§ 16. Водные ресурсы

Вспомните: 1. Какие реки планеты относятся к числу наиболее полноводных? 2. Какова обеспеченность водными ресурсами территории России? 3. На всей ли территории нашей страны она одинакова?

1. Запасы водных ресурсов и объемы их использования. Общий объем вод гидросферы составляет 1,4 млрд км2. Этот огромный объем водных ресурсов кажется неисчерпаемым. Однако не все так просто. Из этого действительно невообразимого количества воды около 96,5% приходится на воды Мирового океана (рис. 51), то есть на воды, прямое использование которых невозможно ввиду их солености.

Рис. 51. Мировой океан

Еще около 1,7% составляют вечные снега и льды главным образом Антарктиды. Доступ к этим запасам воды затруднен вследствие удаленности полярных районов. И еще столько же приходится на подземные воды. Но эти воды нужно искать, как ищут полезные ископаемые. А это значит, что их не везде можно найти. Остается всего лишь сотая доля процента, которую составляют поверхностные воды суши: реки, озера и болота.

Для своих нужд человечество использует прежде всего речные воды. Суммарный годовой сток всех рек планеты составляет около 41,7 тыс. км3. Это значительно превышает мировой объем водопотребления, который составляет около 4000 км3 в год. Означает ли это, что проблем с водными ресурсами у человечества нет? Можно сказать наверняка, что речная вода никогда не закончится, потому что невозможно остановить круговорот воды. Однако это совсем не означает отсутствие проблем.

2. Проблемы использования водных ресурсов. Хотя исчерпание запасов водных ресурсов невозможно, существуют другие проблемы:

  • — неравномерность распределения речного стока по планете и возможный дефицит (нехватка) воды в некоторых районах;
  • — плохое качество воды.

Неравномерность распределения водных ресурсов, количество воды на поверхности Земли в каком-либо районе зависит от климата. Около трети поверхности суши занимают, практически безводные, аридные (сухие) пояса:

  • — северный (Сахара, пустыни Азии);
  • — южный (пустыни Намиб, Калахари, Атакама, пустыни Австралии).

Но ресурсообеспеченность зависит не только от имеющегося объема воды, но и от численности населения, на которую этот объем распределяется. В пустынях практически нет населения. Поэтому говорить о низкой водообеспеченности этих территорий вроде бы бессмысленно. Но нельзя забывать, что отсутствие населения вызвано именно отсутствием воды. Поэтому для стран, на территории которых есть пустыни, эти безводные пространства являются большой проблемой. Ведь это огромные территории, составляющие порой значительную часть страны, которые чрезвычайно трудны для заселения и освоения. При этом обеспеченность водными ресурсами может быть достаточно высокой. Например, Мавритания, почти вся территория которой представляет собой пустыню, относится к группе стран со средней обеспеченностью водой (рис. 52).

Рис. 52. Обеспеченность стран мира водой

Проблему обеспечения населения и хозяйства водой можно решить за счет использования подземных вод, которые можно обнаружить даже в центре безводной пустыни. Можно опреснять морскую воду, с запасами которой нет никаких проблем у любой страны мира, имеющей выход к морю. В ряде случаев воду доставляют из водоизбыточных районов планеты по системам трубопроводов.

Есть и более фантастические проекты. Например, буксировка айсбергов из полярных районов планеты к побережьям тропических стран (рис. 53). Реализация этих проектов часто затруднена из-за высокой их стоимости. Далеко не все страны могут себе это позволить.

Рис. 53. Айсберг — источник пресной чистой воды

Вторая проблема, связанная с водными ресурсами, — это низкое качество воды. Человек использует речную воду для разных целей, причем во все больших количествах. Например, за XX век водопотребление в мире выросло приблизительно в десять раз. Использованная вода не исчезает бесследно. Рано или поздно она возвращается в реки. Но возвращается она уже в сильно измененном виде, насыщенная разнообразными загрязняющими веществами. Это так называемые сточные воды (рис. 54). Они бывают промышленными, сельскохозяйственными и коммунально-бытовыми*.

* Коммунальнобытовые стоки — это вода и примеси, которые население сбрасывает в канализационные сети из своих жилищ.

Рис. 54. Сточные воды

Объем используемой воды в промышленности особенно вырос в XX веке — почти в 20 раз! Вода, участвующая в технологических циклах промышленных предприятий, поставляет в реки большое количество самых разнообразных, в том числе и весьма ядовитых, веществ. Правда, промышленное предприятие может контролировать процесс водопотребления, так как вода из реки, условно говоря, по одной трубе забирается, а по другой возвращается обратно в реку. А если так, то при оснащении предприятия водоочистными сооружениями поступление загрязняющих веществ в реки сокращается во много раз. Современные очистные сооружения способны удалять из воды более 90% содержавшихся в воде загрязняющих веществ.

Крупнейшим потребителем воды является сельское хозяйство. Около 2/3 всего водопотребления составляют воды, используемые для полива полей. При поливе с помощью дождевальных установок или иных оросительных систем обычно расходуется гораздо больше воды, чем нужно растениям. Эта вода в дальнейшем поступает в реки и водоемы со всеми теми растворенными в них химическими веществами, которые применялись на полях. Минеральные удобрения, пестициды, инсектициды — все это рано или поздно в большом количестве оказывается в реках в составе сельскохозяйственных стоков.

Обратите внимание на то, что, в отличие от промышленных вод, сельскохозяйственные практически невозможно уловить для их очистки.

Что можно сделать для предупреждения загрязнения водных объектов? В отношении промышленных сточных вод все ясно. Главным средством является создание и эксплуатация очистных сооружений. Использование этого метода позволило снизить загрязнение многих рек, например Рейна. Рейн, в который поступают сточные воды с территории Германии и других промышленно развитых стран, еще недавно был практически мертвой рекой. После введения водоохранных законов и оснащения предприятий системами очистки сточных вод Рейн «ожил» настолько, что на некоторых его участках появилась форель — рыба, которая весьма требовательна к качеству воды.

Еще более надежным способом защиты водных объектов от загрязнения является создание замкнутых циклов использования воды. Идея способа состоит в том, что после очистки вода вновь поступает в производственный цикл предприятия и используется там многократно. В идеальном случае этот метод может практически исключить поступление промышленных стоков в природные водоемы.

А что касается сельскохозяйственных вод, то, во-первых, необходимо рационально применять минеральные вещества, а во-вторых, совершенствовать системы полива растений. Обе задачи решает технология капельного полива, при использовании которого вода подводится непосредственно к каждому растению. Это многократно снижает объем расходуемой воды и количество применяемых химических веществ, которые можно в микродозах вместе с водой доставлять каждому растению. Естественно, что при этом снижается поступление загрязняющих веществ в грунтовые воды, поскольку вся вода, идущая по системе капельного полива, усваивается растениями.

Однако сточные воды — это не единственный фактор, отрицательно влияющий на качество воды. В воде обитает огромное количество бактерий и микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Десятки тяжелейших болезней возникают именно из-за потребления грязной воды. В развитых странах бактериальная очистка питьевой воды освоена уже давно. Для населения развивающихся стран, то есть стран жаркого пояса, неочищенная питьевая вода особенно опасна из-за наличия в ней огромного числа болезнетворных микроорганизмов (рис. 55).

Рис. 55. Большинство населения планеты не имеет доступа к чистой воде

ПОВТОРИМ ГЛАВНОЕ

  • 1. Запасы водных ресурсов превышают потребности человечества в воде.
  • 2. Население почти трети поверхности суши испытывает недостаток воды.
  • 3. Различают три вида сточных вод: промышленные, сельскохозяйственные и коммунально-бытовые.
  • 4. Решения проблемы нехватки и загрязнения воды существуют, однако большинство из них отличаются высокой стоимостью реализации.

ПРОВЕРИМ ЗНАНИЯ

  • 1. Каков объем всех вод гидросферы?
  • 2. Какую их долю составляют ресурсы речного стока?
  • 3. Перечислите виды сточных вод.

А ТЕПЕРЬ БОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ ВОПРОСЫ

  • 1. Почему, несмотря на огромные запасы, водные ресурсы относятся к разряду исчерпаемых?
  • 2. Обязательно ли нормальная ресурсообеспеченность водой какой-либо страны означает, что эта страна не сталкивается с проблемой нехватки воды?
  • 3. Почему опасность загрязнения сельскохозяйственными сточными водами выше, чем промышленными?
  • 4. Каковы способы предупреждения загрязнения водных объектов сельскохозяйственными сточными водами?
  • 5. Можете ли вы предложить свой проект по борьбе с ними?
  • 6. Проанализируйте диаграммы (рис. 54). В чем причина таких различий в объемах сточных вод, производимых в разных регионах?

ПОРАБОТАЕМ С КАРТОЙ

С помощью карты разработайте наиболее вероятные маршруты буксировки айсбергов к берегам стран, испытывающих недостаток воды. Помните, что айсберги образуются не только в Антарктике.