Катастрофические последствия нерационального водопотребления
Начало
1 слайд: Вода необходима для возникновения, существования и развития жизни, все происходящие в биоте процессы основаны на воде. Водные ресурсы критически важны и для цивилизации, так как система обеспечения жизни человека построена на «мокрых», т.е. использующих воду технологиях.
Вода — самый важный из вовлекаемых в человеческое хозяйство природных ресурсов, по объему ежегодного использования она намного превосходит массу всех вместе взятых других добываемых ресурсов. Но дело не ограничивается забором воды из природных источников, и в процессе хозяйственной деятельности человечество фактически использует воды значительно больше.
2 слайд: Во-первых, в разнообразных технологических процессах и системах производства давно используется рециклирование воды. Так, например, в США в промышленном секторе, в среднем, каждый куб. м воды используется в среднем не менее 20 раз, в России почти половина систем водоснабжения в промышленном секторе построена на основе повторного и оборотного водоснабжения. В целом в мире рециклирование вод лежит в пределах 10% от ежегодно отбираемой из природных источников водной массы.
Во-вторых, человечество использует воду в искусственно созданных водных объектах — водохранилищах и прудах, где она накапливается и в последующем используется для разнообразных целей: получения энергии, орошения земель, речного транспорта, рыболовства и рыбоводства, рекреации и т.д. Суммарный объем водохранилищ мира с полным объемом от 0,1 км3 составляет порядка 6330 км3, а их число в мире превышает 3000. Поэтому реальное потребление воды человечеством в конце прошлого века оценивалось величиной 9000 км3 в год, что по массе в 30 раз превышает потребление всех остальных материалов вместе с перемещаемой при их добыче породой.
В-третьих, человечество использует водные объекты как транзитные и очистные системы для отходов, а также для захоронения отходов. Именно этот способ водопользования требует наибольшей массы воды, хотя в расчетах водопотребления он практически не учитывается, видимо, в определенной мере из-за возникающих здесь методологических и информационных трудностей. Между тем известно, что глобальный сброс сточных вод составляет величину порядка 2000 км3 в год, а для приведения качества воды в природном объекте, используемом как приемник стока, к фоновому сточные воды даже после очистки требуют разбавления в 10–50, а без очистки до 100–1000 раз. Неудивительно, что практически все реки мира в той или иной степени загрязнены, как и некоторые озера, замкнутые моря и прибрежные воды, а также верхний горизонт подземных вод. Именно этот способ использования воды, который называют внутрирусловым, является самым водоемким. Кроме того, заметим, что захороненные и складированные на полигонах твердые отходы также служат постоянным источниками загрязнения водных объектов, поскольку вода является универсальным растворителем. Наконец, практически вся эмиссия загрязняющих веществ в атмосферу в конце концов осаждается на поверхность планеты в виде сухих и мокрых выпадений, и наиболее значительная часть этих веществ прямо или через перенос стоком оказывается в водных объектах.
Наконец, водные объекты являются средой обитания промысловых рыб и других гидробионтов, составляющих важную, а в ряде стран — преобладающую часть рациона.
Катастрофические последствия нерационального водопотребления
Среди антропогенных воздействий, особенно опасных в аспекте воспроизводимости водных ресурсов, — чрезмерный забор воды.
В мире хорошо известно о так называемой Аральской катастрофе. В результате использования стока двух центрально-азиатских рек — Амударьи и Сырдарьи для орошения, а также другихвидов водопотребления из этих источников и воздействия на них, в конце концов, эти водотоки перестали достигать дельты в месте впадения в Аральское море. В результате площадь акватории Аральского моря стала быстро сокращаться.
Строительство плотин и водозаборных сооружений на Амударье и Сырдарье в широком масштабе началось с 1960 г. и уже в 1981–1990 гг. сток рек в Аральское море упал с 60 до 7 млрд м3 в год, а затем практически прекратился. К ноябрю 2002 г. абсолютный уровень Аральского моря упал по сравнению с 1960 г. на 23 м и находился на отметке 30,47 м над уровнем океана. Площадь водоема уменьшилась с 66 до 15 тыс. км2, объем воды в нем сократился с 1060 км3 приблизительно до 100 км3. По существу море распалось на три независимых водоема.
Однако Аральская экологическая катастрофа — не единственная и не первая, обусловленная хозяйственным использованием значительной части стока крупных рек, хотя по масштабам и трагичности последствий и превосходит все аналоги. Первая в Новое время экологическая катастрофа типа Аральской произошла в США на реке Колорадо еще в начале 1950-х годов, но тогда она не привлекла серьезного внимания, так как эта река впадает не в замкнутый водный объект, а в океан. В результате сооружения 10 плотин и разбора воды на орошение сток реки в нижнем течении упал с 9 млрд м3 в 1922 г. до 2–3 млрд м3 в год в 1950-х годах, а в 1965 г. практически прекратился, появляясь только в годы с необычно большими осадками. Сейчас экологические катастрофы типа Аральской (хотя и не столь значительные по масштабам) стали отнюдь не исключительным явлением.
Еще одна подобная катастрофа развивается в дельте реки Хуанхэ. В 1980–1989 гг. на гидрологической станции Личжин в нижнем течении реки число дней с нулевым стоком в год составляло 36, а в 1990–1997, в результате разбора воды на орошение — 226. Признаки катастрофы типа Аральской наблюдаются на реке Нил, где сток в устье упал с 32 млрд м3 в год перед сооружением Асуанской плотины до 1,8 млрд м3 в год в настоящее время. Катастрофическое снижение стока и пересыхание в сухой сезон регистрируется на реке Ганг. Подобная участь ожидает и другие реки, менее крупные, например Иордан на Ближнем Востоке.
Интенсивное использование пресной воды, поступающей в Мертвое море, с начала 1960-х годов привело к нарушению его водного баланса. Испарение стало превышать приток и атмосферные осадки на поверхность озера. В результате уровень Мертвого моря понижается. В настоящее время он понизился ниже порога в проливе Линча, соединявшего южную и северную части моря, поэтому южный бассейн высох и сейчас используется как система испарительных прудов для производства солей, вода в которые закачивается из северного бассейна. Длина Мертвого моря уменьшилась с 80 до 50 км, сократились площадь и максимальная глубина, увеличилась соленость воды. Катастрофические события произошли также с озером Чад в Северной Африке, поскольку сток впадающих в него рек разбирается на орошение. За последние 40 лет поверхность озера сократилась с 25000 км2 до 1359 км2, глубина воды с 10 до 1–2 м, а 50% площади сохранившейся акватории заросло.
Конец
В настоящее время наиболее важными из первоочередных проблем водохозяйственного комплекса России являются:
· неудовлетворительное качество воды в большинстве эксплуатируемых водных объектов;
· неудовлетворительное состояние систем хозяйственно питьевого водоснабжения;
· ухудшение технического состояния основных производственных фондов водного хозяйства — гидротехнических сооружений;
· расточительное водопользование;
· недостаточная эффективность государственного управления отраслью — водными ресурсами и водохозяйственными системами;
· малый объем работ по развитию мониторинга водных объектов;
· недостаточная защита от негативного воздействия вод — основная причина учащающихся паводковых и аварийных затоплений и подтоплений населенных пунктов и хозяйственных предприятий;
· учащающиеся загрязнения водных объектов при авариях на нефтепроводах, очистных и иных сооружениях.
Тем самым появляется ряд задач:
1. Интенсификация использования водных ресурсов, отказ от продолжения экстенсивного водопотребления.
2. Обеспечение надежного, безопасного и устойчивого питьевого водоснабжения.
3. Разработка системы защиты населения и хозяйственных объектов от вредного воздействия вод, прежде всего наводнений.
4. Разработка и реализация системы мер, направленных на восстановление качества воды в водных объектах, испытавших сверхнормативное антропогенное воздействие.
5. Существенное повышение технического уровня:
· комплексов водоподготовки
· систем водоочистки
· оросительных систем в сельском хозяйстве.
6. Разработка и внедрение систем управления водными ресурсами и водохозяйственными системами (в частности, на бассейновом уровне) на основе информационно-вычислительных комплексов, использующих гидрологические, эколого-экономические и экономико-математические модели.
7. Улучшение качества гидропрогнозов, необходимое для повышения эффективности всех видов водопользования, в частности, управления режимом работы ГЭС.
Россия исключительно богата водными ресурсами, и в условиях дефицита воды во многих странах это возбуждает желание продавать ее, перераспределяя речной сток самым примитивным, зато привычным способом — рытьем каналов.
При выборе стратегии интенсификации водопотребления в собственном хозяйстве наша страна сможет принять активное и эффективное участие в разрешении проблемы дефицита пресной воды в Узбекистане, а также, возможно, в Казахстане и Туркменистане, поскольку у России в принципе есть все необходимое, чтобы стать технологическим лидером для этих республик.