Целью войн второй половины XX века, как считают многие аналитики, было стремление контролировать ресурсы, главным образом углеводородные. Как-то в тени оставалась такая важная составляющая жизни человеческого общества, как пресная вода. Казалось бы, воевать из-за нее смысла особого нет, вот она - открыл кран и пользуйся. К сожалению, к этому великому благу допущены не все народы. А вскоре, буквально через считанные десятилетия, может вообще наступить бедствие жажды всепланетного масштаба.
Сколько воды на Земле
Воды на Земле много, более двух третей поверхности планеты покрыты ею. Общий объем ее составляет внушительную цифру в 1386 миллиона кубических километров. Беда не в количестве, а в качестве. Запасы пресной воды во всем мире - это только сороковая часть общей ее массы (примерно 35 миллионов куб. км), все остальное для питья и использования в разных секторах потребления (аграрном, промышленном, бытовом) непригодно из-за высокого содержания поваренной соли (HCl) и других примесей.
Кроме этого, следует учесть, что только сотая часть всех запасов считается легкодоступной. Весь остальной объем требует серьезных трудовых и материальных затрат на добычу, очистку и доставку потребителю.
Но и это еще не беда: при правильном использовании этих ресурсов и их рациональном возобновлении даже существующих объемов хватило бы надолго. Дело в том, что пресная вода в мире распределена неравномерно, запасы ее расходуются, то есть уменьшаются, а население планеты растет. В настоящее время на планете живет примерно шесть с половиной миллиардов человек, при этом, по самым скромным прогнозам, к 2050 году оно превысит 9 млрд. Уже сейчас треть мирового населения испытывает острую нехватку воды.
Геополитические аспекты
Часть населения планеты относится к так называемому «золотому миллиарду» и имеет доступ ко всем благам цивилизации, которые для нас считаются нормальными (электроэнергия, связь, телевидение, водопровод, канализация и т. п.).
Учитывая ограниченность практически всех ресурсов и стремясь сохранить высокий уровень потребления материальных благ, страны с развитой экономикой предпринимают меры по недопущению повышения уровня жизни во всем остальном мире. Пресная вода и сегодня в отдельных регионах стоит дороже нефти, а в скором времени она превратится в стратегический товар. Война, развязанная в Ливии, по многим оценкам, произошла по нескольким причинам экономического характера. В частности, наряду с введением золотого стандарта для динара, проект масштабного водовода - в случае его полной реализации - мог вывести весь североафриканский регион из зоны влияния США и Западной Европы. Таким образом, можно предположить, что обильные ресурсы пресной воды в настоящее время создают риск военного вторжения не меньший, чем нефтяные месторождения.
На что расходуется вода
Вода - вещество настолько универсальное, что ее по праву можно назвать если не источником всех благ человеческих, то уж наверняка их непременным условием. Без нее невозможно выращивать сельскохозяйственную растительную продукцию. Например, килограмм зерна «обходится» в 0,8 - 4 тонны влаги (в зависимости от климата), а риса - 3,5 т. А ведь есть еще животноводство, объемы производства которого растут. Потребляет воду и пищевая промышленность. Килограмм сахара - извольте, 400 литров. В целом же при довольно скромных физиологических потребностях (чтобы просто попить, человеку хватает двух-трех литров в день) житель развитой страны косвенно, вместе с продуктами, потребляет до трех тонн израсходованной для их производства воды. Это ежедневно.
В целом же пресная вода планеты тратится следующим образом:
- сельскохозяйственная отрасль - 70 % этого ценного ресурса;
- вся промышленность - 22 %;
- бытовые потребители - 8 %.
Но это, конечно, среднее соотношение. Есть много стран, население которых не избаловано гастрономическими изысками, там проблема пресной воды стоит настолько остро, что людям порой просто нечего есть и пить.
Качество воды в «третьих странах»
Сегодня, по международным нормам, человеку требуется сорок литров воды в день для всех его нужд, включая гигиенические. Примерно миллиард жителей планеты, однако, могут об этом лишь мечтать, а еще 2,5 млрд испытывают в той или иной степени ее нехватку. По различным прогнозам, уже в 2025 году количество нуждающихся достигнет критической доли, когда для двух из каждых трех землян пресная вода станет роскошью.
Мы, в своем достатке, порой даже представить себе не можем, какой водой моются жители «третьего мира», и какую пьют. Каждый год три миллиона человек гибнут от болезней, вызванных скверной санитарной обстановкой. Главная из них - диарея. Ежегодно от нее умирает во всем мире (чаще всего в Африке) три тысячи детей.
Причиной восьми из каждых десяти патологий становится загрязнение пресных вод и их нехватка.
Экологическая подоплека в производстве биотоплива
Воду не только пьют, она находит применение практически в каждой отрасли деятельности. Мало того, наша планета представляет собой экосистему замкнутую, а потому в ней образовано множество взаимозависимых и перекрестных связей. Вырабатывая или возобновляя один из важных ресурсов, человечество обычно расходует другой, которого, кажется, пока еще много. Так, например, происходит в сфере производства синтетических углеводородов, призванных заменить нефтепродукты. Альтернативное топливо, в качестве которого планируется все шире использовать этанол (он же этиловый спирт, или алкоголь), разумеется, куда безопаснее в экологическом смысле, чем бензин, солярка или керосин, но для того, чтобы выработать тонну этого продукта, требуется опять же пресная вода, причем в количестве, большем в тысячи раз. Дело в том, что сырьем для синтеза служит биоматериал растительного происхождения, да и сама технология невозможна без гидроресурсов.
Теоретические и практические источники
Обеспеченность гидроресурсами в разных странах и целых регионах планеты существенно разнится. Наиболее сильно проблема пресной воды ощущается в Африке и на Ближнем Востоке. Оценить ее масштабы можно, рассмотрев по отдельности источники, из которых ведется потребление, а также возможные методы добычи влаги. Почти вся вода, используемая для ирригации, промышленности и бытовых нужд, поступает из поверхностных или подземных водоемов, считающихся возобновляемыми (пополняемыми) по причине естественного круговорота. Существуют также ископаемые запасы, к которым относится, например, Ливийское месторождение. Они составляют примерно пятую часть всех водных ресурсов планеты. Возобновляемыми они не являются, в них обратно практически ничего не поступает, но в регионах, испытывающих дефицит, альтернативы им нет. Еще на планете есть лед, снег и залежи в виде ледников. В целом же возможные ресурсы пресной воды теоретически можно разбить на следующие категории:
1. Лед и снег - 24,1 млн куб. км (68,7 %).
2. Грунтовые воды - 10,5 млн куб. км (30,1 %).
3. Озера - 91 тыс. куб. км (0,26 %).
4. Почвенная влага - 16,5 тыс. куб. км (0,05 %).
5. Болота - 11,5 тыс. куб. км (0,03 %).
6. Реки - 2,1 тыс. куб. км (0,006 %).
Практика использования, однако, существенно отличается от теоретических возможностей. Имеет огромное значение доступность ресурса и стоимость доведения его до потребления. Ледники, составляющие наибольший запас пресной воды на Земле, сегодня остаются неиспользованными в силу дороговизны добычи. Даже технологии опреснения обходятся дешевле.
Дистилляция
Опреснение при всей энергоемкости и высокой себестоимости продукта получило распространение в странах Ближнего Востока (Катаре, Кувейте, Саудовской Аравии, Объединенных Арабских Эмиратах), имевших достаточный объем бюджетных средств для реализации масштабных проектов. В общем и целом эта стратегия себя оправдывает, но некоторые неожиданные преграды технологического характера создают существенные проблемы. Например, оманские водозаборные системы не так давно оказались забитыми ядовитыми водорослями, что парализовало работу дистилляционных установок на длительное время.
В то же время крупнейшим региональным поставщиком пресной воды стала Турция, направившая в этот специфический сектор экономики серьезные инвестиции. Страна не испытывает проблем в гидроснабжении и продает излишки в Израиль и другие государства, перевозя их в специальных танкерах.
Как губятся источники воды
Как это часто бывает, проблема состоит не столько в недостаточности ресурса, сколько в отсутствии бережливости и нерациональном использовании того, что есть. Крупнейшие реки превращаются в гигантские сточные канавы, отравленные ядовитыми промышленными стоками и бытовыми отходами. Но загрязнение пресных вод при всей пагубности и очевидности - это еще не вся проблема.
В поисках дешевых способов добычи электроэнергии их перегораживают плотинами, что умедляет их естественный ход и нарушает температурно-динамические характеристики испарительно-восстановительных процессов. В результате реки мельчают. Такие явления наблюдаются везде. Уровень падает в Колорадо, Миссисипи, Волге, Днепре, Хуанхэ, Ганге и других великих реках, а более мелкие пересыхают полностью. К экологической катастрофе привело искусственное вмешательство в гидрооборот Аральского моря.
У кого есть вода и кто ее расходует
Из всего доступного объема самый большой запас пресной воды на планете (примерно треть) находится в Южной Америке. В Азии еще четверть. 29 стран, объединенных не по географическому, а по экономическому признаку (свободный рынок и демократия западного образца) в организацию ОСЭР, владеют пятой частью доступного объема водных ресурсов. Государства бывшего СССР - более двадцати процентов. Все остальное, составляющее в грубом приближении около 2 %, приходится на долю Ближнего Востока и Северной Африки. Впрочем, дела обстоят довольно скверно и на большей части всей территории Черного континента.
Что касается потребления, то наибольший его уровень наблюдается в Индии, Китае, США, Пакистане, Японии, Таиланде, Индонезии, Бангладеш, Мексике и России.
При этом расходуется больше всего воды не всегда в тех странах, где ее запасы действительно велики. Острая потребность в ней ощущается в Китае, Индии и Соединенных Штатах.
Положение с водными ресурсами в России
Россия богата всем, в том числе и водой. Наиболее яркий пример того, какими сокровищами обладает наша страна, - озеро Байкал, в котором локально сосредоточена пятая часть всего водного запаса планеты, к тому же превосходного качества. Но большая часть населения Российской Федерации живет в ее европейской части. Байкал далеко, пить приходится воду из ближайших водоемов, которых, к счастью, тоже много. Правда, не всегда взвешенное и рациональное отношение к водным (как и всем прочим) богатствам, столь характерное для советского периода, не полностью изжило себя и теперь. Есть надежда, что со временем это положение будет исправлено.
В целом же на сегодняшний момент и в обозримом будущем жажда россиянам не грозит.
Водой заполнены моря и океаны. Создается впечатление, что воды на Земле довольно много. Но, на самом деле, количество воды, доступной для использования, гораздо меньше всей воды на Земле.
Значение воды
Вода – основа и источник жизни на Земле. Она занимает большую часть планеты, что и неудивительно. Ведь жизнь возникла в воде, и только потом распространилась на сушу и воздух. И человек, и животные по большей части состоят из воды. Человеку и всем живым существам голубой планеты жизненно необходима именно пресная вода. А она составляет всего 3% от всех запасов воды на Земле. Остальная вода, которая составляет 97%, соленая, и потому непригодна для питья. Большая часть всего запаса пресной воды заморожена в ледниках. А это значит, что количество доступной пресной воды ничтожно мало по сравнению с общим количеством воды на всей Земле. Поэтому так важно рационально использовать запасы пресной воды.
Важность рационального использования
При рациональном использовании, сохраняется нормальный круговорот воды, и она самостоятельно фильтруется. При этом количество и качество пресной воды остается на оптимальном уровне. И, таким образом, нужным количеством воды обеспечиваются все живые существа на планете. А при нерациональном использовании водных ресурсов, количество пригодной для использования воды становится меньше и меньше, возникает дефицит воды. Вода слишком сильно загрязняется и становится непригодной, а если и очищается, то чересчур медленно.
Пресной воде угрожает и высыхание. Озера и реки высыхают из-за общего разрушения экосистемы. Значительную роль здесь играет вырубка лесов. Леса должны задерживать и очищать воду, а потом постепенно отпускать ее в естественные водоемы. Из-за чрезмерной вырубки и лесных пожаров количество лесных площадей на планете уменьшается день за днем. И это негативно сказывается на количестве и качестве пригодной для питья воды. В свою очередь, уменьшение количества чистой воды способствует обеднению флоры и фауны. Все чаще воды не хватает и для людей.
Вода – основной элемент всей экосистемы Земли. Существование жизни на Земле зависит от количества и качества пресной воды. Повсеместное загрязнение воды грозит постепенным исчезновением жизни на планете. Для улучшения ситуации с нехваткой пресной воды нужно бережно относиться и к самой воде, и к природе в целом. Судьба планеты – в руках людей. И только от человека зависит, сохранится ли на Земле пресная вода, сохранится ли сама жизнь. От нынешнего поколения зависит, будет ли шанс на жизнь у будущих поколений, или же они будут обречены на гибель.
При действии отдельных военнослужащих и небольших групп в отрыве от своей части (разведчики, десантники, лётчики в случае аварии самолетов) может возникнуть необходимость в пользовании водой из необследованных водоисточников. На этот случай они должны располагать средствами улучшения качества воды, к которым предъявляются следующие требования. Они должны быть портативны, дешевы и просты в использовании, универсальны и быстры по эффекту действия, обладать достаточной стойкостью при хранении и не изменять свойства воды. Необходимо отметить, что находящиеся на снабжении ВС препараты позволяют произвести лишь обеззараживание воды, точнее – освобождение от вегетативных форм микроорганизмов.
В качестве средств обеззараживания индивидуальных запасов воды применялись кислоты (соляная, лимонная, виннокаменная, уксусная), соли (NаНSO 4 , AqNO 3), окислители (перекись водорода, марганцовокислый калий, озон, хлор, бром, йод) и металлы (серебро).
Из перечисленных веществ наиболее эффективными и удобными оказались препараты хлора , которые и занимают в настоящее время господствующее положение среди других средств обеззараживания малых количеств воды.
В ВОВ использовались таблетки гипохлорита натрия (хлориновые) таблетки содержащие 3 мг активного хлора. Однако вследствие нестойкости при хранении они в настоящее время заменены хлораминными соединениями. Из них наибольшее распространение получил пантоцид . Этот препарат отличается большой стойкостью: он может храниться без потери активности несколько лет.
Таблетки пантоцида содержат 3 мг активного хлора и включают парасульфодихлорамид бензойной кислоты, соду и поваренную соль. Одна таблетка рассчитана на обеззараживание фляги (750 мл) воды при условии контакта не менее 30-40 мин. К недостаткам пантоцида следует отнести медленную растворимость таблетки (20-25 мин.), а также возможное ухудшение вкуса воды.
Последнее можно устранить добавлением тиосульфата натрия в виде таблеток, которыми желательно снабжать солдат, наряду с пантоцидом. Наличие дехлорирующих средств позволяет вносить во флягу несколько таблеток, т. е. проводить гиперхлорирование воды. Это позволяет значительно повысить надёжность обеззараживанием, что особенно важно в случае применения противником бактериологического оружия.
В последние годы предложены так называемые патоцид–бисульфатные и йодные таблетки (Максименко С.С. и Губарь М.А.)
Пантоцид–бисульфатные таблетки представляют собой смесь пантоцида сульфата (Na 2 SO 4)и гидросульфата (Na 2 HSO 4) натрия. Содержание активного хлора в них 3,2 мг. Они стойки при хранении, хорошо растворяются в воде, быстро освобождают активный хлор (10-15 мин.), и обладают более выраженным бактерицидным действием, чем обычные таблетки пантоцида. К недостаткам их следует отнести влияние на органолептические свойства воды (кислый вкус) и увеличение содержание в них сульфатов. Для устранения кислого вкуса авторы рекомендовали добавлять в воду перед употреблением таблетку питьевой соды, что осложняло их использование.
Иодные таблетки содержат органические соединения йода (триглицингидропериодит или диглицингидроиодид), молекулярный йод и некоторые другие соединения (гликокол, спирт, лимонную кислоту или пирофосфорнокислый натрий). Количество активного йода в каждой таблетке составляет 3 мг. Преимуществами их являются: высокая бактерицидность, цистицидность, стойкость при хранении и незначительное влияние на органолептические свойства воды. По данным названных выше авторов, а также американских исследователей (Фаир, Крейер и др.), йодные таблетки являются наиболее эффективным средством обеззараживания малых запасов воды. К недостаткам следует отнести дефицитность препаратов, идущих на их изготовление.
В последнее время для обеззараживания индивидуальных запасов воды предложены препараты на основе трихлоризоциануровой кислоты в частности типа «Аквасепт », представляющие собой таблетизированную смесь мононатриевой соли дихлоризоциануровой кислоты с различными технологическим добавками. Таблетка растворяется в течение 5-10 мин и выделяет 4 мг активного хлора, что в объеме 750 (1 фляга) обеспечивает обеззараживание воды при условии контакта в течение 15 мин.
Неоаквасепт (аналог английского «Пуритабса» ) – смесь натриевой трихлорзоциануровой кислоты, ацидиновой кислоты, адипиновой кислоты, гидрокарбоната нария и стеарата кальция. Одна таблетка содержит 10-15 мг активного хлора.
В настоящее время разработаны портативные средства , основанные на окислительно-сорбционном принципе очистки воды («Турист-2М» и «Родник»). «Турист-2М » – средство для обеззараживания индивидуальных и индивидуально-групповых запасов воды, выполненное в виде полиэтиленового мешка емкостью 3 л с вмонтированными фильтрующими элементами. Обеззараживаемая вода набирается в мешок, в который вносится 1 мл 5 % раствора йода, и через 10-15 мин. контакта фильтруется в чистую емкость. Один мешок рассчитан на обработку 50 л воды.
Водоочиститель « Родник » относится к безреагентным средствам обработки воды. Он представляет собой пластмассовую трубку, заполненную сорбентом, ионообменной смолой и дезинфектантом, легко отщепляющим свободный йод. Очистка и обеззараживание воды происходит в процессе её просасывания ртом через трубку. Одна трубка рассчитана на очистку до 20 л воды, когда нарастающее сопротивление прохождению обрабатываемой воды через шихту фильтра сделает невозможным дальнейшее её использование.
Для обеззараживания индивидуальных запасов воды при отсутствии таблетированных препаратов могут применяться подручные средства из аптечки или индивидуального химического пакета :5 % настойка йода, 3 % раствор перекиси водорода, перманганат калия и др. Настойку йода и раствор перекиси водорода вносят из расчёта 10-20 мг/л активнодействующего вещества.
6. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ.
С гигиенической точки зрения под качеством воды понимают совокупность свойств, определяющих её пригодность для удовлетворения физиологических и хозяйственно-бытовых потребностей людей.
Доброкачественная вода должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь посторонних привкусов и запасов, не содержать патогенных микроорганизмов и вредных для здоровья химических веществ свыше предельно-допустимых концентраций.
В полевых условиях вода должна быть такого качества, чтобы употребление её в течение времени, определяемого реальной боевой обстановкой, не вызвало снижение боеспособности военнослужащих.
Употребление воды для хозяйственно-питьевых и санитарно-бытовых нужд из непроверенных водоисточников запрещается.
С учётом предназначения установлены следующие требования к качеству воды .
1. Требования к качеству питьевой воды, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, регламентируются ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».
2. Требования к качеству питьевой воды местных источников водоснабжения регламентируются Санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.1.4.544-96 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана водоисточников»). «Санитарными правилами по устройству и содержанию колодцев и каптажей родников, используемых для децентрализованного водоснабжения», а также Руководством по полевому водоснабжению.
Качество воды в шахтных колодцах и родниках, используемых, для хозяйственно-питьевых нужд, должно отвечать следующим требованиям:
3. Требования к качеству воды источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения регламентируется ГОСТ 2761-84 г. «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».
Качество воды хозяйственно-питьевого водоснабжения добываемой, очищаемой и обеззараживаемой воинскими частями самостоятельно с помощью табельных средств, должно отвечать следующим требованиям (Приказа МО РФ № 39 от 28. 01. 96 г.):
Способы обеззараживания воды в полевых условиях должны обеспечивать безопасность воды по основным критериям :
I. Безопасность воды в эпидемиологическом отношении – полное уничтожение патогенных микроорганизмов и их токсинов.
Санитарно-бактериологические показатели :
II. Безвредность воды по химическому составу .
Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого водопользования, должны соответствовать СанПиН 2. 1. 4. 544-96.
Остаточное содержание ОВ в воде не должно превышать (приказ Зам МО НТ ВС № 020-86):
V-газы – 0,005 мг/л, зоман – 0,05 мг/л, зарин – 0,1 мг/л, иприт – 2,0 мг/ Остаточное содержание РВ: минимальная предельно-допустимая концентрация, равная 3 х 10 -11 Ки/л, определена для тория–232, а максимальная – для техниция–96, равна 10 -5 Ки/л. ПДК остальных 241 изотопов располагаются между этими величинами.
III. Вода должна иметь благоприятные органолептические свойства , однако для полевых условий военного времени допускается употребление воды, имеющее общее содержание солей – до 1000 мг/л, имеющей цветность до 40 0 , прозрачность до 30 см, запах и привкус – до 3 баллов. Допускается использование воды с остаточным хлором до 2 мг/л и для разового употребления – до 10 мг/л.
Планета Земля , очень богата природными ресурсами: нефтью, углем, природным газом, ценными металлами. И уже не одно тысячелетие люди пользуются этими дарами.
Некоторые из них ценятся очень высоко, ими дорожат, относятся бережно и рассудительно, а над ценностью других иногда даже не задумываются, а ценить начинают лишь потеряв.
Вода дороже золота?
Ответ прост – вода, а точнее, пресная чистая вода. Каждому известны примеры исчезновения малых рек, озер, загрязнения водоемов, но это почему-то не вызывают волнения. Большинство людей просто не задумываются о ценности воды и считают ее возобновляемым ресурсом. Наивность этих заблуждений, может иметь непоправимые последствия. Уже сейчас 1/3 всего населения испытывает нехватку пресной воды и с каждым часом проблема становится только глобальнее.
Материалы по теме:
Как образовалась Земля?
Количество воды в мире
Многие удивляются, почему возникает данная проблема, ведь воды так много. Действительно, поверхность всей планеты на 4/5 состоит из воды (это одно из самых распространенных соединений, объём мирового океана приблизительно 1,3300 млрд. кубических метров воды). Наличие этого факта позволяет людям полагать, будто запасы пресной воды неиссякаемы. Но, к сожалению, это не так. 97% воды находиться в морях и океанах (морская вода непригодная для употребления) и лишь 3% составляет пресная вода. Но стоит заметить, что только 1% от всего объема доступен человечеству для использования.
Куда девается вода?
Основная часть пресных вод (больше 65%) сосредоточена в ледниках Антарктиды. Но известно ли вам, что из-за глобального потепления, этот запас стремительно уменьшается? Что, конечно же, являет большую опасность для всего живого.
Трудно представить, сколько воды используется каждый день. В среднем, человек использует около 200 л. Умножив это число на общее количество людей населяющих Землю, то получится больше 1400 000000 тонн – это лишь бытовые расходы, а если учесть промышленность, то цифра стремительно возрастет. Люди стали забывать, что сохранять надо не только редкие виды животных и растений, но еще очень важно – сохранить воду, без которой жизнь невозможна.
Материалы по теме:
Как образуются озера?
Чего ожидать?
Прогнозы не утешительны, резервы воды совсем не безграничны, и они уже исчерпываются. Как показывают исследования, ближайшие 10 лет большая часть мировых государств будет ощущать недостаток воды, а еще через 20 лет уже 75% всего населения останется без пресной воды. Дефицит, без сомнения, будет возрастать, если не принимать меры уже сейчас. Главной проблемой является загрязнения пресной воды промышленными выбросами, удобрениями с полей, проникновение соленой воды в прибрежных зонах, а также нерациональное использование, которое, в свою очередь, приводит к тому, что подземные воды не успевают возобновляться и их уровень постепенно падает.
Все водные запасы на Земле можно разделить на жидкую (соленую и пресную), твердую (пресную) и
газообразную (пресную) воду (табл. 6.9). Общий объем воды составляет около 1,5 млрд км3. При этом 93,96% воды сосредоточено в морях и океанах. Большое содержание солей (до 35 мг/л) делает эту воду непригодной для хозяйственно-бытовых нужд и питья.
Пресные воды составляют менее 6% всех водных ресурсов на Земле. Ученые подсчитали, что мировой запас пресной воды приблизительно равен 30,3 млн км3. На территории бывшего СССР содержится около 69 тыс. км3 пресной воды. Однако большая часть мировых запасов пресной воды сосредоточена в ледниках Антарктиды, Гренландии, Арктики и в других зонах вечной мерзлоты, что делает ее малодоступной.
Считается, что реально для питьевых целей можно использовать лишь 0,2-0,3% всей воды на Земле. Несмотря на относительно большие мировые запасы пресной воды, на XXXV сессии Генеральной ассамблеи ООН было отмечено, что более 1 млрд человек испытывают острый дефицит доброкачественной воды для питьевых и хозяйственно-бытовых целей.
Первая причина нехватки воды заключается в том, что источники воды, пригодной для питья, распределены крайне неравномерно как в целом на Земле, так и в отдельных странах. Так, например, в бывшем СССР 80% пресной воды сосредоточено в Восточной Сибири, на Дальнем Востоке и Европейском Севере, где проживает лишь 30% населения страны и менее концентрированы промышленность и сельское хозяйство.
Водопотребление в развитых странах постоянно увеличивается и приближается к величине всего ресурса пресных вод. В России это особенно заметно на юге Европейской части, где уже сейчас потребление воды превысило 2/3 всего стока рек и крайне неблагоприятно отразилось на водном балансе Каспийского моря.
Вторая важнейшая причина нехватки пресной воды носит антропогенный характер. Это не абсолютное уменьшение количества воды, а снижение ее качества в результате загрязнения микроорганизмами и химическими веществами при поступлении в водоемы хозяйственно-фекальных, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод. Согласно докладам ООН, ежегодно в мире синтезируется около 1 млн новых химических соединений, из них более 15 тыс. весьма токсичны. В целом до 80% всех химических соединений постепенно поступают в окружающую среду, в том числе и в природные водоемы. В мире ежегодно в общей сложности выбрасывается порядка 420 км3 сточных вод, что способно привести к загрязнению до 7000 км3 природных вод. Это в 1,5 раза больше всего стока рек бывшего Советского Союза, который составлял 4700 км3.
В связи с сокращением запасов пресной воды на Земле и снижением качества природных вод перед человечеством возникает проблема «водного голода». Это требует интенсивных поисков новых научных решений, направленных на обеспечение доброкачественной водой населения, промышленности и сельского хозяйства.
Для уменьшения «водного голода» можно выделить 2 основных тесно взаимосвязанных направления мероприятий. К первому направлению следует отнести сохранение качества природных вод, в первую очередь эффективную очистку хозяйственно-бытовых сточных вод перед сбросом в водоемы. Однако не менее важной проблемой является борьба с загрязнением окружающей среды промышленными сточными водами. В этой области решение видится в разработке и совершенствовании способов очистки сточных вод промышленных объектов, применении «оборотного водоснабжения», т.е. многократного повторного использования очищаемой воды в технологических целях. В последующем возможно применение «сухих технологий», не требующих воды и, следовательно, не приводящих к загрязнению водоемов.
Второе направление борьбы с «водным голодом» предусматривает рациональное использование и увеличение естественных запасов воды. Это строгая экономия питьевой воды как для бытовых, так и для производственных нужд и постоянная борьба с потерями этого
ценнейшего и дорогостоящего продукта, в том числе и экономическими методами.
Повысить водообеспечение населения можно путем создания искусственных водохранилищ, аккумулирующих запасы пресной воды. Строительство водохранилищ одновременно решает и другие важные народно-хозяйственные вопросы - энергетические, транспортные, промышленные, сельскохозяйственные, гигиенические, эстетические. В настоящее время на Волге, Ангаре, Иртыше и других больших реках созданы десятки крупных водохранилищ, которые помогают и в обеспечении электроэнергией. На Братском водохранилище на Ангаре объемом 169,4 км 3 построена гидроэлектростанция мощностью около 4100 МВт.
В последние годы разрабатываются также методы накапливания запасов пресных вод в подземных водоносных горизонтах от поверхностных стоков, в том числе паводковых вод. Толща земли, через которую проходят поверхностные воды, играет роль фильтра, что позволяет в значительной степени повысить качество поверхностных вод при их превращении в подземные. Одновременно в некоторых регионах засоленные грунтовые воды будут разбавляться маломинерализованными, профильтрованными через почву поверхностными стоками.
Одной из гипотетических возможностей получения больших количеств пресной воды является растопление вечных льдов Арктики, а также айсбергов. Однако это создает ряд сложнейших энергетических, экономических, технических и экологических вопросов, в частности вероятно значительное повышение уровня Мирового океана.
Почему появилась проблема "водного голода"?
За годы существования человечества воды на Земле не стало меньше. Однако резко возрастает потребность людей в воде. Потребляя все больше чистой воды, человек возвращает природе загрязненные стоки промышленного производства, коммунальных служб, сельскохозяйственного комплекса. И чистой воды на Земле становится все меньше.