – lašelinis laistymas. Tam į žemės ūkio paskirties žemę tiekiama mažo skersmens šakotų vamzdžių sistema, per kurią vanduo teka tiesiai į augalą arba jo šaknis (kai sistema yra po žeme) ir tai smarkiai sumažina gėlo vandens suvartojimą.
6) Nuotekos.
Kadangi žemės ūkis sunaudoja labai daug vandens išteklių, nuotekos gali būti naudojamos augalams laistyti. Ši praktika taikoma ne visais atvejais, tačiau naudojant ji duoda efektyvų rezultatą.
7) Dirbtinis miškas.
Neįprastas gėlo vandens trūkumo sausringuose pasaulio regionuose problemos sprendimas – dirbtinio miško kūrimas dykumose. Praktiškai tokie projektai dar neįgyvendinti, tačiau prie jų vyksta darbas.
8) Šuliniai ir ledynai ir kt.
Ledynuose sutelktos didžiulės gėlo vandens atsargos. Kai kuriuos iš jų sumaniai išlydžius, gali išsiskirti nemažas kiekis vandens. Kitas gėlo vandens gamybos variantas yra gilių gręžinių gręžimas.
Egzotiškesni variantai yra lietaus debesų įtakos technologija ir vandens kondensato susidarymas iš rūko.
Taigi, pasitelkus šiuolaikines aplinkosaugos technologijas, artimiausiu metu gėlo vandens naudojimo problemos iš esmės gali būti išspręstos.
Vanduo yra svarbiausias gyvybės išteklius ir visos gyvybės Žemėje šaltinis, tačiau netolygus jo pasiskirstymas žemynuose ne kartą tapo krizių ir socialinių katastrofų priežastimi. Gėlo geriamojo vandens trūkumas pasaulyje žmonijai pažįstamas nuo senų senovės, o nuo paskutiniojo XX amžiaus dešimtmečio nuolat laikomas viena iš globalių šių laikų problemų. Tuo pačiu metu, augant mūsų planetos gyventojų skaičiui, labai išaugo vandens suvartojimo mastai ir atitinkamai vandens trūkumas, o tai vėliau ėmė prastėti gyvenimo sąlygas ir sulėtino trūkumą patiriančių šalių ekonominį vystymąsi.
Šiandien pasaulio gyventojų skaičius sparčiai auga, o gėlo geriamojo vandens poreikis tik auga. Remiantis skaitikliu www.countrymeters.com, 2015 m. balandžio 25 d. Žemės gyventojų skaičius pasiekė maždaug 7 milijardus 289 milijonus žmonių, o metinis prieaugis yra maždaug 83 milijonai žmonių. Duomenys rodo, kad gėlo vandens poreikis kasmet išaugo 64 mln. kubinių metrų. Pažymėtina, kad tuo laikotarpiu, kai pasaulio gyventojų skaičius išaugo tris kartus, gėlo vandens naudojimas išaugo 17 kartų. Be to, pagal kai kurias prognozes, per 20 metų jis gali išaugti tris kartus.
Tokiomis sąlygomis nustatyta, kad jau kas šeštas planetos žmogus jaučia gėlo geriamojo vandens trūkumą. O padėtis tik blogės, nes vystosi urbanizacija, auga gyventojų skaičius, didėja pramonės vandens poreikiai ir spartėja pasaulinė klimato kaita, dėl kurios atsiranda dykumėjimas ir mažėja vandens prieinamumas. Vandens trūkumas netrukus gali sukelti jau esamų pasaulinių problemų vystymąsi ir paaštrėjimą. O kai deficitas peržengs tam tikrą slenkstį ir žmonija pagaliau supras visą šviežių išteklių vertę, galima tikėtis politinio nestabilumo, ginkluotų konfliktų ir tolesnio problemų skaičiaus pasaulio šalių ekonomikų raidoje.
Bendras vandens prieinamumo pasaulyje vaizdas
Žodžiu, labai svarbu turėti realų vaizdą apie bendrą gėlo vandens tiekimo pasaulyje vaizdą. Kiekybinis sūraus ir gėlo vandens santykis pagal jo tūrį aiškiausiai parodo esamos padėties sudėtingumą. Remiantis statistika, pasaulio vandenynai sudaro 96,5% vandens masės, o gėlo vandens tūris yra daug mažesnis - 3,5% visų vandens atsargų. Anksčiau buvo pastebėta, kad gėlo geriamojo vandens pasiskirstymas žemynuose ir visame pasaulyje yra labai netolygus. Šis faktas iš pradžių pasaulio šalis pastatė į skirtingas sąlygas ne tik neatsinaujinančių išteklių aprūpinimo, bet ir gyvenimo kokybės bei gebėjimo išgyventi požiūriu. Atsižvelgiant į tai ir jos ekonominę paramą, kiekviena šalis su problema susidoroja savaip, tačiau gėlas vanduo yra iš esmės svarbus žmogaus gyvybės šaltinis, todėl skurdžios retai apgyvendintos šalys ir turtingos išsivysčiusios ekonomikos tam tikru mastu yra lygiavertės. susiduria su vandens trūkumu. 
Gėlo vandens trūkumo pasekmės
Remiantis statistika, beveik penktadalis pasaulio gyventojų gyvena vietovėse, kuriose labai trūksta geriamojo vandens. Be to, ketvirtadalis gyventojų gyvena besivystančiose šalyse, kuriose trūksta infrastruktūros, reikalingos vandeniui semti iš vandeningųjų sluoksnių ir upių. Vandens trūkumas dėl tų pačių priežasčių pastebimas net ir tose vietovėse, kuriose gausu atmosferos kritulių ir yra didelės gėlo vandens atsargos.
Namų ūkių, žemės ūkio, pramonės ir aplinkos poreikiams patenkinti pakankamai vandens priklauso nuo vandens saugojimo, paskirstymo ir naudojimo bei turimo vandens kokybės.
Viena iš pagrindinių problemų – gėlo vandens taršos problema, kuri gerokai sumažina esamus rezervus. Tai palengvina tarša dėl pramoninių išmetamųjų teršalų ir nuotėkio, trąšų nuplovimas iš laukų, taip pat sūraus vandens prasiskverbimas pakrančių zonose į vandeninguosius sluoksnius dėl požeminio vandens išsiurbimo.
Kalbant apie gėlo vandens trūkumo pasekmes, verta paminėti, kad jos gali būti labai skirtingų planų: nuo gyvenimo sąlygų pablogėjimo ir ligų išsivystymo iki dehidratacijos ir mirties. Švaraus vandens trūkumas verčia žmones gerti naudoti nesaugius vandens šaltinius, kurie dažnai yra tiesiog pavojingi sveikatai. Be to, dėl vandens trūkumo susiformavo neigiama praktika, kai žmonės vandenį kaupia savo namuose, o tai gali žymiai padidinti taršos riziką ir sudaryti palankias sąlygas kenksmingoms bakterijoms daugintis. Be to, higiena tampa opi problema. Žmonės negali tinkamai nusiprausti, išsiskalbti drabužių ir palaikyti švaros savo namų. 
Yra įvairių būdų, kaip išspręsti šią problemą, ir šiuo aspektu šalims, turinčioms didelius rezervus, yra didžiulės galimybės gauti naudos iš savo padėties. Tačiau šiuo metu visa gėlo vandens vertė dar neprivedė prie pasaulinių ekonominių mechanizmų darbo, o daugiausia gėlo vandens stokojančios šalys efektyviausiai dirba šia kryptimi. Manome, kad būtina išskirti įdomiausius projektus ir jų rezultatus.
Pavyzdžiui, Egipte įgyvendinamas ambicingiausias iš visų nacionalinių projektų – „Toška“ arba „Naujasis slėnis“. Statybos tęsiasi 5 metus, o pabaigti planuojama iki 2017 m. Darbas šalies ekonomikai kainuoja labai brangiai, tačiau perspektyvos atrodo išties globalios. 10% vandens iš Nilo statoma stotis nukreips į vakarinius šalies regionus, o Egipto gyvenamosios žemės plotas padidės net 25%. Be to, bus sukurta 2,8 mln. naujų darbo vietų ir daugiau nei 16 mln. žmonių persikels į naujus planuojamus miestus. Jei šis ambicingas projektas pasiseks, Egiptas vėl suklestės kaip išsivysčiusi galia ir sparčiai auga gyventojų skaičius.
Yra dar vienas pavyzdys, kai vandens infrastruktūra aktyviai vystoma, kai nėra nuosavų išteklių. Nuo XX amžiaus vidurio dėl naftos bumo buvo įmanomi įvairūs vandens krizės Persijos įlankos šalyse sprendimo būdai. Pradėti statyti brangūs gėlinimo įrenginiai, todėl šiuo metu Saudo Arabija ir JAE išsiskiria solidžiausiais vandens gėlinimo kiekiais ne tik regione, bet ir pasaulyje. Anot Arabų naujienų, Saudo Arabija savo gėlinimo gamyklose kasdien sunaudoja 1,5 mln. barelių naftos, kurios aprūpina 50–70% šalies gėlo vandens. 2014 metų balandį Saudo Arabijoje buvo atidaryta didžiausia pasaulyje gamykla, gaminanti 1 mln. kubinių metrų. m vandens ir 2,6 tūkst.MW elektros per parą. Be to, visose Persijos įlankos šalyse yra gerai išvystytos valymo sistemos, skirtos užteršto vandens šalinimui ir pakartotiniam panaudojimui. Vidutiniškai nuotekų surinkimo procentas svyruoja nuo 15% iki 70% priklausomai nuo regiono; Bahreine yra aukščiausi rodikliai (100%). Pagal išvalytų nuotekų naudojimą pirmauja Omanas (100 % surinkto vandens panaudojama pakartotinai) ir JAE (89 %).
Per ateinančius penkerius metus Persijos įlankos šalys planuoja investuoti apie 100 mlrd. USD, kad toliau aprūpintų savo gyventojus naujais ištekliais. Pavyzdžiui, Kataras paskelbė apie 900 mln. vandens. Be to, Persijos įlankos bendradarbiavimo tarybos šalys susitarė nutiesti beveik 2000 km ilgio 10,5 milijardo dolerių vertės dujotiekį, jungiantį Persijos įlankos šalis. Projektas taip pat apima dviejų gėlinimo gamyklų statybą Omane, kurioje pagaminama 500 mln. kubinių metrų. m vandens, kuris dujotiekiu bus tiekiamas į PĮBT teritorijas, kuriose reikia gėlinto vandens. Kaip matome, pastangos, skirtos kovoti su problema šalyse, kuriose labai trūksta gėlo vandens, yra didžiulės. 
Tarp pirmaujančių šalių šiuo metu nėra daug pastangų šioje srityje. Kaip dažnai būna, kol problemos nėra, atrodo, kad nereikia kreipti dėmesio į veiksnius, galinčius lemti jos susidarymą. Taigi Rusijos Federacijoje, kuri užima antrą vietą pasaulyje pagal vandens išteklių kiekį, daugelyje regionų vandens vis dar trūksta dėl netolygaus jo pasiskirstymo. Siūlėme keletą priemonių pirmaujančių šalių vidaus situacijai gerinti ir tolesniam ekonominiam turtėjimui.
Visų pirma, būtina užtikrinti stabilią finansinę paramą vandens sektoriui šalyje. Tam būtina suformuoti ekonominį vandens naudojimo mechanizmą nacionaliniu ir tarpvalstybiniu lygiu. Vandens sektoriaus finansavimas iš įvairių šaltinių turėtų padengti jo išlaidas, atsižvelgiant į tolesnės plėtros perspektyvas.
Kartu turi būti užtikrinta tikslinga socialinė gyventojų apsauga. Didelę reikšmę turi platus privataus verslo įtraukimas su atitinkamomis paskatomis sprendžiant vandens sektoriaus problemas. Vandens finansavimo pažangą palengvins valstybės parama atitinkamų materialinių išteklių gamintojams bei vandens tiekimo ir sanitarijos sistemų savininkams subsidijomis, subsidijomis, lengvatinėmis paskolomis, muitų ir mokesčių lengvatomis.
Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į personalo mokymą šiuolaikinėmis inovatyviomis technologijomis, siekiant didinti vandens ir aplinkosaugos projektų patrauklumą tarptautiniams donorams bei imtis priemonių, užtikrinančių paskolų prieinamumą – visa tai taip pat prisidės prie pažangos.
Be to, būtina stiprinti išorinę finansinę pagalbą tiems pasaulio regionams, kuriems jos reikia, kuriai patartina įvertinti kiekvienos šalies finansinius poreikius, suskirstant pagal finansavimo šaltinius ir sritis (vandens tiekimas, sanitarijos, drėkinimo, hidroenergija). , apsauga nuo purvo, poilsis ir kt.).
Norint sukurti inovatyvius finansinius mechanizmus, reikės daug dirbti. Pavyzdžiui, galima plėtoti tiek vietines, tiek tarptautines donorų programas, kurios investuos į žmogaus vystymąsi ir pagalbą tiems, kuriems reikia gėlo vandens, ir kurios ateityje padės pirmaujančioms šalims pasitikėti būtinybe plėtoti ekonominius mechanizmus. dėl naujų išteklių tiekimo....
Ekspertų prognozės
Remiantis prognozėmis, gėlo geriamojo vandens tiekimas toli gražu nėra neribotas ir jau eina į pabaigą. Remiantis tyrimais, iki 2025 m. daugiau nei pusė pasaulio valstybių patirs didelį vandens trūkumą arba jaus jo trūkumą, o iki XXI amžiaus vidurio trims ketvirtadaliams pasaulio gyventojų neturės pakankamai gėlo vandens. . Apskaičiuota, kad maždaug 2030 m. 47% pasaulio gyventojų iškils vandens trūkumo grėsmė. Tuo pačiu metu iki 2050 m. labai padidės besivystančių šalių, kuriose šiandien nepakanka vandens, gyventojų skaičius.
Greičiausiai be vandens liks Afrika, Pietų Azija, Artimieji Rytai ir Šiaurės Kinija. Remiantis prognozėmis, tik Afrikoje iki 2020 m. dėl klimato kaitos šioje situacijoje bus nuo 75 iki 250 milijonų žmonių, o ūmus vandens trūkumas dykumose ir pusiau dykumose sukels sparčią gyventojų migraciją. Tikimasi, kad tai paveiks nuo 24 iki 700 mln.
Pastaruoju metu išsivysčiusios šalys taip pat pajuto gėlo vandens trūkumą: ne taip seniai JAV dėl didelių sausrų vandens trūko didelėse pietvakarių dalyse ir šiaurės Džordžijos miestuose. 
Dėl to, remdamiesi tuo, kas išdėstyta, suprantame, kad būtina dėti kiek įmanoma daugiau pastangų tausojant gėlo vandens šaltinius, taip pat ieškoti galimų ekonomiškai pigesnių būdų išspręsti gėlo vandens trūkumo problemą daugelyje šalių. pasaulio, tiek dabar, tiek ateityje.
Vandens trūkumo problema
Vanduo yra nepaprastas skystis, galintis būti trijų fizinių būsenų: skysto, kieto ir dujinio.
Viena iš svarbių vandens savybių yra gebėjimas ištirpinti daugumą jo komponentų: „dėl mažo dydžio vandens molekulės gali lengvai įtraukti kitus atomus ir turėti tiek teigiamų, tiek neigiamų krūvių, padedančių tirpimo procesui“.
Dėl šios savybės vandenyje randamas laisvas deguonis, būtinas visų vandens būtybių gyvybei.
Vandens trūkumas
Vandens atsargos
Vandens trūkumo problema kyla ne dėl fizinio jo trūkumo, o dėl jo pasiskirstymo Žemės planetoje netolygumo.
Kaip minėta anksčiau, didžioji gėlo vandens dalis yra arba nepasiekiama žmonėms (požeminis vanduo, ledynai), arba mažai naudojamas (sūrus vanduo).
1 lentelė. Pasaulio vandens atsargų pasiskirstymas
Pagal lentelę vandens atsargos Žemėje pasiskirsto taip:
· 96% vandens atsargų yra jūros vandenyje;
· Didžioji dalis gėlo vandens atsargų yra sutelkta ledynuose (26 mln. kub. km):
1. Antarkties ledo danga – apie 23 milijonus kubinių metrų. km;
2. Grenlandijos ledas – 2,5 milijono kubinių kilometrų;
3. Likusieji ledynai – apie 0,5 mln. kub. km;
Gėlo vandens atsargos skysto pavidalo:
1. Baikalo ežeras - 23 tūkst. kub. km, 20% pasaulio gėlo vandens (be ledynų ir požeminio vandens), bet tik 0,1% Antarkties ledo tūrio;
2. Didieji Šiaurės Amerikos ežerai (Aukštutinis, Huronas, Mičiganas, Erias, Ontarijas) – apie 23 tūkst. km
3. kiti gėlo vandens ežerai - 45 tūkst.kub.m. km;
4. rezervuarai - 6 tūkst.kub.km;
5. vanduo upėse – apie 2 tūkst.kub.m. km;
6. pelkės – apie 11 tūkstančių kubinių metrų. km;
· Požeminiai vandenys: bendras jų tūris viršutinėje žemės plutos dalyje iki kelių kilometrų gylio yra daugiau nei 20 milijonų kubinių metrų. km yra gana panašus į poliarinio ledo lakštų tūrį;
„Dėl to daugiau nei 96 % vandens sudaro sūrus vanduo ir mažiau nei 3 % yra gėlas;
Tuo pačiu metu daugiau nei 70% viso gėlo vandens patenka į „konservuotą“ ledyno vandenį;
Savo ruožtu beveik 99% likusio gėlo vandens patenka ant požeminio vandens, kurio dauguma mums sunkiai prieinami.
Dėl to žmonija tiesiogiai naudoja apie 0,01% Žemėje turimų vandens išteklių.
Pagrindinis turimas gėlo vandens išteklius yra upių nuotėkis, kuris pasiskirstęs itin netolygiai.
„Pavyzdžiui, Rusijai tenka 4,3 tūkst. kubinių metrų. km nuotėkio per metus, arba apie 10% pasaulinės vertės (su plotu, kuris sudaro 12% pasaulio sausumos ploto).
Be to, 90% upės srauto patenka į šalies regionus į rytus nuo Uralo, kur gyvena tik 20% Rusijos gyventojų.
Vandens trūkumo priežastys
· Pramonės, žemės ūkio ir žmonių vandens suvartojimas;
· Netiesioginiai vandens nuostoliai dėl miškų naikinimo, telkinių ir pelkių sausinimo (neišvengiamai išdžiūvus jų maitinamoms mažoms upėms);
· Vandens tarša ir dėl to vandens tarša prilygsta gėlo vandens atsargų praradimui; vandens tarša pagal tūrį gali gerokai viršyti gamyboje ir kasdieniame gyvenime tiesiogiai naudojamo vandens tūrį.
Vandens trūkumas
Tai pavojingesnis ir mažiau kontroliuojamas procesas nei tiesioginis vandens naudojimas.
· Drastiški klimato pokyčiai planetoje;
· Smarkiai išaugęs žmonių skaičius;
· Ekonomikos augimas;
· Netolygus gėlo vandens pasiskirstymas Žemėje, pavyzdžiui, Azijos šalyse, kuriose gyvena 60 % pasaulio gyventojų, tenka tik 30 % visų gėlo vandens atsargų, kurias galima naudoti gerti;
· Daugelio žmonių noras pagerinti gyvenimo kokybę;
Yra trys pagrindiniai gėlo vandens vartotojai:
· Žemdirbystė;
· industrija;
· Namų ūkiai, naudojantys vandenį buitinėms reikmėms.
„Rusijos dalis pasaulio vandens suvartojime yra palyginti nedidelė - mažiau nei 2%. Tuo pačiu skiriasi vandens suvartojimo struktūra – žemės ūkiui išleidžiama daug mažiau, o likusiam – daugiau.
Pramonės ir žemės ūkio fone buitiniai vartotojai užima gana kuklią vietą.
Galite apytiksliai įvertinti geriamojo vandens poreikį – jei vienam žmogui per dieną vidutiniškai reikia apie 3 litrus, arba apie 1 kubinį metrą. m per metus, tada visi žmonės Žemėje – 7 milijardai kubinių metrų. m Tai tik 0,1% viso vandens suvartojimo.
Atitinkamai, geriamojo vandens poreikis Rusijoje yra apie 150 milijonų kubinių metrų. m per metus, arba 0,15% viso vandens suvartojimo.
Vandens trūkumo mastas ir pasekmės
Sausus Afrikos ir Azijos regionus daugiausia veikia gėlo vandens trūkumas.
Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis:
· Šiuo metu 2 milijardai žmonių patiria sunkumų vartodami vandenį, tai yra beveik kas trečias žmogus; Rusijos geografijos draugija
· Apie 800 mln. yra atkirsti nuo švarių šviežių šaltinių, jie turi naudoti nešvarų vandenį;
· 80% visų ligų sukelia geriamojo vandens trūkumas; Saulė
UNESCO prognozėmis, 47% pasaulio gyventojų (kas antras žmogus) kentės nuo švaraus geriamojo vandens trūkumo;
Problemos sprendimo būdai
Žmogus susiduria su nelengvu pasirinkimu tarp plataus ar intensyvaus vandens trūkumo problemos sprendimo būdo.
Platus kelias reiškia:
· Padidėjęs vandens suvartojimas iš natūralių šaltinių, dėl to padėtis dar labiau pablogės, pateks į užburtą ratą, iš kurio nebėra išeities: vandens trūkumas lemia vandens suvartojimo didėjimą, „dėl to , viršijama leistina vandens šaltinių apkrova, o šis perteklius inicijuoja degradacijos procesus hidro ir ekosistemose, dėl kurių išsenka vandens šaltiniai ir pablogėja juose esančio vandens kokybė, todėl deficitas didėja ir pan.
· Nekeičiama valymo, vandens valymo technologija, jo vartojimo būdai;
Intensyvus kelias visų pirma grindžiamas paties žmogaus požiūrio į vandenį pasikeitimu:
· „Antropogeninio poveikio aplinkai normalizavimas“,
· „Ekologiška gamyba ir vartojimas“,
· „Ekologinei pusiausvyrai būtino nesuslopintų ekosistemų skaičiaus išsaugojimas ir atkūrimas“;
· Vandens taupymas gamybos metu; naujų valymo įrenginių įrengimas;
Alternatyvių vandens šaltinių naudojimas:
1. gėlintas jūros vanduo;
2. požeminių lietaus ir tirpsmo vandens saugyklų sukūrimas;
3. ledkalniai;
Norint susidoroti su vandens stygiumi, reikia spręsti įvairias problemas, įskaitant aplinkos apsaugą, visuotinį atšilimą, taip pat sąžiningą vandens kainą ir teisingą vandens paskirstymą drėkinimui, pramonės ir buities reikmėms.
Gėlo vandens trūkumas pasaulio šalyse.
Bendras vandens tūris Žemėje yra apie 1400 milijonų kubinių metrų. km, iš kurių tik 2,5 proc., tai yra apie 35 mln. km, patenka ant gėlo vandens. Didžioji dalis gėlo vandens atsargų yra sutelkta daugiamečiame Antarktidos ir Grenlandijos lede ir sniege, taip pat giliuose vandeninguose sluoksniuose. Pagrindiniai žmonių vartojamo vandens šaltiniai yra ežerai, upės, dirvožemio drėgmė ir gana seklios požeminio vandens telkiniai. Eksploatacinė šių išteklių dalis – tik apie 200 tūkstančių kubinių metrų. km – mažiau nei 1 % visų gėlo vandens atsargų ir tik 0,01 % viso vandens Žemėje – ir nemaža jų dalis yra toli nuo apgyvendintų vietovių, o tai dar labiau paaštrina vandens vartojimo problemą.
Gėlo vandens papildymas priklauso nuo išgaravimo nuo vandenynų paviršiaus. Kasmet vandenynai išgaruoja apie 505 tūkstančius kubinių metrų. km vandens, kuris atitinka 1,4 m storio sluoksnį Dar 72 tūkst. km vandens išgaruoja nuo žemės paviršiaus.
Vandens cikle 79% viso kritulių kiekio, iškrintančių į Žemę, iškrenta į vandenyną, 2% - į ežerus ir tik 19% - į sausumos paviršių. Tik 2200 cc km vandens per metus prasiskverbia į požeminius rezervuarus.
Pasauliniu mastu maždaug du trečdaliai visų kritulių grįžta į atmosferą. Kalbant apie vandens išteklius, gausiausias yra Lotynų Amerikos regionas, kuriame tenka trečdalis pasaulio drenažo, o po to seka Azija su ketvirtadaliu pasaulio drenažo. Tada yra EBPO šalys (20 proc.), Afrika į pietus nuo Sacharos ir buvusios Sovietų Sąjungos šalys, kurių kiekviena turi 10 proc. Labiausiai riboti yra Artimųjų Rytų ir Šiaurės Amerikos šalių vandens ištekliai (po 1 proc.).
Maždaug trečdalį žemės ploto užima sausringos (sausos) juostos. Sausoje Žemės juostoje vandens trūkumas jaučiamas smarkiai. Čia išsidėsčiusios sausiausios šalys, kuriose vienam gyventojui tenka mažiau nei 5 tūkst. m vandens.
Didžiausi vandens vartotojai (pagal tūrį) yra Indija, Kinija, JAV, Pakistanas, Japonija, Tailandas, Indonezija, Bangladešas, Meksika ir Rusijos Federacija.
Bendras suvartoto vandens kiekis svyruoja nuo 646 kubinių metrų. km per metus (Indija) iki mažiau nei 30 kubinių metrų. km per metus Žaliajame Kyšulyje ir Centrinės Afrikos Respublikoje.
99% iš 4 tūkstančių kubinių metrų km/metus vandens, naudojamo drėkinimui, buitiniam ir pramoniniam vartojimui, energijos gamybai, gaunama iš požeminių ir paviršinių atsinaujinančių šaltinių. Likusi dalis yra iš neatsinaujinančių (iškastinių) vandeningųjų sluoksnių, tai daugiausia taikoma Saudo Arabijai, Libijai ir Alžyrui.
Jungtinių Tautų (JT) duomenimis, didėjantis gėlo vandens suvartojimas, kurį iš dalies lėmė demografinis augimas ir gyventojų mobilumas, nauji poreikiai ir padidėjęs energijos poreikis, kartu su apčiuopiamais klimato kaitos padariniais, lemia vis didesnį vandens trūkumą.
Kas trejus metus JT Pasaulio vandens vertinimo programa (WWAP) skelbia JT pasaulinę ataskaitą, kurioje pateikiamas išsamiausias pasaulio gėlo vandens išteklių būklės įvertinimas.
Naujausia, trečioji ataskaita, kuri buvo paskelbta 2009 m. kovo mėn. Stambule (Turkija) vykusiame Penktajame Pasaulio vandens forume, yra 26 skirtingų JT subjektų, susijungusių įgyvendinant JT dešimtmetį „Vanduo gyvybei“, bendro darbo rezultatas. “ (2005–2015 m.).
Ataskaitoje pabrėžiama, kad daugelis šalių jau pasiekė aukščiausią vandens naudojimo lygį. Situacija blogėja dėl klimato pokyčių. Horizonte jau brėžiasi konkurencijos dėl vandens kontūrai – ir tarp šalių, ir tarp miesto ir šalies, ir tarp skirtingų pramonės šakų. Visa tai artimiausiu metu vandens išteklių trūkumo problemą pavers politine problema.
Ataskaitos autoriai daro svarbią išvadą, kad nevienodos galimybės naudotis pagrindinėmis su vandeniu susijusiomis paslaugomis, tokiomis kaip saugaus geriamojo vandens tiekimas, vandens valymas maisto gamybai ir nuotekų valymas, vis dar išlieka dideliuose besivystančio pasaulio regionuose. Jei nieko nebus daroma, iki 2030 m. beveik 5 milijardai žmonių, apie 67 % pasaulio gyventojų, liks be patenkinamo vandens valymo.
Afrikoje į pietus nuo Sacharos beveik 340 milijonų žmonių neturi galimybės gauti saugaus geriamojo vandens. Pusei milijardo žmonių Afrikoje trūksta tinkamų gydymo įstaigų, o tai gerokai atsilieka nuo kitų pasaulio regionų.
Beveik 80 % ligų besivystančiose šalyse, nuo kurių kasmet miršta beveik 3 milijonai žmonių, yra susijusios su vandens kokybe. Taigi kasdien nuo viduriavimo miršta 5 tūkstančiai vaikų, tai yra, kas 17 sekundžių miršta vaikas. Apskritai beveik 10 % pasaulio ligų galima išvengti pagerinus vandens tiekimą, vandens valymą, higieną ir veiksmingą vandens valdymą.
Gėlo vandens suvartojimas per pastarąjį pusę amžiaus išaugo tris kartus, o drėkinamų plotų per šį laikotarpį padvigubėjo, visų pirma dėl demografinio augimo. Remiantis skaičiavimais, šiandien planetoje gyvena 6,6 milijardo žmonių, o metinis prieaugis – 80 milijonų, o tai reiškia, kad gėlo vandens poreikis kasmet išauga 64 milijonais kubinių metrų.
Vandens pasaulis
Tuo pačiu metu 90% iš trijų milijardų planetos gyventojų, kurie gims iki 2050 m., padidins besivystančių šalių, kuriose jau dabar trūksta vandens, gyventojų skaičių.
2030 m. 47 % pasaulio gyventojų gyvens dėl vandens trūkumo. Vien Afrikoje iki 2020 m. dėl klimato kaitos tokia padėtis bus nuo 75 iki 250 mln. Vandens trūkumas dykumose ir pusiau dykumose sukels intensyvią gyventojų migraciją. Tikimasi, kad tai paveiks nuo 24 iki 700 mln.
JT duomenimis, jei 2000 m. vandens deficitas pasaulyje, įskaitant žemės ūkio ir pramonės poreikius, buvo įvertintas 230 milijardų kubinių metrų. m / metus, tada iki 2025 m. gėlo vandens deficitas planetoje padidės iki 1,3–2,0 trilijonų kubinių metrų. m/metus.
Pagal bendrą gėlo vandens išteklių kiekį Rusija užima pirmaujančią vietą tarp Europos šalių. JT duomenimis, iki 2025 metų Rusija kartu su Skandinavija, Pietų Amerika ir Kanada išliks daugiausiai gėlo vandens – daugiau nei 20 tūkst. m/metus vienam gyventojui.
Pasaulio išteklių instituto duomenimis, per praėjusius metus vandens neturtingiausios pasaulio šalys buvo 13 valstybių, tarp jų 4 buvusios SSRS respublikos – Turkmėnistanas, Moldova, Uzbekistanas ir Azerbaidžanas.
Šalys, kuriose yra iki 1 tūkst. m gėlo vandens vidutiniškai vienam gyventojui: Egipte – 30 kub. m vienam asmeniui; Izraelis - 150; Turkmėnistanas - 206; Moldova - 236; Pakistanas - 350; Alžyras - 440; Vengrija - 594; Uzbekistanas - 625; Nyderlandai - 676; Bangladešas – 761; Marokas - 963; Azerbaidžanas - 972; Pietų Afrika – 982.
XX amžiuje. pasaulio gyventojų skaičius išaugo tris kartus. Per tą patį laikotarpį gėlo vandens sunaudojimas išaugo septynis kartus, iš jų geriamojo komunalinėms reikmėms – 13 kartų. Taip išaugus vartojimui, kai kuriuose pasaulio regionuose smarkiai stinga vandens išteklių. Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, šiandien daugiau nei du milijardai žmonių pasaulyje kenčia nuo geriamojo vandens trūkumo. Per ateinančius 20 metų, atsižvelgiant į dabartines gyventojų skaičiaus augimo ir pasaulio ekonomikos tendencijas, reikėtų tikėtis gėlo vandens poreikio padidėjimo bent 100 km 3 per metus.
Gėlo vandens trūkumo problema tampa vis aktualesnė daugeliui pasaulio regionų. Jo paūmėjimas yra susijęs su gyventojų skaičiaus augimu, klimato pokyčiais ir daugybe kitų priežasčių. Tačiau daugelyje pasaulio vietų ši problema nėra nauja ir kyla dėl klimato ypatybių, ty nedidelio kritulių kiekio. Sausoms vietovėms priskiriamos vietovės, kuriose per metus iškrenta mažiau nei 400 mm kritulių. Esant tokioms vertėms, neįmanoma vykdyti žemės ūkio be papildomų vandens šaltinių. Sausiausios vietovės (ypač sausringos), kur per metus iškrenta mažiau nei 100 mm kritulių, sudaro 34 % žemės paviršiaus (išskyrus Antarktidą). Sausieji regionai (100–200 mm kritulių per metus) sudaro 15 % žemės paviršiaus. Tiek pat užima pusiau sausringi regionai (200-400 mm kritulių per metus).
Sausų žemių teritorijos daugiausia yra besivystančiose šalyse, kuriose vandens suvartojimo normos skiriasi nuo pramoninių šalių. Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, besivystančiose šalyse tik 25 % kaimo gyventojų turi pagrįstą prieigą prie vandens šaltinio (ty jiems nereikia daug laiko pasivaikščioti). 36 pasaulio valstybių teritorijos apima sausringus regionus, o 11 šalių teritorijos yra 100% sausringi regionai (Egiptas, Saudo Arabija, Jemenas, Džibutis ir kt.). Rusijoje tarp regionų, kuriuose trūksta gėlo vandens, yra Kalmukija, iš kaimyninių šalių – Krymas, Kazachstanas, Turkmėnistanas, Uzbekistanas.
Šiuo metu vandens alkis jaučiamas net tose vietose, kur anksčiau jo nebuvo. 70% visos dirbamos žemės vyrauja sausra. Tuo pačiu metu nepaliestose stepėse drėgmės kiekis dirvožemyje yra 1,5–3 kartus didesnis nei ariamoje žemėje. Vandens bado priežastis yra ne gėlo vandens trūkumas, o grandinės, jungiančios vandenį su dirvožemiu, pažeidimas.
Sausumos vandenų režimo pokytį vis labiau įtakoja žmogaus veikla, dėl to, plėtojant drėkinimą ir didėjant rezervuarų plotui, pastebimai padidėja vandens suvartojimas garavimui. Sumažėjus atmosferos kritulių kiekiui ir upių nuotėkiui, padidėjus vidaus sausumos plotų garavimo greičiui, sumažėjo jų bendras drėgmės kiekis.
Žmogaus veikla yra susijusi su požeminio vandens apykaitos pasikeitimu, jų papildymu dėl dirbtinių rezervuarų sukūrimo ir sumažėjimu dėl intensyvaus siurbimo. Kasmet išgaunama iki 20 tūkst. km 3 požeminio vandens. Šiuo metu, veikiant antropogeninei veiklai, daugiau nei 20% žemyno teritorijos yra kardinaliai transformuota (galvijų kapitalinis remontas, miškų naikinimas ir kt.), dėl ko keičiasi vandens režimas.
Tokie aplinkos trikdžiai negalėjo paveikti pasaulinio vandens vartojimo proceso. Sumažėjus vandens suvartojimui žemės ūkyje, sumažėjo bendras vandens suvartojimo augimas pasaulyje.
Tai jau sukėlė vandens tiekimo sunkumų keliuose Žemės regionuose. Pakanka pasakyti, kad nuo dešimtojo dešimtmečio vidurio Huang He upė (Kinija) dėl to, kad ji išardoma per visą kanalą drėkinimui, į Geltonąją jūrą neįteka 260 dienų per metus. Panašūs vandens tiekimo sunkumai pastebimi Indijoje, Pakistane, Šiaurės Afrikoje ir kitose Viduržemio jūros šalyse, Arabijos pusiasalyje, Meksikoje ir daugelyje Centrinės, Pietų ir Šiaurės Amerikos šalių, ypač JAV ir Australijoje.
Didėjantį vandens suvartojimą labai paveikė didėjanti urbanizacija. Šiuolaikinio komfortiško miesto gyventojo kasdienis vandens suvartojimas asmeniniams poreikiams yra 100-400 litrų. Tuo pačiu metu daugelyje pasaulio šalių šis skaičius nukrenta iki 20-30 litrų. Beveik milijardas žmonių mūsų planetoje nėra aprūpinti saugiu geriamuoju vandeniu, nors jo metinis suvartojimas nuolat auga.
Natūralūs vandens tiekimo šaltiniai yra upių ir ežerų paviršiniai vandenys. Tačiau daugelyje pasaulio šalių, ir ne tik besivystančiose šalyse, išimamo vandens kiekis jau pasiekė arba viršijo leistiną vertę. Pavyzdžiui, JAV pietvakariuose vandens suvartojimas prilygsta vidutiniam metiniam upių debitui.
Požeminis vanduo yra dar vienas natūralus vandens tiekimo šaltinis sausringuose regionuose. Didelės požeminio vandens atsargos yra Saudo Arabijoje rytinėje Al-Khasa dykumos dalyje, kur šuliniai iš 200-1000 m gylio išgauna 200-700 l/s. Atsinaujinančių požeminio vandens atsargų yra Azijoje. Tačiau daug kur šio vandens tiekimo šaltinio nėra arba vanduo mineralizuotas. Taigi natūralūs gėlo vandens šaltiniai negali patenkinti nuolat didėjančio jo poreikio. Todėl šiai problemai spręsti būtina ieškoti kitų, efektyvesnių būdų.
Jūros vandens arba sūraus vandens iš požeminių šaltinių gėlinimas. Gėlo vandens gamyba pasaulyje nuolat ir sparčiai auga. Taigi, jei 1960 m. gėlinimas buvo 0,09 km 3, tai 1985 m. jie gavo 7,5 km 3. Tuo pačiu metu buvo sudaryta prognozė 2000 metams - 40 km 3, kuriai nebuvo lemta išsipildyti. Tiesą sakant, jie galėjo pasiekti 15,3 km3 vertę. Gaunamo vandens kiekio pasiskirstymas regionuose yra netolygus. Artimieji Rytai sudaro 60%, Šiaurės Amerika - 13%, Europa - 10%, Afrika - 7%, o likusios pasaulio šalys - 10%. NVS šalyse pagaminama tik 0,6% visos pasaulyje gėlinto vandens produkcijos. gėlo vandens taršos trūkumas
Nepaisant didelių skirtumų tarp šių gėlinimo būdų, jie turi nemažai bendrų savybių. Pirma, gėlo vandens gamybai jie naudoja jūros arba artezinį šiek tiek sūrų vandenį, o distiliavimo metodui ir atvirkštiniam osmosui vandens reikia dideliais kiekiais, nes pirmuoju atveju jis naudojamas kondensatoriui aušinti, o antruoju – vandens srautui sukurti išilgai membranų, kad jos neužterštų.
Jūros vandens naudojimas reiškia, kad juos reikia pastatyti šalia rezervuaro, nes eksploatuojant didelius įrenginius toli nuo rezervuaro, brangsta vanduo, o atskirų įrenginių eksploatavimas praktiškai neįmanomas. Be to, gėlinimo įrenginius reikia statyti šalia rezervuaro dėl to, kad gėlinimo metu į jį išleidžiamas koncentruotas sūrymas. Pažymėtina, kad sūrymo išleidimas daro neigiamą poveikį aplinkai, nes į rezervuarą patenka daug koncentruotų kenksmingų medžiagų, pavyzdžiui, cheminių priedų, kurie įleidžiami į vandenį, siekiant sumažinti nuosėdų susidarymą. distiliavimas, taip pat išleidimas padidina šios srities druskingumą. ...
Ypač neigiama jūros vandens gėlinimo plėtrai yra kuro kainų kilimo tendencija. pagaminto vandens savikainai didelę įtaką turi energijos suvartojimas, kuris sudaro 60% jo vertės.
Vienas kubinis metras gėlo vandens vidutinio klimato platumose, priklausomai nuo vietos, kainuoja 15–32 centus, o kai kurioms pakrantės pramonės įmonėms – apie 2,2 USD ir daugiau, ypač jei vanduo iš čiaupo apdorojamas cheminiu būdu arba taikomos baudos už vandens limitų viršijimą. Ekonomiškai palankioje padėtyje gėlinimas lyginamas su gėlo vandens tiekimu 10-300 km atstumu mažų gyvenviečių ir individualių poilsio objektų vandens tiekimui.
Šiuo metu pagrindinis gėlo vandens šaltinis ir toliau yra upių, ežerų vandenys, arteziniai šuliniai ir jūros vandens gėlinimas. Tuo pačiu metu, jei visuose upių kanaluose yra 1,2 tūkst. km 3, tada vandens kiekis atmosferoje bet kuriuo momentu yra 14 tūkst. km 3. Kasmet nuo sausumos ir vandenyno paviršiaus išgaruoja 577 tūkst. km 3, o vėliau tiek pat iškrenta kritulių pavidalu. Vanduo atmosferoje per metus atnaujinamas 45 kartus.
Drėgmė netolygiai pasiskirsto išilgai aukščio, pusė visų vandens garų patenka į apatinį, pusantro kilometro atmosferos sluoksnį, per 99% – į visą troposferą. Netoli žemės paviršiaus vidutinė absoliuti oro drėgmė pasaulyje yra 11 g / m 3. Daugelis karštosios zonos šalių kenčia nuo gėlo vandens trūkumo, nors jo kiekis atmosferoje yra reikšmingas. Pavyzdžiui, Džibutyje lietaus praktiškai nelyja ištisus metus, o absoliuti drėgmė paviršiniame oro sluoksnyje svyruoja nuo 18 iki 24 g / m 3. Arabijos pusiasalio ir Sacharos dykumose per kiekvieną paviršiaus kvadratą, kurio kraštinė yra 10 km per dieną, plūsta toks pat vandens kiekis, koks būtų 1 km 2 ploto ežere ir gylis 50 m. Norėdami paimti šį vandenį, tereikia atidaryti simbolinį „čiaupą“
Gėlo vandens ištekliai atmosferoje nuolat atnaujinami, daugumos mūsų planetos regionų kondensato kokybė yra labai aukšta: jame yra dviem ar trimis dydžiais mažiau toksiškų metalų (palyginti su sanitarinių tarnybų reikalavimais), yra praktiškai nėra mikroorganizmų, gerai aeruojamas. Kaip rodo ekonominiai skaičiavimai, vanduo iš atmosferos gali tapti pigiausiu iš visų, gaunamų kitais būdais.
Vandens kondensacijos iš atmosferos oro procese, be kita ko, reikia atsižvelgti į geografines sąlygas. Iš jų svarbiausi yra šie:
- 1. Visuotinė oro cirkuliacija. Vandens kondensacijai iš atmosferos oro labiausiai priimtinas stabilus vienos krypties vėjas. Tokia situacija įmanoma, kai oras cirkuliuoja aplink aukšto slėgio zoną, pavyzdžiui, Ramiojo vandenyno pietryčiuose. Tai leidžia čia egzistuoti nuolatiniams vėjams sausais vasaros mėnesiais, pavyzdžiui, pietvakarinėje Čilės šiaurės pakrantėje ir Peru pakrantėje. Panaši situacija vyksta ir pietvakarinėje Afrikos pakrantėje.
- 2. Kalnų vietovės. Norint padidinti vandens kondensacijos iš atmosferos tikimybę, būtina, kad kalnai būtų kliūtis prisotintam drėgnam orui. Žemyno mastu tai yra, pavyzdžiui, Andai Pietų Amerikoje. Mikro lygiu – izoliuotos kalvos, leidžiančios ten kauptis drėgnam orui. Kalnuotos pakrantės atveju svarbu, kad kalnai būtų maždaug statmenai iš vandenyno sklindančio vėjo krypčiai. Taip išplečiama galimybė pasirinkti tinkamas vietas kondensacijai.
- 3. Aukštis virš jūros lygio. Sluoksniojo arba stratokuminio debesies storis kinta priklausomai nuo aukščio. Viršutinė debesies dalis yra labiausiai prisotinta. Šioje srityje vandens kiekis yra priimtiniausias. Įvairiose pasaulio vietose tokia „darbinė“ zona galimai kondensacinio vandens gamybai yra 400–1500 m aukštyje virš jūros lygio.
- 4. Atstumas nuo kranto. Persotinto jūros oro srautų judėjimas gali siekti 5 km atstumu, bet galimas ir iki 25 km. Jūros oro srovei prasiskverbiant į vidų, didesnė tikimybė, kad ji susimaišys su sausumos oru ir išsisklaidys. Tačiau sausumoje yra daug vietovių, kur to neįvyksta: Atakamos dykuma Pietų Amerikoje, Namibas Pietų Afrikoje. Be to, vėjo cirkuliacija ypač svarbi kondensacijos procesui pakrančių zonose. Todėl daugeliu atžvilgių pakrantės zonos yra tinkamiausia vieta kondensaciniam vandeniui gauti iš atmosferos oro.
Vandens gavimo šiuo metodu eksperimentai atliekami daugelyje pasaulio šalių. 47 vietose 22 šalyse 5 žemynuose vandens surinkimas šiuo metodu buvo eksperimentiškai patvirtintas. Vandens gamybos šiuo metodu kaina priklauso nuo daugelio veiksnių, ypač nuo įrenginio vietos. Apskaičiuota, kad eksploatuojant įrenginį eksperimentinėje zonoje, kaina bus 1 USD už m 3, įskaitant kolektorių gamybos išlaidas. Subsidijuojama vandens tiekimo į teritoriją kaina yra 8 USD / m3.
Vandens kondensacijos iš atmosferos eksperimentai atliekami ir mūsų šalyje, ypač Maskvos valstybinio universiteto Geografijos fakulteto atsinaujinančių energijos šaltinių laboratorijoje, kur moksliniai tyrimai ir plėtra šioje srityje vykdomi nuo 1996 m. .
Mūsų nuomone, priverstinė vandens kondensacija iš oro paviršiniame sluoksnyje ilgainiui galėtų išspręsti vandens tiekimo problemą daugelyje regionų, kenčiančių nuo gėlo vandens trūkumo. Naudojant kondensacinius įrenginius, pavyzdžiui, besivystančiose šalyse sutaupoma energijos, reikalingos jūros vandens gėlinimui.
Įvadas
Didžiausios gėlo vandens atsargos yra poliariniame lede, tačiau nereikia pamiršti, kad pagrindinis geriamojo vandens šaltinis žemyne yra gėlas požeminis vanduo.
Gėlas gruntinis vanduo yra patikimiausias kokybiško geriamojo vandens šaltinis gyventojams, apsaugotas nuo paviršinės taršos; mineraliniai vandenys yra prieinama ir veiksminga gydomoji ir profilaktinė priemonė. Todėl „Ilgalaikėje valstybinėje Rusijos žemės gelmių ir mineralinių išteklių bazės atkūrimo programoje, remiantis mineralinių žaliavų vartojimo ir reprodukcijos balansu“, buvo atsižvelgta į šias požeminio vandens rūšis. Labai svarbus veiksnys, išskiriantis požeminį vandenį iš kitų naudingųjų iškasenų rūšių, yra atsargų ir išteklių dinamiškumas, jų kokybės priklausomybė nuo kintamų gamtinių ir antropogeninių veiksnių.
Didžioji Rusijos išteklių dalis (77,2 %) sutelkta keturiose federaliniuose rajonuose: Šiaurės vakarų, Uralo, Sibiro ir Tolimųjų Rytų, o didžiausia – Sibire (28,9 %).
1. Gėlas vanduo
1.1 Pasaulio gėlo vandens ištekliai
Mokslo ir technologijų pažanga reikalauja plėtoti vis daugiau išteklių, didinti tokių gamtos išteklių vartojimą, kuriuos sunku ar net neįmanoma papildyti.
Gyvybinės būtinybės požiūriu visiems planetos organizmams svarbiausi yra du pagrindiniai ištekliai – vanduo ir oras. Be jų gyvenimas tiesiog baigsis.
Ypač svarbi problema yra pasaulio gėlo vandens tiekimas. Ar žmonija susimąsto apie pasaulio gėlo vandens problemas? Laimei, mano jis, kitaip neapgalvotas vandens išteklių švaistymas sukeltų negrįžtamą aplinkos katastrofą. Bet jis mąsto nepakankamai rimtai.
Pasaulio gėlo vandens atsargos nėra begalinės. Be to, jie nėra tokie puikūs. Gėlas vanduo sudaro ne daugiau kaip tris procentus viso vandens kiekio planetoje. O gėlo vandens, tinkamo gerti, atsargos pasaulyje yra dar mažesnės – tik 0,3% viso.
Pasaulio gėlo vandens yra ne tik ežeruose ir upėse. Nemažai jo yra susitelkę ledynuose ir rezervuaruose, esančiuose giliai žemėje, po jūros vandeniu. Šiuos išteklius sunku pasiekti.
Vanduo dengia daugiau nei 70% pasaulio gyventojų, bet tik 3% gėlo vandens.
Dauguma natūralaus gėlo vandens yra ledo pavidalo; mažiau nei 1 % yra lengvai prieinami žmonėms vartoti. Tai reiškia, kad mažiau nei 0,007 % žemėje esančio vandens yra paruoštas gerti.
Daugiau nei 1,4 milijardo žmonių visame pasaulyje neturi prieigos prie švaraus ir saugaus vandens.
Atotrūkis tarp vandens pasiūlos ir paklausos nuolat auga ir iki 2030 m. turėtų siekti 40 proc.
Iki 2025 m. trečdalis pasaulio gyventojų bus priklausomi nuo vandens trūkumo.
Iki 2050 m. daugiau nei 70 % pasaulio gyventojų gyvens miestuose.
Daugelyje besivystančių šalių vandens nuostolių procentas viršija 30%, kai kuriais ekstremaliais atvejais siekia net 80%.
Pasauliniu mastu apie 2/3 visų kritulių grąžinama į atmosferą. Kalbant apie vandens išteklius, gausiausias yra Lotynų Amerikos regionas, kuriame tenka trečdalis pasaulio drenažo, o po to seka Azija su ketvirtadaliu pasaulio drenažo. Tada yra EBPO šalys (20 proc.), Afrika į pietus nuo Sacharos ir buvusios Sovietų Sąjungos šalys, kurių kiekviena turi 10 proc. Labiausiai riboti yra Artimųjų Rytų ir Šiaurės Amerikos šalių vandens ištekliai (po 1 proc.).
Daugiau nei 32 milijardai kubinių metrų geriamojo vandens – vanduo nuteka iš miesto vandentiekio sistemų visame pasaulyje, matoma tik 10% nuotėkio, likusieji nuotėkiai tyliai ir nepastebimai dingsta po žeme.
Gėlo vandens tūris pasaulyje yra apie 30–35 milijonai km³.
1.2 Problemos aprūpinant planetą gėlu vandeniu ir jų sprendimo būdai
Gėlo vandens problemą pasaulyje sukelia neracionalus jo vartojimas, kai vandens išteklių sąnaudos gerokai viršija realius poreikius. Gėlo vandens vartojimas pasaulyje vyksta tokiu intensyvumu, tarsi vanduo niekada nepritrūktų. Tai itin pavojinga tendencija.
Kita labai svarbi problema, be padidėjusio gėlo vandens vartojimo, yra jo užterštumas kenksmingomis ir toksiškomis atliekomis. Pablogėjus ekologinei situacijai su vandens ištekliais, tam tikrų vandens telkinių – upių, ežerų ir net jūrų – nykimas tampa realia grėsme.
Vanduo yra būtinas šaltinis normaliam visų Žemės ekosistemų funkcionavimui. Deja, šiandien jo jau trūksta daugelyje pasaulio šalių. JT ekspertų teigimu, maždaug šeštadalis pasaulio gyventojų neturi prieigos prie švaraus geriamojo vandens, o trečdalis – buitinio vandens. Kas aštuonias sekundes vaikas miršta nuo su vandeniu susijusių ligų, o 2,4 milijardo žmonių neturi tinkamų sanitarinių sąlygų. Pasaulinė klimato kaita gali dar labiau apsunkinti vandens tiekimo situaciją. Priimtoje rezoliucijoje pabrėžiama, kad Dešimtmečio tikslas – toliau plėtoti tarptautinį bendradarbiavimą, siekiant išspręsti aktualias su vandeniu susijusias problemas ir prisidėti prie Tūkstantmečio deklaracijoje numatytų, sutartų tikslų vandens išteklių srityje įgyvendinimo.
Pamažu plečiamas šalių, kuriose trūksta gėlo vandens, sąrašas. Remiantis kai kuriomis prognozėmis, iki 2025 m. tokių šalių bus daugiau nei penkiasdešimt. Jau šiandien apie keturiasdešimčiai procentų pasaulio gyventojų santykinis vandens išteklių trūkumas.
O augant gyventojų skaičiui, gėlo vandens trūkumo problemos aktualumas tik didės, nes vartojimas kasmet didės, o atsargos mažės.
Padėties sunkumą lemia bendri trijų pagrindinių priežasčių veiksmai:
Populiacijos augimas. Kasmet planetos gyventojų skaičius didėja 85 milijonais žmonių, o tuo pačiu auga vandens suvartojimas vienam gyventojui – išsivysčiusiose šalyse jis padvigubėja kas dvidešimt metų.
Eksponentiškai didėjanti tarša aplinkos atliekomis, pirmiausia nuotekomis, ir dabartinė karta susidurs su situacija, kai pasaulyje švaraus gėlo vandens poreikis viršys absoliučius jo atsargas.
Dėl visuotinio atšilimo vis intensyviau tirpsta ledynai, kuriuose sukaupta apie 70 % pasaulio gėlo vandens. Pavyzdžiui, per pastaruosius 5–7 metus Aliaskoje ledynai tirpo du kartus greičiau nei anksčiau. Alpėse ledynai per pastaruosius dvidešimt metų prarado iki 20% savo teritorijų, tas pats pasakytina apie Ekvadorą, Peru ir Boliviją, kur ledynai yra vienintelis vandens šaltinis, taip pat Himalajų šalyse, kur trečdalis gyvena pasaulio gyventojų.
Situaciją apsunkina ir tai, kad spartėjantis Arkties ledo tirpimas, taip pat nulemtas visuotinio atšilimo, lems Pasaulio vandenyno lygio kilimą. Daugelio mokslininkų teigimu, ledynai Šiaurės Amerikoje gali ištirpti iki 2030 m., o Berlynas, Paryžius, Londonas, Sankt Peterburgas, Niujorkas ir daugelis kitų miestų iki amžiaus pabaigos atsidurs jūrų dugne.
Norint sumažinti ekologinės nelaimės riziką ir užkirsti kelią „vandens krizei“, būtina suvienyti visų šalių ir tautų pastangas, užmezgant globalų bendradarbiavimą ir racionalų gamtos išteklių naudojimą. # "justify"> Didžiosios Britanijos laikraštis "Observer" gavo Pentagono analitikų slapto pranešimo apie globalinio atšilimo pasekmių perspektyvas tekstą. Ataskaitoje teigiama, kad besivystantys klimato procesai artimiausiu metu sukels didelius potvynius, rimtus karinius konfliktus ir humanitarines nelaimes pasauliniu mastu. Energijos, maisto ir geriamojo vandens atsargos taip sumažės, kad daugelio šalių vyriausybės gali pasikliauti masinio naikinimo ginklais, kad juos apsaugotų. Išteklių trūkumas, kuris artimiausiu metu tik stiprės, lems, kad visame pasaulyje prasidės karai dėl jų užvaldymo. Ataskaitos autoriai susidariusią situaciją palygino su tuo, kas nutiko Žemėje maždaug prieš 8200 metų, kai planetą ištiko derliaus gedimas, badas, epidemijos ir didžiulė gyventojų migracija. Štai toks liūdnas vaizdas.
Rusijai tenka trečdalis visų pasaulio gėlo vandens išteklių, kuriuos galima naudoti, todėl ji yra labai viliojanti kėsinimosi taikinys.
Bendras Rusijos upių debitas yra 4270 kubinių kilometrų per metus (ekologiniu požiūriu saugu nuimti ne daugiau kaip 15 kubinių kilometrų per metus).
Rusijos teritorijoje yra vienas iš gamtos stebuklų - Baikalo ežeras. Baikalo ežeras yra unikalus gryno gėlo vandens šaltinis. Vandens tūris ežere – 23 tūkstančiai kubinių metrų. km. (tas pats kaip ir visuose penkiuose Šiaurės Amerikos Didžiuosiuose ežeruose). Tai sudaro 20% visų gėlo vandens atsargų Žemėje ir 30% Rusijos atsargų, išskyrus ledynus. Baikalas – giliausias ežeras pasaulyje, jo vidutinis gylis – 730 m, didžiausias gylis – 1637 m. Baikalo vanduo, ypač dideliame gylyje, itin skaidrus ir švarus. Secchi disko skaidrumas siekia 65 m, o tai atitinka didžiausią jūros vandens skaidrumą.
Būdingas Baikalo ežero bruožas yra didelis vandens savybių homogeniškumas erdvėje ir stabilumas laike. Vandens temperatūra dideliame gylyje yra 3,2 ° C. Temperatūros šuolis yra 200-250 m gylyje.Vertikali vandens apykaita labai silpna. Horizontali vandens apykaita, suformuota horizontalių srovių sistemos, yra nereikšminga. Tranzitinė vandens apykaita vyksta dėl ežero tėkmės, tačiau ežero vandenų pakeitimo upėmis laikas yra itin ilgas: pietinėje dalyje apie 90 metų, viduryje - apie 250 metų, o šiaurėje - 550 metų. metų.
Baikalo vanduo itin švarus. Jo druskingumas yra 120-130 mg / kg, tai yra du ar tris kartus mažesnis nei daugumoje Rusijos upių ir ežerų, ir tai gali būti laikoma pasauliniu grynumo standartu. Baikalas – neįkainojamas deimantas, kurį Rusijai padovanojo likimas. Mes jo nekūrėme, neuždirbome, nepirkome, todėl neįsivaizduojame tikrosios vertės. Ir mes to dar nepraradome, kad atgaline data suprastume praradimo nepakeičiamumą. Ir tai yra reali grėsmė. Mums reikia skubių ryžtingų priemonių, kad apsaugotume šį Rusijai svarbiausią valstybės strateginį objektą.
Švarus geriamasis vanduo tampa strategine preke. Pavyzdžiui, geriamojo vandens buteliuose pramonė yra viena greičiausiai augančių pasaulyje. Kasmet parduodama daugiau nei šimtas milijardų litrų vandens, daugiausia plastikiniuose induose. Pelnas šioje pramonės šakoje jau siekia trilijoną dolerių per metus – tai yra 40% naftos kompanijų pelno ir daugiau nei farmacijos įmonių pelnas. Prekyba vandeniu greitai bus pelningesnė nei prekyba nafta. O kur ši pramonė buvo vos prieš 15-20 metų, kai naftos pramonė jau veržėsi į pasaulines krizes? O kur ji bus po 15-20 metų? Juk visi nori gyventi ne mažiau nei vairuoti automobilį.
2. Požeminio vandens, kaip pagrindinio gėlo vandens šaltinio, naudojimo perspektyvos
2.1 Pasaulio vandens suvartojimas
Per pastarąjį šimtmetį gėlo vandens suvartojimas pasaulyje padvigubėjo, o planetos vandens ištekliai nepatenkina taip sparčiai didėjančių žmonių poreikių. Pasaulinės vandens komisijos duomenimis, šiandien kiekvienam žmogui kasdien reikia 40 (20–50) litrų vandens gėrimui, maisto ruošimui ir asmens higienai. Tačiau apie milijardas žmonių 28 pasaulio šalyse neturi prieigos prie tiek gyvybiškai svarbių išteklių. Daugiau nei 40 % pasaulio gyventojų (apie 2,5 milijardo žmonių) gyvena vietovėse, kuriose vandens trūkumas yra vidutinis arba didelis. Manoma, kad iki 2025 m. šis skaičius išaugs iki 5,5 milijardo ir sudarys du trečdalius pasaulio gyventojų.
Didžiausi vandens vartotojai (pagal tūrį) yra Indija, Kinija, JAV, Pakistanas, Japonija, Tailandas, Indonezija, Bangladešas, Meksika ir Rusijos Federacija.
Bendri vandens suvartojimo skaičiai svyruoja nuo 646 km 3per metus (Indija) iki mažiau nei 30 km 3per metus Žaliajame Kyšulyje ir Centrinės Afrikos Respublikoje.
% nuo 4000 km 3per metus vandens, sunaudojamo drėkinimui, buitiniam ir pramoniniam vartojimui, energijos gamybai, gaunama iš požeminių ir paviršinių atsinaujinančių šaltinių. Likusi dalis yra iš neatsinaujinančių (iškastinių) vandeningųjų sluoksnių, tai daugiausia taikoma Saudo Arabijai, Libijai ir Alžyrui.
Požeminis vanduo jau sudaro 20 % viso sunaudojamo vandens, ir šis skaičius sparčiai auga, ypač sausringuose regionuose. Per XX amžių požeminio vandens ištraukimas išaugo 5 kartus.
2.2 Požeminio vandens naudojimas kaip gėlo vandens šaltinis
Požeminis vanduo yra vienas iš vandens tiekimo šaltinių ir svarbiausių mineralinių išteklių. Skiriamos požeminio vandens rūšys: geriamasis, techninis, mineralinis vaistinis, šiluminis ir gamybinis. Gėlas požeminis vanduo kartu su paviršiniu vandeniu yra Rusijos vandens fondo pagrindas ir daugiausia naudojamas gerti.
Nemaža dalis iškritusio lietaus vandens, taip pat tirpsmo vandens, prasiskverbia į dirvą. Ten jis ištirpdo dirvožemio sluoksnyje esančias organines medžiagas ir yra prisotintas deguonies. Gilesni yra smėlėti, molingi, kalkakmenio sluoksniai. Juose organinės medžiagos dažniausiai išsifiltruoja, tačiau vanduo pradeda prisotinti druskų ir mikroelementų. Apskritai požeminio vandens kokybei įtakos turi keli veiksniai.
) Lietaus vandens kokybė (rūgštingumas, druskos prisotinimas ir kt.).
) Povandeninio rezervuaro vandens kokybė. Tokio vandens amžius gali siekti keliasdešimt tūkstančių metų.
) Sluoksnių, per kuriuos praeina vanduo, pobūdis.
) Geologinė vandeningojo sluoksnio prigimtis.
Didžiausiais kiekiais požeminiame vandenyje, kaip taisyklė, yra kalcio, magnio, natrio, kalio, geležies ir, kiek mažesniu mastu, mangano (katijonų). Kartu su vandenyje įprastais anijonais – karbonatais, bikarbonatais, sulfatais ir chloridais – jie sudaro druskas. Druskos koncentracija priklauso nuo gylio. „Seniausiuose“ giluminiuose vandenyse druskų koncentracija tokia didelė, kad jos turi ryškų sūrų skonį. Dauguma žinomų mineralinių vandenų priklauso šiai rūšiai. Geriausios kokybės vanduo gaunamas iš klinčių sluoksnių, tačiau jų atsiradimo gylis gali būti gana didelis ir patekti į juos nėra pigus malonumas. Požeminiai vandenys pasižymi gana dideliu druskingumu, kietumu, mažu organinių medžiagų kiekiu ir beveik visišku mikroorganizmų nebuvimu.
Vis labiau blogėjant paviršinių vandenų kokybei, gėlas požeminis vanduo dažnai yra vienintelis šaltinis, aprūpinantis gyventojus aukštos kokybės geriamuoju vandeniu, apsaugotu nuo taršos.
Esamų ir būsimų Rusijos gyventojų poreikių tenkinimas aukštos kokybės geriamuoju vandeniu įgyja vis didesnę socialinę ir ekonominę reikšmę.
Gėlo požeminio vandens išteklių potencialą arba išteklių bazę, skirtą geriamojo vandens tiekimui gyventojams ir vandens tiekimui Rusijos Federacijos pramonės objektams, apibūdina numatomi požeminio vandens ištekliai ir eksploatacinės atsargos iš įvertintų telkinių. Prognozuojami ištekliai suprantami kaip tam tikros kokybės ir paskirties požeminio vandens kiekis, kurį galima gauti hidrogeologinėje struktūroje, upių baseinuose ar administraciniame-teritoriniame vienete ir atspindintis galimą vandens panaudojimą.
Eksploatuotini požeminio vandens ištekliai suprantami kaip požeminio vandens telkiniuose ir jų ruožuose įvertinti rezervai, nustatyta tvarka išlaikę valstybinį egzaminą. Jie atspindi gruntinio vandens kiekį, kurį galima gauti lauke (aikštelėje) naudojant geologiškai ir techniškai pagrįstus vandens paėmimo statinius, esant nurodytam veikimo režimui ir sąlygoms, bei vandens kokybę, atitinkančią numatomo naudojimo reikalavimus. numatytu vandens suvartojimo laikotarpiu, atsižvelgiant į vandentvarkos situaciją, aplinkosaugos priemones, sanitarinius reikalavimus ir socialinį bei ekonominį jų naudojimo pagrįstumą.
Eksploataciniai rezervai – tai ištirta ir tiriama numatomų teritorijos požeminio vandens išteklių dalis.
Prognozuojami požeminio vandens ištekliai buvo nustatyti regioniniuose vertinimuose praėjusio amžiaus 60-80-aisiais, praktiškai neatsižvelgiant į aplinkosaugos apribojimus, ūkinės veiklos poveikį ir techninius bei ekonominius požeminio vandens naudojimo aspektus. Dėl šios priežasties daugelio Rusijos Federaciją sudarančių subjektų (Maskvos ir Maskvos srities, Kalmukijos, Karačajaus-Čerkeskos, Stavropolio teritorijos) eksploatacinių rezervų vertės jau viršijo prognozuojamus išteklius.
2014 m. buvo atliktas darbas vertinant Rusijos Federacijos sudedamųjų dalių gyventojų aprūpinimą požeminio vandens ištekliais buitiniam ir geriamojo vandens tiekimui, tačiau valstybinio egzamino neišlaikė, todėl 2014 m. jame pateikti numatomi ištekliai nėra teisėti ir šiuo metu į juos neatsižvelgiama.
Prognozuojami požeminio vandens ištekliai Rusijos Federacijos teritorijoje pagal valstybinį žemės gelmių būklės monitoringą (GMSN), kaip ir ankstesniais metais, nepasikeitė ir sudaro 869,1 mln. m3 per parą (317 km). 3/metai). Prognozuojamų požeminio vandens išteklių pasiskirstymas federalinių apygardų ir Rusijos Federaciją sudarančių vienetų teritorijose yra netolygus.
Prognozuojamų požeminio vandens išteklių pasiskirstymo analizė rodo, kad jų vyraujantis kiekis (mln. m3 / parą) apsiriboja upių baseinais: Ob (be Irtyšo) - 234,3; Irtyšas (su Tobolu) - 48,1; Pechora - 51; Donas (be Šiaurės Donecų) - 36,6; Volga (be Okos, Kamos ir Suros) - 35,4; Kama - 34,6; Gerai - 30; Kupidonas -34,6; Enisey - 29; Lena - 28 ir Šiaurės Dvina - 26,8 mln. m3 per dieną. Likusių upių baseinų teritorijoje numatomi ištekliai siekia 165,7 mln. m3 per dieną arba 19% visos jų vertės Rusijos Federacijoje.
Geriamojo vandens tiekimo sistemose gruntinio vandens, pagaminto vietovėse, kuriose numatomi rezervai, naudojimo laipsnis yra palyginti mažas. Vidutinis požeminio vandens naudojimo rodiklis bendrame buitinių ir geriamojo vandens tiekimo balanse ilgą laiką buvo 45% (miesto gyventojams - 40%, o kaimo gyventojams - 83%).
Blogą tyrinėtų požeminio vandens atsargų plėtrą lemia keletas priežasčių. Pagrindiniai iš jų yra: šiuolaikiškos norminės bazės su požeminio vandens telkinių naudojimo reglamentavimu nebuvimas, atsižvelgiant į kardinalius teisinės ir ekonominės situacijos pokyčius šalyje, požeminio vandens telkinių ribų ir būklės neapibrėžtumą; indėlių teritorijos teisinio statuso pasikeitimas; atoki indėlių vieta nuo vartotojų; keičiasi (griežtinami) geriamojo vandens kokybės reikalavimai; vandens ūkio ir aplinkos padėties pokyčiai, įskaitant telkinių ploto plėtrą, jų technogeninę taršą; įmonių uždarymas – vandens vartotojai ir kt. Komunalinės įmonės tradiciškai teikia pirmenybę paviršiniams vandens tiekimo šaltiniams. Dėl to maždaug pusė praėjusio amžiaus 50–80-aisiais išžvalgytų telkinių šiuo metu nenaudojami, nors į juos atsižvelgiama valstybės balanse.
Šalys, turinčios didelius požeminio vandens išteklius, yra Rusija, Brazilija, taip pat nemažai pusiaujo Afrikos šalių.
Švaraus gėlo paviršinio vandens trūkumas daugelį šalių verčia aktyviau naudoti požeminį vandenį. Europos Sąjungoje jau 70% viso vandens vartotojų sunaudojamo vandens paimama iš požeminių vandeningųjų sluoksnių. Danijoje, Lietuvoje ir Austrijoje požeminis vanduo yra vienintelis gėlo vandens šaltinis visuomeniniam vartojimui.
Sausose šalyse vanduo beveik visas paimamas iš požeminių šaltinių (Marokas – 75%, Tunisas – 95%, Saudo Arabija ir Malta – 100%). Požeminio vandens vandeningųjų sluoksnių pasitaiko visur, tačiau jie ne visur atsinaujina. Taigi Šiaurės Afrikoje ir Arabijos pusiasalyje jie buvo užpildyti vandeniu maždaug prieš 10 000 metų, kai klimatas čia buvo drėgnesnis. Pusiaujo ir Pietų Afrikoje požeminio vandens būklė daug geriau. Siaubingi atogrąžų krituliai skatina greitą požeminio vandens atsargų atkūrimą.
Metinis požeminio vandens suvartojimas visame pasaulyje yra 900 km 3(Unesco) atsinaujinančio pasaulio požeminio vandens sluoksnis – 12 700 km3 metais.
Labiausiai upių srautų ištekliais aprūpintos tokios valstybės kaip Brazilija, Rusija, toliau Kanada, Kinija, Indonezija, JAV, Indija. Tačiau pastaraisiais dešimtmečiais dėl pramoninių atliekų išmetimo be apdorojimo daugelis upių tiesiog buvo užnuodytos (ypač Indijoje, Kinijoje).
Pasaulio laukinės gamtos fondo duomenimis, Jangdzės upė (Kinija) yra viena labiausiai užterštų upių pasaulyje. Į dešimtuką patenka tokios Azijos upės kaip Mekongas ir Gangas, taip pat Europos Dunojus ir Šiaurės Amerikos Rio Grandė. Visų šių ir daugelio kitų upių būklę ekspertai vadina grėsminga.
Tarptautinės aplinkosaugos organizacijos ne kartą perspėjo apie didžiausioms pasaulio upėms gresiantį pavojų dėl užtvankų spūsčių, jūrų transporto, taip pat dėl kenksmingų medžiagų išmetimo ir klimato kaitos.
Iš pagrindinių valstybių, patiriančių aštrų gėlo vandens poreikį, patartina išskirti Kiniją, Indiją ir JAV.
Azija yra daugiausiai vandens suvartojantis žemynas pasaulyje. Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) duomenimis, ji yra antrojo pagal dydį vandens rezervo savininkas pasaulyje. Jame yra 70% visos drėkinamos žemės ūkio paskirties žemės pasaulyje. Azijos gyventojai (apie 4 mlrd. žmonių) suvartoja apie. 6% žemyno vandens išteklių, pramonė 10%, o 84% žemės ūkis. Tuo pat metu Azija sparčiai keičiasi: iki 2050 m. iš 9 mlrd. bus 5 milijardai – Azijos žemyno gyventojų. Be didelio gyventojų skaičiaus augimo, Azijoje yra didelis vystymosi ir gerovės augimo tempas – veiksniai, darantys įtaką vartojimo modeliams. Prie ryžių – itin daug vandens reikalaujančios kultūros – auginimo šiandien reikia pridėti ir augantį mėsos vartojimą. 1960 metais Kinija pagamino apie 2,5 mln.t, o 2006-aisiais – daugiau nei 80 mln.t. Vandens edukacijos instituto duomenimis, norint pagaminti 1 kg ryžių, reikia 3000 litrų vandens.
Švaraus ir geriamojo vandens trūkumas yra viena iš opiausių Afrikos problemų. Tik vienas iš šešių žmonių turi prieigą prie švaraus vandens. Besivystančiose šalyse 80% patologijų ir ligų yra vienaip ar kitaip susijusios su švaraus vandens trūkumu.
Vandens problema daugelyje Afrikos šalių į pietus nuo Sacharos daugiausia kyla dėl ekonomiškų, pigių ir efektyvių siurblių trūkumo. Todėl H2O trūkumas tampa ne tik pavojumi žmonių gyvybei ir sveikatai, bet ir socialine problema: Afrikos šalyse daugelis merginų negali eiti į mokyklą, nes yra priverstos (kaip ir daugelis moterų) eiti atnešti vandens savo šeimoms. daug kilometrų kasdien arba ilgą laiką.siurbti vandenį rankiniais siurbliais (kur yra). O elektriniai siurbliai ir elektra apskritai neturi daug skurdžių gyvenviečių juodajame žemyne.
Atsinaujinančių vandens išteklių kiekis vienam gyventojui Šiaurės Afrikoje bus gerokai sumažintas iki 2025 m. Libija beveik neturi atsinaujinančių šaltinių, tačiau vandens suvartojimas vienam gyventojui yra labai didelis ir artimas Egipto ir Sudano lygiui. Egipte ir Libijoje vandens suvartojimas viršija vidutines vienam gyventojui tenkančias atsinaujinančių išteklių vandens atsargas. Mažiausias vandens suvartojimas vienam gyventojui yra Alžyre, Tunise ir Maroke, tačiau ten vienam gyventojui tenka atsinaujinančių išteklių lygis.
Bahreinas gauna požeminį vandenį iš šoninio gilaus upelio iš Damamo vandeningojo sluoksnio, kuris yra plataus regioninio vandeningojo sluoksnio dalis. Per didelis ištraukimas iš šio vandeningojo sluoksnio padidino vandens, gaunamo iš gretimų sūraus ir sūraus vandens šaltinių, druskingumą.
Daugiau nei pusę šalies suvartojamo vandens tiekia Hiddo gėlinimo gamykla (NVA), požeminio vandens dalis 2008 m. sudarė 15% vandens suvartojimo. Dabar gėlinto vandens dalis jau sudaro daugiau nei 80 % Bahreino suvartojamo vandens, o ateityje ši dalis didės.
Nacionalinė nuotekų politika, įskaitant jų pakartotinį naudojimą: 2008 m. iki 88 % gyventojų išvalytų nuotekų, tikslas iki 2015 m. – pilnas valymas. Ateityje Vyriausybė tikisi ženkliai padidinti išvalytų nuotekų naudojimą drėkinimui, nes sumažės požeminio vandens paėmimas. Tačiau išvalytos nuotekos pasirodė tokios prastos kokybės, kad kaimo gyventojai kategoriškai atsisakė jas naudoti pasėliams laistyti.
Rusijoje 2014 m. Sočio žiemos olimpinių žaidynių olimpinių objektų vandens tiekimas buvo visiškai pagrįstas požeminiu vandeniu. Pagrindinių požeminio vandens išteklių pakanka olimpinių objektų poreikiams patenkinti šiuolaikinių aliuvinių nuosėdų vandeningojo sluoksnio Psou, Mzymtos upių ir jos intakų slėniuose. Šis vandeningasis sluoksnis upių slėniuose istoriškai buvo pagrindinis Didžiojo Sočio vandens tiekimo šaltinis, nes kitų reikšmingų požeminio vandens tiekimo šaltinių Juodosios jūros pakrantėje nėra. Kitų nuosėdų požeminio vandens sąskaita buvo išspręstos vandens tiekimo problemos, prireikė ne daugiau kaip dešimčių, geriausiu atveju pirmųjų šimtų m3. / diena
Visos olimpinės vietos yra suskirstytos į dvi grupes: Primorskaya Imeretinskaya žemumos teritorijoje ir Gornaya - daugiausia kaimo teritorijoje. Krasnaja Poliana – Esto-Sadokas ir naujai išsivysčiusios vietovės – prieš srovę nuo santakos su upe. Jos intako Achipsės Mzymta. Natūralu, kad Primorskio ir Kalnų objektų vandens tiekimo šaltiniai yra teritoriškai atskirti vienas nuo kito.
Vandens tiekimas Olimpinio kalno objektams daugiausia buvo tiekiamas Beshensky (11 tūkst. m3 per dieną) ir Esto-Sadok-Mzymtinsky požeminio vandens telkinių (14 tūkst. m3 per dieną), kurie leidžia tiekti vandenį į kaimą, sąskaita. Krasnaya Polyana ir Esto-Sadok iš dviejų skirtingų pusių.
Bešenskio telkinys yra apribotas storu deliuvialiniu-proluviniu riedulių-akmenukų nuosėdomis su smėlio-molio užpildu. Todėl vandens turinčių uolienų filtracijos parametrai čia yra mažesni nei šiuolaikinių Mzymtos ir Psou upių slėnių aliuvinių telkinių, kur molio medžiaga yra smėlėtame riedulių-akmenukų telkinių užpilde. Atitinkamai, šulinių našumas yra mažesnis. Jei Esto-Sadok-Mzymtinskoye lauke gręžinių normos yra didžiausios ir siekia 4,5-5,0 tūkst.m3 / dieną, tai Beshensky lauke - 0,8-1,2 tūkst.
Esto-Sadok-Mzymtinskoye laukas yra šiek tiek žemiau Mzymta ir Achipse upių santakos upės slėnio plėtimosi srityje, dėl ko padidėja požeminis tėkmės greitis dėl padidėjusio paviršinio vandens absorbcijos. Todėl, skirtingai nei Psou lauke, viršutinėje vandens telkinių ruožo dalyje jau susiformavo dumblas sluoksnis, o lygio atsiskyrimas nuo upės jau stebimas natūraliomis sąlygomis - požeminio vandens lygio gylis yra 5 -6 m žemiau upės dieną. Esant tokioms sąlygoms, vandens turinčių uolienų eksploatacinis užsikimšimas nevyksta, o prognozuojamiems skaičiavimams gali būti naudojami per ilgalaikį susiformavę upės vagos pralaidumo parametrai. Esto-Sadok-Mzymtinsky atkarpa leidžia efektyviausiai ir kompaktiškiausiai paimti vandenį kalnuotoje olimpinių objektų dalyje. Iš čia požeminis vanduo bus tiekiamas ne tik slėniu žemyn į Esto-Sadok ir Krasnaya Polyana kaimus, kuriuose bus apgyvendinta dauguma olimpinių žaidynių svečių, bet ir aukštyn į kalnų klasterio „Rosa Khutor“ objektus. kur yra kalnų olimpinis kaimas ir slidinėjimo varžybų bei kitų kalnų žiemos sporto šakų objektai. Čia bus įrengtos papildomos GLK vandens paėmimo angos „Apatinė bazė“.
„Rosa Khutor“, kurio talpa 3,2 tūkst. m3 per dieną, taip pat laikini vandens paėmimai tiesiai ant kalno šlaito vandens tiekimui į kalnų olimpinį kaimą (VZU „Gorny Priyut“) ir slidinėjimo varžybų finišo zoną (VZU „ Finišo zona"), kurios našumas yra pirmieji šimtai m3 per dieną ...
Būdinga tai, kad visos daugiau ar mažiau didelės vandens įleidimo angos užtikrindavo stabilų vandens tiekimą upės slėniuose esančioms olimpinėms vietoms. Mzymta ir jos intakai. Tiesiai kalnuotoje dalyje vandeningieji sluoksniai, apriboti deliuvialinėmis-proluvialinėmis-poliuvialinėmis palaidomis detritalinėmis nuosėdomis su molio užpildu, yra žemo vandens. Be to, labai stipri lygių svyravimų dinamika, kuri žiemą ir vasarą labai skiriasi. Dėl to labiausiai laistoma sekcijos dalis nusausinama. Todėl vasarą šulinių normos yra 3-5 kartus mažesnės nei žiemą, svyruoja nuo 400-600 m 3/ para iki 100-150 m3 / diena
Taigi nuolatinis vandens tiekimas olimpiniams kalnų objektams buvo pagrįstas vandens ėmimo angomis upių slėniuose, o laikinomis – pavienėmis vandens ėmimo vietomis kalnuotoje dalyje.
Išvada
gėlo vandens tarša po žeme
Užterštas ne tik paviršinis, bet ir gruntinis vanduo. Apskritai požeminio vandens būklė vertinama kaip kritinė ir turi pavojingą tendenciją toliau blogėti. Požeminis vanduo (ypač aukštutinis, seklus, vandeningasis sluoksnis), sekdamas kitais aplinkos elementais, patiria taršų žmogaus ūkinės veiklos poveikį. Požeminis vanduo kenčia nuo naftos telkinių, kalnakasybos įmonių, filtravimo telkinių, metalurgijos gamyklų dumblo rinktuvų ir sąvartynų, cheminių atliekų ir trąšų saugyklų, sąvartynų, gyvulininkystės kompleksų, nekanalizuotų gyvenviečių. Vandens kokybė pablogėja dėl nekokybiškų natūralių vandenų įtraukimo, pažeidžiant vandens paėmimo vietų darbo režimą. Požeminio vandens taršos centrų plotas siekia šimtus kvadratinių kilometrų. Požeminį vandenį teršiančiose medžiagose vyrauja: naftos produktai, fenoliai, sunkieji metalai (varis, cinkas, švinas, kadmis, nikelis, gyvsidabris), sulfatai, chloridai, azoto junginiai. Požeminiame vandenyje kontroliuojamų medžiagų sąrašas nereglamentuotas, todėl neįmanoma susidaryti tikslaus požeminio vandens taršos vaizdo.
Dėl sudėtingų ir tarpusavyje susijusių gėlo vandens sistemų pobūdžio reikia holistinio požiūrio į gėlo vandens išteklių valdymą (įtraukiant ekonominę veiklą baseine), pagrįstą subalansuotu atsaku į gyventojų ir aplinkos poreikius. Net Mar del Platoje priimtame veiksmų plane buvo nurodytas vidinis ryšys tarp vandens projektų ir rimtų jų įgyvendinimo padarinių, kurie yra fizinio, cheminio, biologinio ir socialinio bei ekonominio pobūdžio. Aplinkos sveikatos srityje bendras tikslas buvo „įvertinti įvairių vandens naudojimo būdų poveikį aplinkai, remti kovos su vandens ligomis priemones ir apsaugoti ekosistemas“. Aeracijos zonų ir vandeningųjų sluoksnių užterštumo mastai ir laipsnis visada buvo neįvertinami dėl santykinio vandeningųjų sluoksnių neprieinamumo ir informacijos apie vandeninguosius sluoksnius trūkumo. Šiuo atžvilgiu požeminio vandens apsauga yra vienas iš svarbiausių racionalaus vandens išteklių naudojimo elementų.
Pasauliui reikia tvarios vandens valdymo praktikos, bet mes nepakankamai greitai judame tinkama kryptimi. Kinų patarlė sako: „Jei nekeisime kurso, galime pasiekti ten, kur einame“. Nepakeitus krypties, daug vietovių ir toliau patirs vandens trūkumą, daug žmonių toliau kentės, konfliktai dėl vandens tęsis ir bus naikinami nauji vertingų, labai drėgnų žemių plotai.
Nors gėlo vandens krizė atrodo neišvengiama daugelyje šiuo metu negausių vietovių, kitur problema vis tiek gali būti išspręsta, jei politika ir strategijos bus suformuluotos, susitarta ir įgyvendintos kuo greičiau. Tarptautinė bendruomenė daug dėmesio skiria pasaulio vandens problemoms, o daugelis organizacijų teikia finansavimą ir padeda valdyti vandens tiekimą ir paklausą. Atsiranda vis daugiau mechanizmų, užtikrinančių teisingesnį šių išteklių paskirstymą. Šalys, esančios vietovėse, kuriose tradicinis vandens trūkumas, įveda geresnius tarifų mechanizmus, plėtoja viešąsias vandens valdymo sistemas ir pereina prie baseinų ir upių baseinų valdymo režimų. Tuo tarpu tokių projektų skaičių ir mastą reikėtų gerokai padidinti.
Naudotos literatūros sąrašas
1. G.V. Stadnickis, A.I. Rodionovas. "Ekologija".
Pravda-5 / kandidatas geograf. Mokslai S. Golubčikovas „Miško upelio čiurlenimo nebus kuo pakeisti“ / kovo 28 – balandžio 4 d. (p. 6), 1997 m.
Žukovas A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D. Pramoninių nuotekų valymo metodai M .: Stroyizdat.
Vidaus vandenų apsaugos nuo taršos ir išeikvojimo metodai, Red. I.K. Gavičius. - M .: Agropromizdat, 1985 m.
Geriamojo vandens kokybės kontrolės gairės. 2-asis leidimas, 1 tomas, PSO, Ženeva, 1994 m.
Žurnalas „Inžinerinė ekologija“, 1999 Nr.1
... „Ekologija, sveikata ir gamtos tvarkymas Rusijoje“ / Under. red. V.F. Protasova - M. 1995 /
ANT. Agadzhanyan, V.I. Torshin "Žmogaus ekologija" - MMP "Ecocenter", KRUK 1994 m.
Bernard Nebel "Aplinkos mokslas" (2 tomai), "MIR" M. 1993 m.
Mokymas
Reikia pagalbos tyrinėjant temą?
Mūsų ekspertai patars arba teiks kuravimo paslaugas jus dominančiomis temomis.
Siųsti prašymą nurodant temą jau dabar, kad sužinotumėte apie galimybę gauti konsultaciją.
