Проблемы пресной воды на планете

Содержание

Введение

Вода – одно из самых распространенных на Земле и необычных по своим свойствам химических соединений, без которого невозможно существование самой жизни на нашей планете.

 Пресная вода – это самый востребованный природный ресурс. Человек использует пресную воду в сельском хозяйстве, промышленном производстве, энергетике, коммунально-бытовом хозяйстве. Очень важна пресная вода как продукт питания человека.

Запасы воды на поверхности нашей планеты огромны, но 97,5%  этих  запасов  – соленая вода и только 2,5 % – пресная.  При этом  70%  пресной  воды  сосредоточено  в  ледниках  и  ледниковых  покровах,  другая  часть  –  в почвенных  водах  или  залегает  глубоко  под  землей.  В  результате  реально  доступно  человечеству  менее  1% пресной  воды,  или  всего  около  0,007%  всей  массы  воды  на  планете.  К качественной же питьевой воде, на сегодняшний день, не имеют доступа более миллиарда человек, или 18%  населения Земли. 

По прогнозам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO) к 2025 году две трети населения мира, или примерно 5,5 миллиарда человек, будут жить в районах, испытывающих нехватку воды от умеренной до серьезной степени.  С течением времени проблема доступа к качественной питьевой воде будет только обостряться, и решить её отдельным государствам будет не под силу.

Проблема  разумного  отношения  к  природе  и  использования  пресной воды, как одного из ее важнейших ресурсов, приобретает  наибольшую остроту среди важнейших международных проблем в последние три десятилетия, что обуславливает актуальность темы реферата.

От того, насколько оперативно и верно будет решена проблема пресной воды, зависит здоровье и благосостояние ныне живущих и будущих поколений людей.

Проблема дефицита пресной воды на Земле

Планета Земля обладает большими запасами  воды  -  три  четверти  земного шара  покрыто  водой. При этом для поддержания жизни на планете может быть использована лишь незначительная часть земных водных ресурсов – это пресные озера, водохранилища и реки (всего 0,09 млн.  км3  из  общего  объема  воды  на  Земле 1386  млн.  км3), т.е. человечество условно располагает 0,3% пресных вод, которые могут быть использованы для хозяйственно-экономических целей1.

На сегодняшний день человечество использует  примерно 55% существующего годового мирового запаса пресной воды, из которых 70% ресурсов  подземных  и  речных  вод  используется  в сельском хозяйстве на  орошение,  20%  -  в промышленности и 10% - для удовлетворения бытовых нужд.

Эксперты  ООН считают,  что в случае сохранения нынешнего среднедушевого объема водопотребления, к 2050 году использование мирового запаса пресной воды только за счет роста населения повысится до 70%. В случае же повышения среднедушевого потребления воды уже к 2030  году годовой  запас пресной  воды будет приближен к своему пределу.

Возрастающая нехватка питьевой воды  является следствием:

- изменения климата;

- роста населения Земли  и как следствие, увеличение потребления водных ресурсов;

- деятельности человека, приведшей к масштабным сокращениям имеющихся водных ресурсов вследствие загрязнения и деградации пресноводных экосистем;

- неконтролируемой урбанизации и изменений в землепользовании.

Рост населения и технический прогресс привели к тому, что к началу XXI века пресная вода для питьевых и  технических нужд  стала одним из наиболее значимых видов ресурсов, необходимого не только для глобального экономического роста, но даже для простого выживания человечества.

Среднедушевое использование  пресной  воды только за последние 50 лет уменьшилось практически в 2,5 раза. Уже сегодня проблема дефицита пресной воды достигла таких масштабов,  что  многие  места  планеты  и,  особенно  развитые  промышленные районы испытывают острую нехватку пресной воды. По расчетам ученых, если  сегодня на  каждого жителя Земли приходится  в  среднем   750 куб. м в год пресной воды, то к 2050 году это количество уменьшится до 450 куб. м.2 В результате, 80% стран будут находиться в зоне ниже черты дефицита  водных ресурсов.

Питьевая вода естественного происхождения в большинстве регионов мира станет дефицитным продуктом, а ее снабжение будет происходить благодаря ее ввозу из нескольких регионов мира, включая арктическую и антарктическую зоны, а также благодаря получению пресной воды различными, зачастую весьма дорогостоящими технологиями опреснения морской воды и очистки сточных вод. Что касается пресной воды для технических нужд (прежде всего для сельскохозяйственного орошения земель), то в данном случае ситуация будет еще более критичной.

Данная проблема с пресной водой уже сегодня является реальной во многих аграрных и некоторых густонаселенных индустриальных регионах мира. Один человек из шести в современном мире не имеет доступ к необходимому для нормального существования количеству питьевой воды (по статистическим данным - около 1,1 млрд. человек), и два из каждых шести человек не обладают адекватными санитарными условиями (2,6 млрд). Исследователи выявили следующую тесную взаимосвязь между доступом к воде и бедностью: количество людей, живущих менее, чем на 1,25 долларов в день, четко географически и количественно совпадает с количеством людей, не имеющих доступа к безопасной питьевой воде.

Проблема дефицита пресной воды связана также с тем, что доступные ресурсы пресной воды размещены на континентах планеты неравномерно: Америка – 46 %, Азия – 34 %, Африка – 11 %, Европа – 8 %, Австралия – 1%. В среднем на одного жителя Земли приходится около 13∙103 м3 пресной воды в год.

Сопоставление объема запасов пресной воды и численности населения по континентам показывает, что наиболее обеспечены пресной водой жители Австралии (33∙103 м3 в год на человека), России (30∙103 м3 в год на человека), Америки (27∙103 м3 в год на человека). Существенно ниже обеспеченность водой жителей Африки (6,3∙103 м3 в год на человека), Европы (4,4∙103 м3 в год на человека). Менее всего обеспечены пресной водой жители Азии (4,1∙103 м3 в год на человека)3. На этом континенте сконцентрированы 34% мировых запасов пресной воды, но численность и плотность населения тоже очень высоки.

Государства обладают разными по объему запасами пресной воды. Наибольшими запасами пресной воды обладают Бразилия – 6 950 км3, Россия – 4 500 км3, Канада – 2 900 км3, Китай – 2 800 км3, Индонезия –2 530 км3, США – 2 480 км3, Бангладеш – 2 360 км3, Индия – 2 085 км3, Венесуэла – 1320 км3, Мьянма – 1 100 км3 4. Запасы этих стран составляют более 60% доступных запасов всей пресной воды.

Объем потребления пресной воды государствами мира различается, например, наибольшее водопотребление в Индии (646 км3/год), наименьшее – в Кабо-Верде и в Центральноафриканской Республике (менее 30 км3/год).

Согласно докладу ЮНЕСКО «Вода в изменяющемся мире», примерно 700 млн человек в 43 странах располагают водными ресурсами в объеме ниже минимальной потребности человека. К 2025 году эта цифра может возрасти до 3 млрд человек, поскольку потребность в воде будет нарастать. Человеку в сутки необходимо минимум 20 литров воды. Однако 1,1 млрд человек в развивающихся странах мира используют не более   5 литров в день. При этом жители Европы, с учетом промышленного использования, потребляют до 200 литров воды на человека, а население США – до 400 литров.

Потребление воды растет с увеличением численности населения, развитием энергетики, промышленности, сельского хозяйства.

Средняя обеспеченность пресной водой одного жителя планеты составляет около 13∙103 м3 год, а ее доступный ресурс – около 6,6∙103 м3 на человека в год, но для хозяйственно-питьевых нужд реально доступны только 2∙103 м3 на человека в год5.

Совокупное общественное потребление пресной воды постоянно увеличивается. Например, в 1900 г. потребление пресной воды составляло 361,6 м3 на человека, в 2010 г. – 623,1 м3.

Рис.1 - Динамика доступности и потребления пресной воды

По прогнозам экспертов, спрос на воду будет расти по-прежнему быстрее численности населения, потому что будет сохранена существующая модель потребления пресной воды, а рост среднегодового  потребления  воды  на  душу  населения  продолжится.  Данный рост  связан  с растущим  благосостоянием  граждан  развивающихся  стран,  приводящим  к повышению  уровня  жизни,  вследствие чего происходит переход  к  другим  нормам  питания  и  санитарным  условиям проживания.

К отраслям народного хозяйства, которые являются основными потребителями пресной воды, относятся сельскохозяйственное производство, система коммунального водоснабжения, промышленное производство, топливно-энергетический комплекс.

Производство продуктов питания сельскохозяйственными предприятиями требует примерно 420 м3 в год на человека; производство промышленных товаров – 65 м3 в год на человека, коммунально-бытовое хозяйство – 125 м3 в год на человека6.

Природные ресурсы планеты способны обеспечить питанием 500 млн человек. Для обеспечения продуктами питания населения Земли (7 млрд чел.) необходимо развитое сельскохозяйственное производство. Чтобы обеспечить человека продуктами питания, дающими необходимое количество энергии (приблизительно 2200–2500 калорий в сутки), предприятие должно использовать примерно 1000 м3 воды7. В дальнейшем в мировом сельском хозяйстве сохранится тенденция к увеличению спроса на воду.  Ведь  именно  недостаток  воды,  а  не  обрабатываемых  земель,  является  причиной нехватки  продуктов  питания  во  многих  развивающихся  странах.

В  ближайшие 25-50  лет  ожидается значительный рост численности  населения  Латинской Америки (в 3,6  раза), Африке и Юго-Восточной Азии (в 3  раза). Данные регионы уже сейчас относятся к зонам с недостаточным количеством пресной воды. Для  обеспечения  же спроса  на  продовольствие, который растет пропорционально росту населения, к 2030  г.  в этих регионах должно быть  увеличено производство  продовольствия  на 60%,  как следствие будет увеличен  расход  воды  на  орошение –  на 14%.

По мере развития экономик развивающихся  стран,  роста  их  промышленности  и  городов,  их  потребности  в  воде  также увеличиваются с каждым годом. Нарастает межотраслевая конкуренция за пресную воду.

Таким образом, можно сделать вывод: рост численности населения, увеличение объемов потребления товаров и услуг существенно повышают совокупную общественную потребность в воде. В результате сформировался количественный дефицит пресной воды.

Сейчас проблема носит локальный характер и проявляется в отдельных географических регионах и странах мира. В отдельных регионах мира дефицит питьевой воды очень высок. По данным Организации Объединенных Наций, более 1,1 млрд человек живут в условиях постоянного дефицита пресной воды, около 2 млрд человек страдают от него регулярно (например, в засушливый сезон).

Таким образом, проблема пресной воды становится глобальной, охватывая со временем все новые и новые страны.

Ситуация усугубляется еще и тем, что нарастание дефицита воды повсеместно сопровождается загрязнением располагаемых водных ресурсов из-за антропогенной деятельности человека.

Проблема качества пресной воды

«Каждый  житель  планеты  имеет  право  на  чистую  питьевую  воду» -  такую формулу провозгласила ООН8. Но ресурсы главного «минерала  жизни»  -  чистой  воды  иссякают. 

Неразумность, неэкономность в хозяйствовании привели к истощению и загрязнению большинства поверхностных и  подземных  источников  питьевого  водоснабжения.

Четырехкратный  рост населения Земли  с 1,5 до 6 млрд. привел к глобальному дефициту пресной воды, используемой не только  в  питьевых  целях,  но  и  в  промышленности и сельском хозяйстве,  результатом деятельности которых стало загрязнение источников пресной воды.

Крупнейшим потенциальным источником загрязнения воды являются фермерские хозяйства. Необработанный навоз животных, который вносят в почву, проникает в источники пресной воды. Кроме навоза, в почву ежегодно вносится 2,5 млн тонн азота, фосфора и калия, часть которых попадает в пресную воду. Некоторые удобрения имеют стойкие органические соединения, которые проникая в пищевые цепи вызывают большие экологические проблемы.

Большой угрозой для пресноводных водоемов являются стоки, из рыбоводческих хозяйств, так как они широкого применяют различные фармацевтические средства для борьбы с болезнями рыб.

Также источниками загрязнения пресной воды являются:

• стоки промышленных предприятий;

• бытовые стоки коммунальных хозяйств;

• стоки сельскохозяйственных предприятий;

• воды шахт, нефтепромыслов, рудников;

• отходы производств при добыче разных полезных ископаемых;

• отходы древесины в деревообрабатывающей промышленности;

• сбросы водного и железнодорожного транспорта и т.д.

Попадание загрязнителей в пресную воду происходит различными путями: несчастные случаи, намеренный сброс отходов, проливы и утечки.

До поры до времени природа сама справлялась с задачей очистки загрязненных человеком вод. Однако с ростом промышленного производства и с концентрацией населения в городах природе стало все труднее справляться с этой задачей. В связи с этим возникла необходимость в строительстве более совершенных и более производительных, но и более дорогих очистных сооружений. Однако, несмотря  на  предпринимаемые  странами  мира  попытки внедрения новых технологий очистки вод и введение высоких штрафов за загрязнение  природных  вод,  проблема  недостатка  чистой  пресной  воды обостряется с каждым годом и требует неотложного решения. 

Низкое качество питьевой воды создает угрозу здоровью и жизни населения. По данным  ООН  ежегодно около  25 миллионов  человек  во всем  мире  умирает  от болезней,  связанных с потреблением загрязненной воды.

Вода взаимодействует с металлами, неметаллами, солями, оксидами; имеет хорошую растворяющую и ионизирующую способность по отношению к полярным и ионогенным веществам, что обуславливает содержание растворенных примесей, взвешенных веществ, бактерий, вирусов и простейших.

Примеси, содержащиеся в воде, снижают ее качество и делают непригодной для культурно-бытовых и хозяйственно-питьевых нужд.

Длительное потребление питьевой воды с высоким уровнем загрязнения веществами природного и антропогенного происхождения является одной из причин развития заболеваний у человека.

По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно около 5 млн человек умирают в результате потребления загрязненной воды и плохих гигиенических условий.

Не существует страны, в которой население было бы гарантированно обеспечено безопасной питьевой водой. Значительная часть населения планеты не имеет доступа к безопасной питьевой воде. Например, 1,2 млрд человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде; 1,3 млрд человек после мероприятий, проведенных международными организациями, получили доступ к питьевой воде, но для достижения источника водоснабжения им необходимо затратить от 5 до 30 мин., и суточная порция воды для хозяйственно-питьевых нужд там составляет 20-50 дм3 9.

Основные проекты по увеличению доступных запасов

пресной воды в мире

В последние годы в мире разрабатываются проекты по увеличению запасов пресной воды по нескольким основным направлениям10:

1.  Сооружение  водохранилищ, с помощью которых  увеличивается дополнительный устойчивый  сток  пресных  вод  до 20%.

Основные  крупные  водохранилища  расположены  в  Северном полушарии  в  высокоразвитых  странах.  Данное  направление получило развитие в середине XX века, однако, с начала 90-х гг. произошло замедление процесса создания  новых  водохранилищ,  и  в  настоящее  время  данное направление практически заморожено.

2. Опреснение морских вод. Данное направление имеет наибольшее значение для  районов, где применяется  искусственное  орошение.  Например, в  Азии  в последнее время постоянно возрастает засоленность рек,  поэтому сейчас  предпринимаются  попытки  опреснения  хотя  бы  части этих  вод.  Также производится  опреснение  подземных  вод,  которое происходит за счет их откачки  на поверхность вместе с добычей угля и других полезных ископаемых. 

 Опреснение  морской  воды  широко распространено  на  территориях тропического  пояса –  в Тунисе,  Ливии,  Египте,  Саудовской Аравии,  Кувейте, ОАЭ,  Катаре,  Иране,  Мексике,  Кубе,  Венесуэле.  Однако,  опреснение морской воды  имеет негативные экологические  последствия,  так как солевые отходы опреснения, которые складируются на суше или сбрасываются в море в виде рассолов, негативно влияют на экосистему.

3.  Транспортировка воды - строительство магистральных  водопроводных  линий  для  межрегиональной  переброски  воды.

В проекте -  транспортировка  ледниковых  запасов  пресной  воды находящихся в  ледниках  Антарктиды.  Планируется айсберги  превращать в  ледяную  крошку, а затем  транспортировать  ее  грузовыми  судами на материк.  Особую проблему  составляют  пути  транспортировки  ледников  в  наиболее  нуждающиеся  в  воде регионы в связи с дороговизной данного процесса.  Целесообразной  считается  транспортировка  айсбергов  на  ближайшие  к Антарктике  материки:  Южную  Америку,  Австралию,  Африку.  Однако,  для транспортировки  айсбергов  необходимы  исключительно  холодные  течения, чтобы избежать преждевременного таяния ледяной крошки, что осложняет процесс.

 Высокая  стоимость  таких  проектов (примерно в 100 раз дороже, чем опреснение) пока привела к их заморозке  на предварительной  стадии,  но  многие  страны -  США, Франция,  Канада,  Саудовская Аравия,  Египет, Австралия и другие проявляют к ним живой интерес. 

4.  Очистка сточных  вод. Средний уровень ежегодного объема водопотребления в мире находится на уровне 4 тыс.км3, а объем стоков - примерно 2 тыс.км3. В случае очистки такого объема сточных вод потребуется около 8,3 тыс.км3 чистых вод для  их  разбавления (20%  полного  стока  и 60%  устойчивого).  Но  несовершенное современное водопользование и очистка в большинстве развивающихся и некоторых развитых странах мира приводит к загрязнению воды намного больше.

Таким образом, в  глобальном  масштабе  в  ближайшем  будущем  человечеству  грозит  качественное ухудшение водозапасов.

К основным путям по смягчению ситуации относят: 

- инструментальные мероприятия  регуляции и управления водными ресурсами (лимиты  водопользования,  создание  и  функционирование  интегрированных бассейновых (в том числе межгосударственных) систем);

- развитие водного рынка  с учетом «скрытого экспорта  воды» - вывоз урожая водоемких сельскохозяйственных культур;

-  внедрение  новых  технологий  и  политики  водосбережения  (использование опресненных  морских  вод,  переход  к  системам  оборотного  водоснабжения  и последовательного  использования  воды,  внедрение  современных  технологий поливов на орошаемых землях, изменение структуры посевов с заменой водоемких сельскохозяйственных культур на жароустойчивые и т.д.).

Но самый главный путь  - развитие водоориентированного сознания общества.

Заключение

Вода – основа жизни. Без  воды  невозможно существование  живых  организмов. 

По  данным  ООН,  в  перспективе  нескольких  десятилетий  приближающаяся  к критическим отметкам нехватка пресной воды в мире станет самой серьезной причиной локальных и глобальных конфликтов.

Дефицит пресной воды – явление, знакомое человечеству с древнейших времен. Но он носил локальный характер. Сегодня   свыше  400 миллионов  человек  живут  в  регионах с  серьезной  нехваткой  воды,  свыше  миллиарда человек  не  имеют  доступа  к  безопасной  питьевой  воде,  850  миллионов голодают из-за нехватки воды для полива. Более 2 миллионов человек в год (в основном дети) умирают от болезней, связанных с загрязнением питьевой воды, отсутствием  канализации  и  элементарной  гигиены. В  развивающихся странах на долю  заболеваний,  вызванных потреблением  воды, непригодной для питья и приготовления пищи, приходится до 75% случаев. 

В  середине  третьего  десятилетия  XXI  в.  этот  дефицит неизбежно примет глобальные масштабы. По прогнозам ученых, к 2025 г. более 3 млрд. жителей нашей планеты будут страдать от недостатка воды, дефицит пресной воды к этому времени увеличится до 1,3 – 2,0 трлн. куб. м в год. Недостаток  водных ресурсов будет  увеличиваться из-за роста населения. Нехватка водных ресурсов помешает развитию  экономики большинства стран мира и усилит нестабильность международной обстановки.

Однако, водный кризис угрожает обществу не потому, что на Земле не хватает воды,  а  потому,  что  своей  деятельностью  человек  при  существующей технологии,  при  современной  организации  промышленного  производства вынужден  загрязнять  и  портить  огромные  количества  природной  чистой воды.

Поэтому, понимание того, что при разумном использовании вода обеспечивает урожаи, здоровье, процветание и изобилие народов и наций Земли, а отсутствие воды или нерациональное использование водных ресурсов ведут к нищете, болезням, почвенной эрозии, заболачиванию, деградации окружающей среды и конфликтам между людьми, является основанием для включения вопросов о пользовании и сохранении водных ресурсов в повестку дня большого числа международных организаций.

Поэтому глобальная водная проблема в значительной мере носит международный характер. Снижение остроты данной проблемы невозможно без конструктивного многостороннего и двухстороннего сотрудничества государств.

Для  преодоления  водного  кризиса  необходимы  новые сценарии  мировых,  государственных  и  региональных  водохозяйственных инфраструктур и инновационных решений в управлении водными ресурсами.

Список использованной литературы

1. Вода для людей, вода для жизни. Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. Обзор (Программа оценки водных ресурсов мира). М.: «Весь мир», 2003
2. Данилов-Данильян  В.И.,  Хранович  И.Л.  Управление  водными  ресурсами.  Согласование  стратегий водопользования. – М.: Научный мир, 2010. – 232 с.
3. Калачев С. Л., Якубаускас А. Н. Учебное пособие: питьевая вода и бытовые водоочистные устройства: потребительские свойства и экспертиза качества. – М.: РГТЭУ, 2011. – 102 с.
4. Мироненков  А.П.  Вода,  преобразующая  и  объединяющая  мир :  к  итогам Стамбульского  всемирного  водного  форума  /  А.П.  Мироненков,  Т.Т.  Сарсембеков  //  Мировая энергетика. - № 3(62). – М., 2009
5. Проблема пресной воды. Глобальный контекст политики России.  – Москва: МГИМО-Университет, 2011. –  87 С.
6. Экологическое равновесие: антропогенное вмешательство в круговорот воды в биосфере// Матер. Межд. научно-практ. конф.16-17 июня 2011 г  _ СПб.: ЛГУ им. А.С.Пушкина, 2011. с. 29-35
7. World water resources and their use, Unesco: http:// www.unesco.org

1 Вода для людей, вода для жизни. Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. Обзор (Программа оценки водных ресурсов мира). М.: “Весь мир”. 2003

2Проблема пресной воды. Глобальный контекст политики России.  – Москва: МГИМО-Университет, 2011. –  87 С.

3 World water resources and their use, Unesco: http:// www.unesco.org

4 World water resources and their use, Unesco: http:// www.unesco.org

5 Данилов-Данильян  В.И.,  Хранович  И.Л.  Управление  водными  ресурсами.  Согласование  стратегий

водопользования. – М.: Научный мир, 2010. – 232 с.

6 Экологическое равновесие: антропогенное вмешательство в круговорот воды в биосфере// Матер. Межд. научно-практ. конф.16-17 июня 2011 г  _ СПб.: ЛГУ им. А.С.Пушкина, 2011. с. 29-35

7Экологическое равновесие: антропогенное вмешательство в круговорот воды в биосфере// Матер. Межд. научно-практ. конф.16-17 июня 2011 г  _ СПб.: ЛГУ им. А.С.Пушкина, 2011. с. 29-35

8 Калачев С. Л., Якубаускас А. Н. Учебное пособие: питьевая вода и бытовые водоочистные устройства: потребительские свойства и экспертиза качества. – М.: РГТЭУ, 2011. – 102 с.

9 Мироненков  А.П.  Вода,  преобразующая  и  объединяющая  мир :  к  итогам Стамбульского  всемирного  водного  форума  /  А.П.  Мироненков,  Т.Т.  Сарсембеков  //  Мировая энергетика. - № 3(62). – М., 2009

10 Данилов-Данильян  В.И.,  Хранович  И.Л.  Управление  водными  ресурсами.  Согласование  стратегий

водопользования. – М.: Научный мир, 2010. – 232 с.