К водным ресурсам относятся все виды воды, исключая воду, физически и химически связанную с горными породами и биосферой. Они делятся на две различные группы, состоящие из стационарных запасов воды и возобновимых запасов, участвующих в процессе круговорота воды и оцениваемых балансовым методом. Для практических нужд необходимы в основном пресные воды.

Как уже было сказано водные ресурсы - это все запасы воды на планете. Но с иной стороны, вода является самым распространенным и наиболее специфическим соединением на Земли, ведь только она может пребывать в трех состояниях (жидком, газообразном и твердом).

Водные ресурсы Земли состоят из:

· вод поверхностного типа (океаны, моря, озера, реки, болота) - самый ценный источник пресной воды, но все дело в том, что данные объекты распределены по поверхности Земли достаточно неравномерно. Так, в экваториальном поясе, а также в северной части умеренного пояса вода находиться в переизбытке (25 тыс. м3 в год на одного человека). А тропические континенты, что состоят из 1/3 суши, очень остро ощущают дефицит водных запасов. Исходя из такой ситуации, сельское хозяйство у них развивается только при условии искусственного орошения;

· подземных вод;

· водоемов созданых искусственно человеком;

· ледники и снежники (замерзшая вода ледников Антарктиды, Арктики и снежные вершины гор). Здесь содержится самая большая часть пресной воды. Однако эти запасы практически недоступны для использования. Если все ледники распределить по Земле, то этот лед укроет землю шаром высотой у 53 см, а растопив его - мы тем самым поднимаем уровень Мирового океана на 64 метра;

· влага, что содержится в растениях и животных;

· парообразное состояние атмосферы.

Обеспеченность водными ресурсами:

Мировые запасы воды на Земли огромные. Однако, это преимущественно соленая вода Мирового океана. Запасы пресной воды, потребность людей в которой является особенно большой, незначительные (35029, 21 тыс. км3) и исчерпывающие. Во многих местах планеты чувствуется нехватка ее для орошения, потребностей промышленности, питья и других бытовых потребностей.

Главный источник пресной воды - реки. Из всех речных вод планеты (47 тыс. км3 реально можно использовать только половину.

Потребление пресной воды постоянно растет, а ресурсы речного стока остаются неизменными. Это создает угрозу дефицита пресной воды.

Главный потребитель пресной воды - сельское хозяйство, в котором велик ее безвозвратный расход (особенно на орошение).

Для решения проблемы водообеспечения используются проекты экономного расхода воды, строительство водохранилищ, опреснение морской воды, перераспределение речного стока; разрабатываются проекты транспортировки айсбергов.

Страны по-разному обеспечены водными ресурсами. Около 1/3 территории суши занимает аридный пояс, в котором проживает 850 млн чел.

· К странам с недостаточной обеспеченностью водными ресурсами можно отнести Египет, Саудовскую Аравию, ФРГ;

· со средней обеспеченностью - Мексику, США;

· с достаточной и избыточной обеспеченностью - Канаду, Россию, Конго.

Один из способов обеспечения населения пресной водой - опресне­ние соленых вод. Два тысячелетия назад люди научились получать пре­сную воду из соленой методом дистилляции. Первые установки по оп­реснению морских вод появились в начале XX века, для чего использова­лись солнечные опреснители, например, в пустыне Атакама (Чили). Во второй половине XX века стали применять атомные опреснительные ус­тановки. Больше всего их используют страны тропического климата: Ту­нис, Ливия, Египет, Саудовская Аравия, Кувейт, ОАЭ и др. Больше всего опресненной воды в расчете на одного жителя получают в странах Персидского залива. В Кувейте 100% используемой воды - опресненная морская вода.

Которые можно использовать в хозяйственной деятельности.

Общий объём статических водных ресурсов России оценивается приблизительно в 88,9 тыс. км 3 пресной воды, из них значительная часть сосредоточена в подземных водах, озёрах и ледниках, оценочная доля которых составляет 31%, 30% и 17% соответственно. Доля российских статических запасов пресной воды в общемировых ресурсах в среднем составляет около 20% (без учёта ледников и подземных вод). В зависимости от типа водных источников данный показатель меняется от 0,1% (для ледников) до 30% (для озёр).

Динамические запасы водных ресурсов России составляют 4 258,6 км 3 в год (более 10% мирового показателя), что делает Россию второй страной в мире по валовому объему водных ресурсов после Бразилии. При этом по такому показателю как обеспеченность водными ресурсами Россия занимает 28-е место в мире ().

Россия располагает значительными водными ресурсами и использует ежегодно не более 2% их динамических запасов; при этом целый ряд регионов испытывает дефицит в воде, что связано, главным образом, с неравномерным распределением водных ресурсов по территории страны – на наиболее освоенные районы Европейской части России, где сосредоточено более 80% населения, приходится не более 10–15% водных ресурсов.

Реки

Речная сеть России – одна из самых развитых в мире: на территории государства насчитывается около 2,7 млн рек и ручьев.

Свыше 90% рек принадлежат бассейнам Северного Ледовитого и Тихого океанов; 10% – бассейну Атлантического океана (Балтийский и Азово-Черноморский бассейны) и бессточным внутренним бассейнам, крупнейший из которых – бассейн Каспийского моря. При этом в регионах, относящихся к бассейнам Каспийского моря и Атлантического океана, проживает около 87% населения России и сосредоточена основная часть хозяйственной инфраструктуры, производственных мощностей промышленности и продуктивных сельскохозяйственных угодий.

Длина подавляющего большинства рек России не превышает 100 км; значительная их часть – реки длиной менее 10 км. Ими представлено около 95% из более чем 8 млн км российской речной сети. Малые реки и ручьи – основной элемент русловой сети водосборных территорий. В их бассейнах проживает до 44% населения России, в том числе почти 90% сельского населения.

Средний многолетний речной сток российских рек составляет 4258,6 км 3 в год, большая часть этого объёма формируется на территории Российской Федерации и лишь незначительная часть поступает с территории сопредельных государств. Речной сток распределен по регионам России неравномерно – среднегодовой показатель варьирует от 0,83 км 3 в год в Республике Крым до 930,2 км 3 в год в Красноярском крае.

Средняя в России составляет 0,49 км/км 2 , при этом разброс значений данного показателя неравномерен для различных регионов – от 0,02 км/км 2 в Республике Крым до 6,75 км/км 2 в Республике Алтай.

Особенностью строения речной сети России является преимущественно меридиональное направление течения большинства рек.

Самые большие реки России

На вопрос о том, какая река является самой большой в России, можно ответить по-разному – всё зависит от того, по какому показателю сравнивать. Основные показатели рек – площадь бассейна, длина, средний многолетний сток. Также возможно сравнение по таким показателям, как густота речной сети бассейна и другие.

Крупнейшие водные системы России по площади бассейна – системы Оби , Енисея , Лены , Амура и Волги ; суммарная площадь бассейнов этих рек – свыше 11 млн км 2 (с учетом зарубежных частей бассейнов Оби, Енисея, Амура и, незначительно, Волги).

Около 96% всех запасов озёрных вод сосредоточено в восьми крупнейших озёрах России (без учета Каспийского моря), из них 95,2% находится в озере Байкал.

Самые большие озёра России

Определяя, какое озеро является самым большим, важно определить показатель, по которому будет вестись сравнение. Основными показателями озёр являются площадь зеркала и площадь бассейна, средняя и максимальная глубины, объём воды, солёность, высота над уровнем моря и др. Бесспорный лидер по большинству показателей (площадь, объём, площадь бассейна) – Каспийское море .

Самая большая площадь зеркала у Каспия (390 000 км 2), Байкала (31 500 км 2), Ладожского озера (18 300 км 2), Онежского озера (9 720 км 2) и озера Таймыр (4 560 км 2).

Крупнейшие озёра по площади водосбора – Каспий (3 100 000 км 2), Байкал (571 000 км 2), Ладожское (282 700 км 2), Убсу-Нур на границе Монголии и России (71 100 км 2) и Вуокса (68 500 км 2).

Самое глубокое озеро не только России, но и мира – Байкал (1642 м). Следующими идут Каспий (1025 м), озёра Хантайское (420 м), Кольцевое (369 м) и Церик-Кёль (368 м).

Самые полноводные озёра – Каспий (78 200 км 3), Байкал (23 615 км 3), Ладожское (838 км 3), Онежское (295 км 3) и Хантайское (82 км 3).

Самое солёное озеро России – Эльтон (минерализация воды в озере осенью достигает 525‰, что в 1,5 раза больше минерализации Мёртвого моря) в Волгоградской области.

Озёра Байкал, Телецкое озеро и Убсу-Нур включены в Список Всемирного природного наследия ЮНЕСКО. В 2008 г. озеро Байкал признано одним из семи чудес России.

Водохранилища

На территории России находятся в эксплуатации около 2700 водохранилищ ёмкостью свыше 1 млн м 3 суммарным полезным объемом 342 км 3 , причём более 90% их числа приходится на водохранилища, имеющие ёмкость свыше 10 млн м 3 .

Основные цели использования водохранилищ:

• водоснабжение;
• сельское хозяйство;
• энергетика;
• водный транспорт;
• рыбное хозяйство;
• лесосплав;
• орошение;
• рекреация (отдых);
• защита от наводнений;
• обводнение;
• судоходство.

Наиболее сильно зарегулирован водохранилищами сток рек Европейской части России, где отмечается дефицит водных ресурсов в отдельные периоды. Например, сток реки Урал зарегулирован на 68%, Дона – на 50%, Волги – на 40% (водохранилища Волжско-Камского каскада).

Значительная доля зарегулированного стока приходится на реки Азиатской части России, в первую очередь Восточной Сибири – Красноярского края и Иркутской области (водохранилища Ангаро-Енисейского каскада), а также Амурской области на Дальнем Востоке.

Самые большие водохранилища России

Ввиду того, что наполненность водохранилищ серьёзно зависит от сезонных и годовых факторов, сравнение обычно ведется по показателям, достигаемых водохранилищем при (НПУ).

Главные задачи водохранилищ – аккумулирование водных ресурсов и регулирование речного стока, поэтому важными показателями, по которым определяются размеры водохранилищ, являются полный и. Также можно сравнивать водохранилища по таким параметрам, как величина НПУ, высота плотины, площадь зеркала, длина береговой линии и другие.

Самые крупные водохранилища по полному объёму расположены в восточных регионах России: Братское (169 300 млн м 3), Зейское (68 420 млн м 3), Иркутское и Красноярское (по 63 000 млн м 3) и Усть-Илимское (58 930 млн м 3).

Самые крупные водохранилища России по полезному объёму – Братское (48 200 млн м 3), Куйбышевское (34 600 млн м 3), Зейское (32 120 млн м 3), Иркутское и Красноярское (по 31 500 млн м 3) – также почти все расположены на востоке; Европейская часть России представлена только одним водохранилищем, Куйбышевским, расположенным в пяти регионах Поволжья.

Крупнейшие водохранилища по площади зеркала: Иркутское на р. Ангаре (32 966 км 2), Куйбышевское на р. Волге (6 488 км 2), Братское на р. Ангаре (5 470 км 2), Рыбинское (4 550 км 2) и Волгоградское (3 309 км 2) на р. Волге.

Болота

Болота играют важную роль в формировании гидрологического режима рек. Являясь стабильным источником питания рек, они регулируют половодья и паводки, растягивая их во времени и по высоте, и в пределах своих массивов способствуют естественному очищению речных вод от многих загрязнителей. Одной из важных функций болот является депонирование углерода: болотный связывает углерод и таким образом снижает концентрацию углекислого газа в атмосфере, ослабляя парниковый эффект; ежегодно российские болота связывают порядка 16 млн т углерода.

Общая площадь болот России – больше 1,5 млн км 2 , или 9% всей площади. По территории страны болота размещены неравномерно: наибольшее количество болот сосредоточено в северо-западных районах Европейской части России и в центральных районах Западно-Сибирской равнины; южнее процесс болотообразования ослабляется и почти прекращается.

Самым заболоченным регионом является Мурманская область – болота составляют 39,3% всей площади региона. Наименее заболочены Пензенская и Тульская области, Республики Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкессия, Северная Осетия и Ингушетия, город Москва (включая новые территории) – около 0,1%.

Площади болот колеблются от нескольких гектаров до тысяч квадратных километров. В болотах сосредоточено около 3 000 км 3 статических запасов вод, а их суммарный среднемноголетний сток оценивается в 1 000 км 3 /год.

Важным элементов болот является торф – уникальное горючее полезное ископаемое растительного происхождения, обладающее и. Общие запасы торфа России – около 235 млрд т, или 47% мировых запасов.

Самые большие болота России

Самое крупное болото в России и одно из крупнейших в мире – Васюганское болото (52 000 км 2), расположенное на территории четырёх регионов Российской Федерации. – Салымо-Юганская болотная система (15 000 км 2), Верхневолжский водно-болотный комплекс (2 500 км 2), Сельгоно-Харпинские болота (1 580 км 2) и Усинское болото (1 391 км 2).

Васюганское болото – кандидат на включение в список объектов Всемирного природного наследия ЮНЕСКО.

Ледники

Общее число ледников в Российской Федерации – свыше 8 тысяч, площадь островных и горных ледников составляет около 60 тыс. км 2 , запасы воды оцениваются в 13,6 тыс. км 3 , что делает ледники одним из крупнейших аккумуляторов водных ресурсов в стране.

Кроме того, большие запасы пресной воды законсервированы во льдах Арктики, однако их объёмы постоянно сокращаются и, по последним оценкам, уже к 2030 г. этот стратегический запас пресной воды может исчезнуть.

Большая часть ледников России представлена ледниковыми покровами островов и архипелагов Северного Ледовитого океана – в них сосредоточено около 99% ледниковых водных ресурсов России. На долю горных ледников приходится чуть более 1% запаса ледниковых вод.

Доля ледникового питания в общем стоке рек, берущих начало из ледников, достигает 50% годового объёма; среднемноголетний ледниковый сток, питающий реки, оценивается в 110 км 3 /год.

Ледниковые системы России

По площади оледенения самыми крупными являются горные ледниковые системы Камчатки (905 км 2), Кавказа (853,6 км 2), Алтая (820 км 2), Корякского нагорья (303,5 км 2) и хребта Сунтар-Хаята (201,6 км 2).

Самые большие запасы пресной воды содержатся в горных ледниковых системах Кавказа и Камчатки (по 50 км 3), Алтая (35 км 3), Восточного Саяна (31,8 км 3) и хребта Сунтар-Хаята (12 км 3).

Подземные воды

На подземные воды приходится значительная часть запасов пресной воды на территории России. В условиях нарастающего ухудшения качества поверхностных вод пресные подземные воды – нередко единственный источник обеспечения населения питьевой водой высокого качества, защищённый от загрязнения.

Естественные запасы подземных вод России – около 28 тыс. км 3 ; прогнозные ресурсы, по данным государственного мониторинга состояния недр, составляют около 869 055 тыс. м 3 /сутки – от приблизительно 1 330 тыс. м 3 /сутки в Крымском до 250 902 тыс. м 3 /сутки в Сибирском федеральном округе.

Средняя обеспеченность прогнозными ресурсами подземных вод по России – 6 м 3 /сутки на человека.

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯ

Гидротехнические сооружения (ГТС) – сооружения для использования водных ресурсов, а также для борьбы с негативным воздействием вод . Плотины , каналы , дамбы , судоходные шлюзы , тоннели и др. ГТС составляют значительную часть водохозяйственного комплекса Российской Федерации.

В России находится около 65 тыс. ГТС водохозяйственного и топливно-энергетического комплексов и транспортной инфраструктуры.

Для перераспределения стока рек из районов с избытком речного стока в районы с его дефицитом создано 37 крупных водохозяйственных систем (объём перебрасываемого стока около 17 млрд м 3 /год); для регулирования речного стока построено около 30 тыс. водохранилищ и прудов общей вместимостью более 800 млрд м 3 ; для защиты поселений, объектов экономики и сельскохозяйственных угодий построено свыше 10 тыс. км защитных водооградительных дамб и валов.

В состав мелиоративно-водохозяйственного комплекса федеральной собственности входит более 60 тыс. различных гидротехнических сооружений, в том числе свыше 230 водохранилищ, более 2 тыс. регулирующих гидроузлов , около 50 тыс. км водопроводящих и сбросных каналов, свыше 3 тыс. км защитных валов и дамб.

В состав транспортных гидроузлов входит более 300 судоходных ГТС, расположенных на внутренних водных путях и находящихся в федеральной собственности.

Гидротехнические сооружения России находятся в ведении Федерального агентства водных ресурсов , Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, Министерства транспорта Российской Федерации, субъектов Российской Федерации. Часть ГТС находится в частной собственности, свыше 6 тыс. – бесхозные.

Каналы

Искусственные русла-каналы – важная часть водной системы Российской Федерации. Основные задачи каналов – перераспределение стока, судоходство, орошение и другие.

Почти все действующие судоходные каналы России расположены в Европейской части и, за некоторыми исключениями, входят в Единую глубоководную систему Европейской части страны. Часть каналов исторически объединена в водные пути, например, Волго-Балтийский и Северо-Двинский , состоящие из естественных (реки и озёра) и искусственных (каналы и водохранилища) водных путей. Имеются и морские каналы, создаваемые для сокращения протяженности морских дорог, уменьшения рисков и опасностей мореплавания, повышения проходимости связанных с морями водных объектов.

Основная часть хозяйственных (мелиоративных) каналов общей протяженностью свыше 50 тыс. км сосредоточена в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, в меньшей степени – в Центральном, Приволжском и на юге Сибирского федерального округа. Суммарная площадь мелиорированных земель России 89 тыс. км 2 . Орошение имеет большое значение для сельского хозяйства России, так как пахотные земли расположены в основном в степной и лесостепной зонах, где урожайность сельскохозяйственных культур резко колеблется по годам в зависимости от погодных условий и только 35% пахотных земель находится в благоприятных по влагообеспеченности условиях.

Самые большие каналы России

Крупнейшие водные пути России: Волго-Балтийский водный путь (861 км), включающий, помимо естественных путей, Белозерский, Онежский обводной, Вытегорский и Приладожские каналы; Беломорско-Балтийский канал (227 км), Волго-Каспийский канал (188 км), канал имени Москвы (128 км), Северо-Двинский водный путь (127 км), включающий Топорнинский, Кузьминский, Кишемский и Вазеринские каналы; Волго-Донской канал (101 км).

Самые длинные хозяйственные каналы России, осуществляющие водозабор непосредственно из водных объектов (рек, озёр, водохранилищ): Северо-Крымский канал – , – нормативно-правовой акт, регулирующий отношения в сфере водопользования.

В соответствии со статьей 2 Водного кодекса водное законодательство России состоит из самого Кодекса, других федеральных законов и принимаемых в соответствии с ними законов субъектов Российской Федерации, а также подзаконных актов, принимаемых органами исполнительной власти.

Водное законодательство (законы и изданные в соответствии с ними нормативно-правовые акты) основывается на следующих принципах:

Частью правовой системы России в области использования и охраны водных объектов являются международные договоры России и ратифицированные международные конвенции, такие как Конвенция о водно-болотных угодьях (Рамсар, 1971) и Конвенция Европейской экономической комиссии ООН по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озёр (Хельсинки, 1992).

Управление водными ресурсами

Центральным звеном в области использования и охраны водных ресурсов является Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации (Минприроды России), осуществляющее полномочия по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере водных отношений России.

Управление водными ресурсами России на федеральном уровне осуществляет Федеральное агентство водных ресурсов (Росводресурсы), входящее в структуру Минприроды России.

Полномочия Росводресурсов по оказанию государственных услуг и управлению федеральным имуществом в регионах осуществляют территориальные подразделения агентства – бассейновые водные управления (БВУ), а также 51 подведомственное учреждение. В настоящее время в России функционирует 14 БВУ, в структуру которых входят отделы во всех регионах Российской Федерации. Исключением являются регионы Крымского федерального округа – в соответствии с подписанными в июле – августе 2014 г. соглашениями, часть полномочий Росводресурсов была передана соответствующим структурами Совета министров Республики Крым и Правительства Севастополя.

Управление водными ресурсами, находящимися в региональной собственности, осуществляется соответствующими структурами региональных администраций.

Управление федеральными объектами мелиоративного комплекса находится в ведении Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Департамент мелиорации), водными объектами транспортной инфраструктуры – Министерства транспорта Российской Федерации (Федеральное агентство морского и речного транспорта).

Государственный учёт и мониторинг водных ресурсов осуществляется Росводресурсами; по ведению Государственного водного реестра – при участии Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) и Федерального агентства по недропользованию (Роснедра); по ведению Российского регистра гидротехнических сооружений – при участии Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) и Федеральной службы по надзору в сфере транспорта (Ространснадзор).

Надзор за соблюдением законодательства в части использования и охраны водных объектов осуществляется Федеральной службой в сфере природопользования (Росприроднадзор), а гидротехнических сооружений – Ростехнадзором и Ространснадзором.

Согласно Водному кодексу Российской Федерации основной единицей структуры управления в области использования и охраны водных объектов являются бассейновые округа , однако на сегодняшний день существующая структура Росводресурсов организована по административно-территориальному принципу и во многом не совпадает с границами бассейновых округов.

Государственная политика

Базовые принципы государственной политики в области использования и охраны водных объектов закреплены в Водной стратегии Российской Федерации до 2020 г. и включают три ключевых направления:

• гарантированное обеспечение водными ресурсами населения и отраслей экономики;
• охрана и восстановление водных объектов;
• обеспечение защищённости от негативного воздействия вод.

В рамках реализации государственной водной политики в 2012 г. принята федеральная целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012–2020 годах» (ФЦП «Вода России»). Также были приняты федеральная целевая программа «Чистая Вода» на 2011–2017 годы , федеральная целевая программа «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014–2020 годы» , целевые программы в российских регионах.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2014, том 41, № 3, с. 235-246

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

УДК 556.18:338.439:628.1

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ ПРОБЛЕМА

© 2014 г. А. П. Дёмин

Институт водных проблем РАН 119333 Москва, ул. Губкина, 3 E-mail: [email protected] Поступила в редакцию 13.06. 2012 г.

Представлены данные по объему возобновляемых водных ресурсов и удельная водообеспеченность стран, наиболее и наименее обеспеченных водными ресурсами. Приведены современные данные по объему изъятия водных ресурсов, площади орошаемых земель, численности населения крупнейших стран мира. Показаны меры, принимаемые зарубежными странами для повышения обеспеченности водными ресурсами сельского хозяйства. Выявлено, что дальнейшее увеличение площади пахотных и орошаемых земель при сохранении существующих технологий в сельском хозяйстве недопустимо. Показана роль мелиорации в обеспечении продовольственной безопасности России.

Ключевые слова: возобновляемые водные ресурсы, водообеспеченность, продовольственная безопасность, загрязнение вод, орошаемые земли, сточные воды, соленые воды, мелиорация.

DOI: 10.7868/S0321059614030055

Глобальные возобновляемые водные ресурсы составляют, по разным оценкам, от 42000 до 43 800 км3/год и распределены по территории суши крайне неравномерно в зависимости от климатических и физико-географических условий их формирования. Большая часть водных ресурсов (47%) сосредоточена на американском континенте, затем следуют Азия (32), Африка (10), Европа (6) и Австралия с Океанией (5%). Страны, наиболее и наименее обеспеченные возобновляемыми водными ресурсами, перечислены в табл. 1.

Для оценки состояния водных ресурсов в странах и регионах мира обычно используют, помимо объема, два критерия: удельную водообеспечен-ность региона, рассчитываемую как обеспеченность водными ресурсами в расчете на душу населения, и степень использования водных ресурсов, характеризуемую отношением полного водопо-требления к возобновляемым водным ресурсам. Обеспеченность водными ресурсами в расчете на душу населения - от 90-100 тыс. м3/(чел. в год) и более в таких странах, как Канада, Исландия, Габон, Суринам, до менее 10 м3/(чел. год) в Кувейте. Из крупных стран мира Россия - одна из немногих, где показатель удельной водообеспеченности находится на достаточно высоком уровне.

Согласно данным ООН , минимально необходимое водопотребление для нужд сельского хозяйства, промышленности, энергетики и со-

хранения равновесия окружающей среды принимается равным 1700 м3/(чел. в год). При удельной обеспеченности водой в 1000-1700 м3 принято говорить о состоянии водного стресса, при 500- 1000 м3 - о дефиците водных ресурсов, а меньше 500 м3 - об абсолютном дефиците воды. На сегодняшний день ~700 млн человек в 43 странах живут в условиях водного стресса. При годовой обеспеченности водой, в среднем равной 1200 м3/чел., Ближний Восток является регионом, испытывающим в мире наибольший водный стресс. Африканский регион к югу от Сахары в целом неплохо обеспечен водой, однако в нем количество стран, испытывающих водный стресс, выше, чем в любом другом регионе мира, почти четверть его населения в настоящее время проживает в условиях водного стресса, и часть этого населения неуклонно растет.

Чрезвычайно высока также временная изменчивость водообеспеченности. В сочетании с недостаточно развитой инфраструктурой хранения воды и плохой защитой речных бассейнов подобная изменчивость ставит миллионы людей перед угрозой засух и наводнений. В странах, где обеспеченность водой зависит от муссонов или коротких периодов дождей, национальные средние показатели дают искаженное представление о реальной обеспеченности водными ресурсами. Огромные территории в Азии получают значительную часть

Таблица 1. Сведения о наиболее и наименее обеспеченных странах возобновляемыми водными ресурсами

Страна Объем возобновляемых водных ресурсов, км3/год Удельная водообеспечен-ность, м3/чел.

Страны, наиболее обеспеченные водными ресурсами

Бразилия 8233 31 795

Россия 4507 29642

Канада 2902 92662

Индонезия 2838 13381

Китай 2830 2245

Колумбия 2132 50160

США 2071 7153

Перу 1913 62973

Индия 1897 1249

Страны, наименее обеспеченные водными ресурсами

Израиль 1.67 245

Иордания 0.88 154

Ливия 0.60 99

Мавритания 0.40 131

Кабо-Верде 0.30 578

Джибути 0.30 366

Катар 0.05 61

Мальта 0.05 123

Сектор Газа 0.06 320

Бахрейн 0.12 163

Кувейт 0.02 7

годового объема осадков за период в несколько недель. Это порождает опасность кратковременных, но интенсивных наводнений в эти периоды и длительной засухи в остальное время года. Фактическая обеспеченность водой в течение года зависит не только от количества выпавших осадков, но и от запасов воды в водохранилищах, объемов речного стока и пополнения запасов грунтовых вод.

В середине ХХ в. отношение показателя водо-потребления к возобновляемым водным ресурсам было низким (<10%) или умеренным (10-20%) в подавляющем большинстве регионов, где проживает более 75% населения Земли. Лишь в одном регионе - Северной Африке степень использования водных ресурсов превышала 40%. К концу ХХ в. ситуация кардинальным образом изменилась: в 1995 г. более 40% населения проживало в регионах с очень высокой (40-60%) и критически высокой (>60%) нагрузкой на водные ресурсы.

Количество воды, необходимое человеку для питьевых и бытовых целей, несущественно по отношению к объемам, необходимым для производства продуктов питания. Для питьевых целей человеку требуется 2-4 л воды в день, для бытовых нужд - 30-300 л. Чтобы вырастить повседневно необходимое продовольствие, человеку требуется 3000 л воды в день . В 2000 г. 65% мирового потребления пресной воды приходилось на сельское хозяйство, 20% - на промышленность, 10% - на коммунально-бытовое хозяйство, 5% - дополнительные потери воды на испарение с поверхности водохранилищ. В структуре безвозвратного водопотребления доля сельского хозяйства превышала 84% .

ВЛИЯНИЕ ДЕФИЦИТА ВОДЫ НА СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

За 50 лет (1950-2000 гг.) потребление воды сельским хозяйством в мире увеличилось на 1525 (64% общего прироста водопотребления), промышленностью - на 572, а коммунально-бытовым хозяйством - на 297 км3. Наибольшее влияние на истощение водных ресурсов планеты в сельском хозяйстве оказывает орошаемое земледелие. Возникает вопрос: насколько велика тенденция дальнейшего увеличения изъятия водных ресурсов в связи с растущей численностью населения планеты и необходимостью обеспечения его продовольствием?

В настоящее время большая часть населения проживает в развивающихся странах. По прогнозам демографов, к 2030 г. мировое население приблизится к 8 млрд, а к 2050 г. превысит 9 млрд человек. В ближайшие десятилетия будет расти численность населения в наименее развитых и развивающихся странах. Истощение водных ресурсов, ухудшение качества воды и рост ее дефицита мало влияют на рост населения, но крайне негативно сказываются на экономическом росте и благосостоянии стран. В итоге, возможности решения проблемы дефицита воды уменьшаются, а рост населения продолжается.

В настоящее время основные пользователи воды на планете - развивающиеся страны, особенно - страны Азии (~70% ежегодного объема воды, забираемой из водных объектов) (табл. 2). Современные показатели по водопотреблению, площадям орошаемых земель, численности населения приведены по данным ФАО, Евростата, ОЭСР, Статкомитета СНГ (для 80 крупнейших стран мира по объему изъятия воды сельским хозяйством) . В отдельных случаях были использованы материалы национальных изданий

Таблица 2. Забор пресной воды для нужд сельского хозяйства и площадь орошаемых земель в странах мира в 2003-2007 гг.

№ пп Забрано В том числе сельским хозяйством, км3 Доля забора воды сельским Численность населения, млн чел. Объем забранной воды Площадь орошаемых земель, млн га Площадь орошаемых земель на 1 чел., га

Страна пресной хозяйством в об- сельским

воды, км3 щем объеме за- хозяйством

бранной воды, % на 1 чел., м3

1 Индия 761.0 688.0 90.4 1134.0 607 55.8 0.049

2 Китай 581.9 360.0 61.9 1329.1 271 54.5 0.041

3 США 482.2 186.8 38.7 301.3 620 24.7 0.082

4 Пакистан 183.5 172.4 94.0 159.6 1080 18.2 0.114

5 Иран 95.0 86.0 90.5 71.5 1203 7.65 0.107

6 Индонезия 86.0 78.5 91.3 225.6 348 4.50 0.020

7 Филиппины 79.0 65.6 83.0 88.7 740 1.88 0.021

8 Мексика 78.9 60.6 76.8 105.8 573 6.32 0.060

9 Египет 69.3 59.3 85.6 74.0 806 3.42 0.046

10 Япония 83.4 56.2 67.4 127.8 440 2.59 0.020

11 Узбекистан 60.0 54.0 90.0 27.1 1993 4.28 0.158

12 Ирак 66.0 52.0 78.8 28.5 1825 3.52 0.124

13 Таиланд 57.3 51.8 90.4 66.0 785 5.00 0.076

14 Вьетнам 75.0 51.1 68.1 85.2 599 3.00 0.035

15 Судан 37.3 36.1 96.8 37.2 970 1.86 0.050

16 Турция 45.0 34.0 75.6 70.6 482 4.85 0.069

17 Бразилия 58.5 31.9 54.5 19.,0 166 2.92 0.015

18 Бангладеш 35.9 31.5 87.7 142.6 221 4.73 0.033

19 Мньяма 33.2 32.6 98.2 49.6 659 1.84 0.037

20 Италия 58.0 28.8 49.7 59.6 483 2.75 0.046

21 Испания 33.8 24.5 72.5 45.3 540 3.78 0.083

22 Туркмения 25.0 24.0 96.0 6.7 3582 1.74 0.260

23 Афганистан 23.2 22.8 98.3 28.4 804 3.20 0.113

24 Аргентина 29.2 21.5 73.6 39.5 544 1.55 0.039

25 Россия 74.6 21.5 28.8 142.2 151 4.60 0.032

26 Саудовская Аравия 23.7 20.8 87.8 25.2 827 1.62 0.064

статистических, водохозяйственных и экологических организаций некоторых стран и перепроверялись по различным источникам.

Основные потребители воды среди развивающихся стран - Индия, Китай, Пакистан. В большинстве стран Азии, Африки, Латинской Америки 75-90 (в некоторых - до 98)% объема ежегодно используемой воды приходится на аграрный сектор и только 10-25% - на промышленность и коммунальное хозяйство. Однако во многих из этих стран сельское хозяйство забирает подавляющую часть используемых водных ресурсов. Так, В Индии, Пакистане, Иране, Индонезии, Узбекистане, Таиланде, Судане, Мьянме и других странах

НОВИЦКАЯ НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА - 2007 г.

Несколько фактов о воде

• Вода покрывает более 70% населения планеты, но только 3% пресной воды.
• Большинство природных пресной воды в лед форме; менее 1% легко доступны для потребления человеком. Это означает, что менее 0,007% воды на земле готов для питья.
• Более 1,4 млрд. человек не имеют доступа к чистой, безопасной воды во всем мире.
• Разрыв между водоснабжением и спрос на них постоянно растет, как ожидается, достигнет 40% к 2030 году.
• К 2025 году треть населения мира будет зависеть от нехватки воды.
• К 2050 году более 70% населения планеты будет жить в городах.
• Во многих развивающихся странах, процент потерь воды составляет более 30%, достигнув даже 80% в некоторых крайних случаях.
• Более 32 млрд. кубометров питьевой воды — утечка воды из городских систем водоснабжения во всем мире, только 10% утечки видима, остальные утечки незаметно и бесшумно исчезают под землей.

Развитие человечества сопровождается увеличением населения Земли, а также растущими запросами в отношении ресурсов со стороны экономики. Одним из таких ресурсов является пресная вода, нехватка которой достаточно остро ощущается в ряде регионов Земли. В частности, постоянного доступа к питьевому ресурсу не имеет более трети населения планеты, то есть более 2 млрд. человек. Ожидается, что в 2020 году нехватка воды будет выступать в качестве одной из , препятствующих дальнейшему развитию человечества. В наибольшей степени это относится к развивающимся странам, где:

• Интенсивный рост населения,
• Высокий уровень индустриализации, сопровождающийся загрязнением окружающей среды и воды в частности,
• Отсутствие водоочистной инфраструктуры,
• Существенная потребность в воде со стороны сельскохозяйственной отрасли,
• Средний, либо низкий уровень социальной стабильности, авторитарное устройство общества.

Мировые водные ресурсы

Земля богата водой, т.к. 70% поверхности Земли покрыта водой (ок. 1,4 млрд. км 3). Тем не менее большая часть воды соленая и только около 2,5% всемирных водных запасов (ок. 35 млн. км 3) составляет пресная вода (см. Рисунок Мировые источники воды, Юнеско, 2003).

Для питья может быть использована только пресная вода, но её 69% приходится на снежные покровы (в основном Антарктика и Гренландия), ок.30% (10,5 млн км 3) – грунтовые воды, а на озера, искусственные озера и реки приходится менее 0,5% от всей пресной воды.

В водном цикле из общего количества выпадающих на Землю осадков 79% приходится на океан, 2% — на озера и только 19% — на поверхность суши. Только 2200 км 3 проникает за год в подземные резервуары.

Многие эксперты называют «водный вопрос» одним из наиболее серьезных вызовов человечеству в будущем. Период 2005-2015 годов объявлен Генеральной Ассамблеей ООН международным десятилетием действий «Вода для жизни ».

Рисунок. Мировые источники пресной воды: источники распределения около 35 млн. км 3 пресной воды (Юнеско 2003)

По мнению экспертов ООН, в XXI веке вода станет более важным стратегическим ресурсом, чем нефть и газ , поскольку тонна чистой воды в аридном климате уже сейчас дороже нефти (пустыня Сахара и Северная Африка, центр Австралии, ЮАР, Аравийский п-ов, Центральная Азия).

В глобальном масштабе около 2/3 всех осадков возвращается в атмосферу. По запасам водных ресурсов наиболее обеспеченным является регион Латинской Америки, на долю которого приходится треть мирового водостока, за ней следует Азия с ее четвертью мирового водостока. Затем идут страны ОЭСР (20%), страны Африки к югу от Сахары и страны бывшего Советского Союза, на них приходится по 10%. Наиболее ограничены водные ресурсы стран Ближнего Востока и Северной Америки (по 1%).

В наибольшей степени испытывают недостаток в питьевой воде страны Африки к югу от Сахары (Тропическая/Черная Африка).

После нескольких десятилетий бурной индустриализации крупные китайские города вошли в число наиболее неблагоприятных в экологическом отношении.

Строительство крупнейшего в мире гидроэнергетического комплекса «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае также привело к возникновению масштабных экологических проблем. Помимо размывания и обрушения берегов, строительство плотины и гигантского водохранилища привело к заиливанию и, по мнению китайских и зарубежных экспертов, опасному изменению всей экосистемы крупнейшей реки страны.

ЮЖНАЯ АЗИЯ

Бангладеш, Бутан, Индия, Мальдивы, Непал, Пакистан, Шри-Ланка

В Индии проживает 16% населения мира, при том что там доступны только 4% пресной воды планеты.

Запасы воды у Индии и Пакистана находятся в недоступных местах - это ледники Памира и Гималаев, покрывающие горы на высоте выше 4000 м. Но нехватка воды в Пакистане уже сейчас так высока, что правительство всерьёз рассматривает вопрос о том, чтобы растопить эти ледники принудительно.

Идея в том, чтобы распылить над ними безвредную угольную пыль, которая заставит лёд активно таять на солнце. Но, скорее всего, растаявший ледник будет похож на мутный селевой поток, 60% воды не достигнет долин, а впитается в почву недалеко от подножия гор, неясны экологические перспективы

ЦЕНТРАЛЬНАЯ (СРЕДНЯЯ) АЗИЯ

Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан.

Центральная Азия (по определению Юнеско): Монголия, Западный Китай, Пенджаб, Северная Индия, Северный Пакистан, северо-восточный Иран, Афганистан, районы азиатской России южнее таёжной зоны, Казахстан, Киргизия, Таджикистан, Туркмения, Узбекистан.

По оценкам Института мировых ресурсов (World Resources Institute), запасы пресной воды в странах Средней Азии (без Таджикистана) и в Казахстане в расчете на душу населения почти в 5 раз ниже аналогичного показателя для России.

Россия

За последние десять лет в России, как и во всех средних широтах, температуры растут быстрее, чем в среднем на Земле и в тропиках. К 2050 году температуры повысятся на 2-3ºС. Одним из последствий потепления будет перераспределение осадков. На юге РФ не будет достаточного количества осадков и будут проблемы с питьевой водой, по отдельным рекам возможны проблемы с судоходством, уменьшится площадь вечной мерзлоты, температура почвы повысятся, в северных районах урожайность вырастет, хотя за счет засушливых явлений могут быть и потери (Росгидромет).

АМЕРИКИ

Мексика

Мехико испытывает проблемы с поставками населению питьевой воды. Спрос на бутилированную воду уже сегодня превышает предложение, поэтому руководство страны призывает жителей научиться экономить воду.

Вопрос потребления питьевой воды достаточно давно стоит перед руководителями столицы Мексики, так как город, в котором проживает практически четверть страны, расположен далеко от источников воды, поэтому на сегодняшний день воду добывают из скважин глубиной не менее 150 метров. Результаты анализа качества воды выявили повышенное содержание допустимых концентраций тяжелых металлов и других химических элементов и веществ, вредных для здоровья человека.

Половина ежедневно потребляемой в США воды обеспечивается из невозобновляемых подземных источников. На данный момент 36 штатов находятся на грани серьезной проблемы, некоторые из них на пороге водного кризиса. Нехватка воды в Калифорнии, Аризоне, Неваде, в Лас-Вегасе.

Вода стала для администрации США ключевой стратегией безопасности и приоритетом внешней политики. В настоящее время Пентагон и другие структуры, заботящиеся о безопасности США, пришли к выводу, что для сохранения имеющейся военной и экономической силы США, они должны охранять не только источники энергии, но и водные ресурсы.

Перу

В перуанской столице Лиме дожди практически отсутствуют, а воду поставляют в основном из озёр Анд, расположенных довольно далеко. Периодически на несколько дней вообще отключают воду. Здесь постоянно не хватает воды. 1 раз в неделю воду привозят на грузовиках, но беднякам она обходится в десятки раз дороже, чем жителям, чьи дома подключены к центральной системе водоснабжения.

Потребление питьевой воды

Около 1 млрд. людей на Земле не имеют доступа к улучшенным источникам питьевой воды. Свыше половины домохозяйств в мире имеют водопровод в своих домах или поблизости.

8 из 10-ти людей, не имеющих доступа к улучшенным источникам питьевой воды, живут в сельских районах.

884 миллиона человек в мире, т.е. почти половина проживающих в Азии, до сих пор пользуются неулучшенными источниками питьевой воды. Большая часть из них проживает в Африке южнее Сахары, Южной, Восточной и Юго-Восточной Азии.

Страны, в которых бутилированная вода является основным источником питьевой воды: Доминиканская республика (67% городского населения пьют исключительно воду в бутылках), Народная демократическая республика ЛАО и Таиланд (для половины городского населения вода в бутылках – основной источник питьевой воды). Также серьезная ситуация в Гватемале, Гвинее, Турции, Йемене.

Практика очистки питьевой воды значительно различается по странам. В Монголии, Вьетнаме воду практически всегда кипятят, чуть реже – в НДР Лао и Камбодже, еще реже – в Уганде и на Ямайке. В Гвинее – процеживают через ткань. А на Ямайке, в Гвинее, Гондурасе, на Гаити в воду для ее очистки просто добавляют хлорку или другие обеззараживающие средства.

Домохозяйства в Африке в сельской местности затрачивают в среднем 26% времени только на то, чтобы достать воду (в основном это женщины) (Великобритания DFID). Каждый год на то, чтобы принести воду, в Африке в целом уходит ок. 40 млрд. рабочих часов (Cosgrove и Rijsberman, 1998). На тибетском высокогорье до сих пор живут люди, которым приходится тратить до трех часов в день на то, чтобы пешком ходить за водой.

Основные факторы роста потребления воды

1. : улучшение санитарных условий

Доступ к базовым услугам водоснабжения (питьевая вода, производство продуктов питания, санитария, канализация) остается ограниченным в большинстве развивающихся стран. Возможно, что к 2030 году более 5 млрд людей (67% мирового населения) все еще не будут обеспечены современной санитарией (ОЭСР, 2008).

Около 340 млн. африканцев не обеспечены безопасной питьевой водой, а почти 500 млн. не имеют современных санитарных условий жизни.

Важность обеспечения чистоты потребляемой воды: несколько миллиардов человек сегодня не имеют доступа к чистой воде (The World Conference of The Future of Science, 2008, Венеция).

80% болезней в развивающихся странах связаны с водой , ежегодно становясь причиной около 1,7 млн. смертных случаев.

По некоторым оценкам, ежегодно в развивающихся странах от болезней, переносимых с водой, преждевременно умирает около 3 миллионов человек .

Диарея – главная причина болезни и смерти – происходит большей частью вследствие отсутствия санитарных и гигиенических условий и из-за небезопасной питьевой воды. Ежедневно от диареи умирает 5000 детей, т.е. один ребенок — каждые 17 секунд.

В Южной Африке 12% бюджета здравоохранения идет на лечение диареи: ежедневно в местных больницах более половины пациентов именно с этим диагнозом.

Ежегодно 1,4 миллиона смертных случаев от диареи могли бы быть предотвращены . Почти 1/10 от общего числа болезней могла бы быть предотвращена за счет улучшения водоснабжения, санитарии, гигиены, управления водными ресурсами.

2. Развитие сельского хозяйства для производства продовольствия

Вода является существенным компонентом продуктов питания, а сельское хозяйство – самый большой потребитель воды: на него падает до 70% общего объема потребления воды (для сравнения: 20% водопользования – промышленность, 10% — бытовое пользование). Площадь поливных угодий за последние десятилетия удвоилась, а отбор воды вырос в 3 раза.

Без дальнейшего совершенствования водопользования в сельском хозяйстве потребность в воде к 2050 году возрастет в этом секторе на 70-90%, и это при том, что уже сейчас некоторые страны достигли предела в использовании своих водных ресурсов.

В среднем 70% потребляемой пресной воды используется сельским хозяйством, 22% - промышленностью, и оставшиеся 8% идут на бытовые нужды. Это соотношение варьирует в зависимости от дохода страны: в странах с низким и средним доходом 82% используется для сельского хозяйства, 10% - для промышленности и 8% - на бытовые нужды; в странах с высоким доходом эти цифры составляют 30, 59 и 11%.

Из-за неэффективной работы оросительных систем, особенно в развивающихся странах, 60% воды, используемой для сельского хозяйства, испаряется или возвращается в водоемы.

3. Изменение в потреблении продовольствия

За последние годы произошли изменения в образе жизни людей и манере их питания, непропорционально увеличилось употребление мяса и молочных продуктов в странах с переходной экономикой Сегодня в мире один человек потребляет в среднем в 2 раза больше воды, чем в 1900 году, и эта тенденция продолжится в связи с изменением привычного потребления в странах с развивающейся экономикой.

В современном мире доступа к чистой воде лишены 1,4 миллиарда человек, еще 864 миллиона не имеют возможности ежедневно получать необходимое по калорийности питание. И ситуация продолжает ухудшаться.

Человеку ежедневно требуется всего 2-4 литра воды в день, чтобы попить, но на производство пищи для одного человека затрачивается 2000-5000 литров ежедневно.

Вопрос «как много воды люди выпивают» (в среднем, в развитых странах — от двух до пяти литров в день) не так важен, как «сколько воды люди съедают» (по некоторым оценкам, в развитых странах эта цифра составляет 3,000 литров в день).

Для производства 1 кг пшеницы необходимо от 800 до 4,000 литров воды, а 1 кг говядины – от 2,000 до 16,000 литров, 1 кг риса – 3450 л .

Увеличение потребления мяса в наиболее развитых странах: в 2002 году Швеция потребляла 76 кг мяса на одного человека, а США – 125 кг на человека.

По некоторым оценкам, китайский потребитель, съедавший 20 кг мяса в 1985 году, будет съедать 50 кг в 2009 году. Такой рост потребления вызовет повышение спроса на зерно. Один килограмм зерна требует 1,000 кг (1,000 литров) воды. Это означает, что для удовлетворения спроса потребуются дополнительные 390 км 3 воды в год.

4. Демографический рост

Недостаток водных ресурсов будет увеличиваться из-за роста населения. Общая численность жителей планеты, составляющая на данный момент 6,6 млрд чел., ежегодно увеличивается приблизительно на 80 млн . Отсюда вытекает растущая потребность в питьевой воде, составляющая около 64 млрд. кубометров в год.

К 2025 г. население Земли превысит 8 млрд. чел. (EPE). 90% из 3 миллиардов людей, на которые прирастет народонаселение мира к 2050 году, составят жители развивающихся стран, многие из которых расположены в районах, где нынешнее население не имеет надлежащего доступа к чистой воде и санитарии (ООН).

Более 60% прироста мирового населения, который произойдет в период с 2008 по 2100 гг., будет приходиться на страны Африки к югу от Сахары (32%) и Южной Азии (30%), которые, вместе взятые, будут составлять 50% населения мира 2100 года.

5. Рост городского населения

Продолжится урбанизация – переселение в города, жители которых значительно более чувствительны к нехватке воды. В 20 веке наблюдался очень резкий рост городского населения (с 220 млн до 2,8 млрд). В следующие несколько десятилетий мы станем свидетелями его беспрецедентного роста в развивающихся странах.

Ожидается, что число городских жителей вырастет на 1,8 млрд людей (по сравнению с 2005 г.) и составит 60% всего населения мира (ООН). Около 95% этого роста составят жители развивающихся стран.

По данным EPE, к 2025 году 5,2 млрд чел. будут жить в городах. Подобный уровень урбанизации потребует создания широкой инфраструктуры распределения воды, а также сбора и обработки использованной воды, что невозможно без масштабных инвестиций.

6. Миграция

В настоящее время в мире насчитывается около 192 млн мигрантов (в 2000 г. их было 176 млн). Нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет интенсивную миграцию населения. Ожидается, что это коснется от 24 до 700 млн. человек . Отношение между водными ресурсами и миграцией – двусторонний процесс: нехватка воды приводит к миграции, а миграция, в свою очередь, вносит вклад в водный стресс. По некоторым расчетам, в будущем прибрежные районы, где расположены 15 из 20 мегаполисов мира, будет ощущать наибольшую нагрузку от притока мигрантов. В мире следующего века всё больше жителей будут проживать в уязвимых городских и прибрежных районах.

7. Изменение климата

В 2007 году Конференция ООН по изменению климата, проводившаяся на острове Бали, признала, что даже минимально предсказуемое изменение климата в 21 веке, составляющее величину, вдвое большую, чем рост на 0,6°C, происшедший с 1900 года, будет иметь серьезные разрушительные последствия.

Ученые согласны в том, что глобальное потепление приведет к интенсификации и ускорению глобальных гидрологических циклов. Другими словами, интенсификация может выражаться в повышении скорости испарений и количества осадков. Пока неизвестно, какими последствиями это обернется для водных ресурсов, но ожидается, что нехватка воды скажется на её качестве и частоте экстремальных ситуаций таких, как засухи и наводнения.

Предположительно, к 2025 г. потепление составит 1,6ºС по сравнению с доиндустриальным периодом (Межправительственная группа экспертов по изменению климата — Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat).

Сейчас 85% мирового населения проживает в засушливой части нашей планеты. В 2030 г. 47% мирового населения будут жить в районах с высокой нагрузкой на водные ресурсы .

Только в Африке к 2020 г. от 75 до 250 млн людей могут оказаться в условиях возросшей нагрузки на водные ресурсы , обусловленной изменением климата. Вместе с ростом потребности в воде; это может повлиять на жизнедеятельность населения и обострить проблемы водоснабжения (МГИК 2007).

Влияние климатического потепления на водные ресурсы: повышение температуры на 1ºС повлечет за собой полное исчезновение небольших ледников в Андах, что может привести к проблемам в снабжении водой 50 млн чел.; повышение температуры на 2ºС вызовет 20-30%-ное сокращение водных ресурсов в «незащищенных» регионах (юг Африки, Средиземноморье).

Глобальные изменения климата и сильное антропогенное влияние вызывают процессы опустынивания и исчезновения лесов.

По данным «Всемирного отчета о развитии человечества – 2006», к 2025 г. число людей, испытывающих недостаток воды, достигнет 3 млрд , тогда как сегодня их количество составляет 700 млн . Особенно остро эта проблема встанет в южной части Африки, Китае и Индии .

8. Рост потребления. Повышение уровня жизни

9. Интенсификация хозяйственной деятельности

Развитие экономики и сферы услуг приведет к дополнительному росту потребления воды, при этом большая часть ответственности ляжет на промышленность, а не на сельское хозяйство (EPE).

10. Рост энергопотребления

По расчетам Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), общемировая потребность в электроэнергии должна вырасти к 2030 году на 55%. Только доля Китая и Индии составит в ней 45%. На долю развивающихся стран будет приходиться 74%.

Предполагается, что объем энергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями, за период с 2004 по 2030 г.г. будет расти ежегодно на 1,7%. Его общий рост за этот период составит 60%.

Плотины, критикуемые за серьезные экологические последствия и вынужденное переселение большого числа людей, многими сегодня, однако, рассматриваются как возможное решение водной проблемы в условиях сокращения поставок ископаемых энергоносителей, потребности перехода к более чистым источникам энергии, необходимости адаптироваться к различным гидрологическим условиям и нестабильности, вызываемой изменениями климата.

11. Производство биотоплива

Для обеспечения растущих потребностей в энергии используется биотопливо. Однако, широкое производство биотоплива еще более сокращает посевные площади для выращивания растительной пищи.

Производство биоэтанола утроилось за период 2000-2007 гг. и составило в 2008 г. около 77 млрд. л. Наиболее крупными производителями этого вида биотоплива являются Бразилия и США – их доля в мировом производстве составляет 77%. Производство биодизельного топлива, вырабатываемого из масличных культур, за период с 2000-2007 гг. выросло в 11 раз. 67% его произведено в странах Европейского союза (ОЭСР-ФАО, 2008 г.)

В 2007 году 23% произведенного в США маиса использовалось для производства этанола, а 54% урожая сахарного тростника уходило на эти цели в Бразилии. 47% растительного масла, произведенного в странах Европейского союза, использовалось для производства биодизельного топлива.

Однако, несмотря на возросшее использование биотоплива, его доля в общем объеме энергетической продукции остается небольшой. В 2008 году доля этанола на рынке транспортного топлива оценивалась в США — 4.5%, в Бразилии – 40%, в ЕС — 2.2%. Несмотря на то, что биотопливо способно сократить зависимость от ископаемых источников энергии, оно может оказать непропорционально большое давление на биоразнообразие и экологию. Главная проблема – необходимость в большом количестве воды и удобрений для обеспечения урожая. Для производства 1 л этанола требуется от 1000 до 4000 л воды. Предполагается, что в 2017 г. общемировой объем производства этанола составит 127 млрд. л.

Около 1/5 урожая маиса в США использовалось в 2006/2007 гг. для производства этанола, заменив около 3% бензинового топлива страны (Доклад о мировом развитии 2008, Всемирный банк).

Для производства одного литра этанола требуется около 2500 литров воды. По данным World Energy Outlook 2006, производство биотоплива увеличивается за год на 7%. Его производство, может быть, и не создает реальных проблем в , где выпадают обильные осадки. Иная обстановка складывается в Китае, а в ближайшем будущем – в Индии.

12. Туризм

Одним из факторов роста потребления воды стал туризм. В Израиле использование воды гостиницами, расположенными вдоль реки Иордан, считается причиной усыхания Мертвого моря, где уровень воды с 1977 года упал на 16,4 м. Огромное воздействие на объемы отбора воды оказывает, например, гольф-туризм: поле для игры в гольф с восемнадцатью лунками может потреблять более 2,3 млн литров воды в день. На Филиппинах использование воды для туризма угрожает выращиванию риса. Туристы в Гренаде (Испания) обычно используют в семь раз больше воды, чем местные жители, и этот показатель считается обычным для многих развивающихся туристических зон.

В Великобритании улучшение санитарных условий и очистки воды в 1880-х гг. способствовало 15-летнему увеличению продолжительности жизни за следующие четыре десятилетия. (HDR, 2006)

Недостаток воды и санитарных условий стоит Южной Африке примерно 5% от ВВП страны ежегодно (UNDP).

Каждый житель развитых стран в среднем использует 500-800 л воды в день (300 м 3 в год); в развивающихся этот показатель составляет 60-150 литров в день (20 м 3 в год).

Каждый год пропускается 443 млн школьных дней из-за болезней, связанных с водой.

Развитие рынка воды

Урегулирование водного кризиса

В принятой ООН в 2000 году Декларации тысячелетия международное сообщество взяло на себя обязательство к 2015 году наполовину сократить количество людей, лишенных доступа к чистой питьевой воде, и покончить с нерациональным использованием водных ресурсов.

Взаимосвязь между бедностью и водными ресурсами очевидна: число людей, живущих меньше, чем на $1,25 в день, примерно совпадает с числом тех, кто лишен доступа к безопасной питьевой воде.

Начиная с 2001 г. водные ресурсы – главное приоритетное направление Сектора естественных наук ЮНЕСКО.

Проблема воды – одна из самых острых, хотя и не единственная, для развивающихся стран.

Выгоды инвестирования в водные ресурсы

По некоторым оценкам, каждый доллар, вложенный в улучшение водоснабжения и санитарии, приносит доход от 3 до 34 долларов .

Общая сумма убытков, понесенных только в Африке из-за отсутствия доступа к безопасной воде и недостатка в санитарно-технических сооружениях, составляет около $US 28,4 млрд. в год или около 5% ВВП (ВОЗ, 2006)

Обследование стран, входящих в регион Ближнего Востока и Северной Африки (БВСА), показало, что истощение подземных водных ресурсов, как представляется, привело к сокращению ВВП в некоторых странах (в Иордании — на 2,1%, Йемене — на 1,5%, Египете — на 1,3%, Тунисе — на 1,2%).

Хранение запасов воды

Водохранилища обеспечивают надежные источники воды для ирригации, водоснабжения и гидроэнергетики, а также для регулирования наводнений. Для развивающихся стран не является исключением, когда от 70 до 90% годового стока накапливается в водохранилищах. Однако в странах Африки сохраняется только 4% возобновляемого стока.

Виртуальная вода

Все страны импортируют и экспортируют воду в виде ее эквивалентов, т.е. в форме сельскохозяйственных и промышленных товаров. Подсчет использованной воды определяется понятием «виртуальная вода».

Теория «виртуальной воды» в 1993 г. стала началом новой эпохи в определении политики ведения сельского хозяйства и водных ресурсов в регионах, испытывающих дефицит воды, и кампаний, направленных на экономию водных ресурсов.

Около 80% потоков виртуальной воды связаны с торговлей сельскохозяйственной продукцией. Приблизительно 16% существующих в мире проблем истощения водных запасов и их загрязнения связаны с производством на экспорт. Цены на продаваемые товары редко отражают расходы на использование водных ресурсов в странах-производителях.

Например, Мексика импортирует из США пшеницу, маис и сорго, для производства которых в США потребляется 7.1 Гм 3 воды. Если бы Мексика производила их у себя, на это ушло бы 15.6 Гм 3 . Общая экономия воды, получаемая в результате международной торговли виртуальной водой в виде сельскохозяйственных продуктов, эквивалентна 6% от общего объема воды, используемой в сельском хозяйстве.

Переработка воды

Использование городских сточных вод в сельском хозяйстве остается ограниченным, за исключением нескольких стран с весьма бедными водными ресурсами (40% дренажных вод повторно используется на палестинских территориях сектора Газа, 15% — в Израиле и 16% — в Египте).

Обессоливание воды становится все более доступным. Оно используется, главным образом, для производства питьевой воды (24%) и удовлетворения нужд промышленности (9%) в странах, исчерпавших лимиты своих возобновляемых источников воды (Саудовская Аравия, Израиль, Кипр и др.).

Проекты по управлению водными ресурсами

Подходы к решению проблемы нехватки воды:

• Выведение сельскохозяйственных культур, устойчивых к засухе и засоленным почвам,
• Опреснение воды,
• Хранение воды.

Сегодня существуют политические решения, направленные на сокращение потерь воды, на совершенствование управления водными ресурсами, на сокращение потребностей в них. Во многих странах уже приняты законы по сохранению и эффективному использованию воды, однако, эти реформы еще не дали ощутимых результатов.

Участники венецианского форума (The World Conference of The Future of Science, 2008) предлагают лидерам крупнейших международных организаций и правительств ведущих стран мира начать масштабные инвестиции в исследовательские работы, связанные с решением конкретных проблем развивающихся стран в области борьбы с голодом и недоеданием. В частности, они считают необходимым как можно скорее начать крупный проект по опреснению морской воды для орошения пустынь , в первую очередь, в тропических странах и создать специальный фонд для поддержки сельского хозяйства.

Структура потребления воды с преобладанием ее аграрного использования обуславливает, что поиск путей решения дефицита воды нужно осуществлять за счет внедрения агротехнологий, позволяющих полнее использовать атмосферные осадки , добиваться сокращения потерь при орошении и повышение продуктивности полей.

Именно в сельском хозяйстве непроизводительные расходы воды наиболее высоки и подсчитано, что около половины ее расходуется понапрасну. Это составляет 30% от общего объема мировых ресурсов пресной воды, что представляет собой огромный резерв экономии. Существуют многие способы, помогающие сократить расход воды. Традиционная ирригация – дело малоэффективное. В развивающихся странах применяется, в основном, поверхностное орошение, для чего и строят плотины. Этот способ, простой и дешевый, применяется, к примеру, в рисоводстве, но значительная часть используемой воды (около половины) теряется за счет инфильтрации и испарения.

Довольно просто добиться экономии, если использовать капельный метод ирригации: небольшое количество воды доставлять непосредственно к растениям, используя для этого трубочки, проложенные над землей (а еще лучше – под землей). Этот метод экономичен, но его установка стоит дорого.

Если судить по объемам потерь воды, существующие водопроводные и ирригационные системы признаны крайне неэффективными. Подсчитано, что в регионе Средиземноморья потери воды в городских водопроводах составляют 25%, а в оросительных каналах 20%. По крайней мере, частично этих потерь можно избежать. В таких городах, как Тунис (Тунис) и Рабат (Марокко), удалось сократить потери воды до 10%. В настоящее время вводятся программы борьбы с потерями воды в Бангкоке (Таиланд) и Маниле (Филиппины).

В условиях растущего дефицита некоторые страны уже начали включать стратегию управления водными ресурсами в свои планы развития. В Замбии такая политика интегрированного управления водными ресурсами охватывает все секторы экономики. Результат такого управления водными ресурсами, взаимоувязанного с национальными планами развития, не заставил себя ждать – многие спонсоры стали включать в общий портфель помощи Замбии инвестиции в водный сектор.

Хотя этот опыт остается ограниченным, некоторые страны уже используют обработанные сточные воды для нужд сельского хозяйства : 40% повторно используется в секторе Газа на Палестинских территориях, 15% — в Израиле и 16% — в Египте.

В пустынных регионах используется также метод опреснения морской воды . Его применяют для получения питьевой и технической воды в странах, достигших предельных возможностей в использовании возобновляемых водных ресурсов (Саудовская Аравия, Израиль, Кипр и др.).

Благодаря использованию современной мембранной технологии стоимость опреснения воды снизилась до 50 центов за 1000 л , но это все-таки очень дорого с учетом объемов воды, необходимых для производства продовольственного сырья. Поэтому опреснение больше подходит для производства питьевой воды или для использования в пищевой промышленности, где прибавочная стоимость довольно высока. Если же удастся добиться дальнейшего снижения стоимости опреснения воды, то острота проблем с водой могла бы быть значительно снижена.

Фонд Desertec подготовил разработки, призванные объединить в одну систему опреснительные установки и тепловые станции на солнечной энергии, способные производить дешевую электроэнергию на побережье Северной Африки и на Ближнем Востоке. Для этих зон, считающихся самыми засушливыми в мире, такое решение было бы выходом из проблем с водой.

Проект развития юго-восточных районов Анатолии в Турции (GAP) – многоотраслевой социально-экономический план развития, ориентированный на повышение доходов населения в этом наименее развитом регионе страны. Общая предполагаемая его стоимость – 32 млн. долл., 17 млн. из них к 2008 г. уже инвестированы. С развитием здесь ирригации доход на душу населения утроился. Электрификация сельских районов и доступность электричества достигли 90%, выросла грамотность населения, снизилась детская смертность, увеличилась деловая активность, на орошаемых землях более равноправной стала система землевладения. Число городов, имеющих водопровод, увеличилось в 4 раза. Этот регион перестал быть одним из наименее развитых в стране.

Австралия также внесла изменения в свою политику, осуществив целый ряд мер. Были внесены ограничения в том, что касается поливки садов, мытья машин, заполнения бассейнов водой и т.п. в крупнейших городах страны. В 2008 году в Сиднее была введена двойная система водоснабжения – питьевой водой и очищенной (технической) для других нужд . К 2011 г. строится опреснительная станция. Капиталовложения в водный сектор в Австралии за последние 6 лет удвоились с A$2 млрд. в год до A$4 млрд. в год.

ОАЭ . В Эмиратах принято решение вложить в течение 8 лет более $20 млрд в строительство и запуск заводов по опреснению воды. На данный момент таких заводов запущено уже 6, остальные 5 будут построены в течение указанного выше периода времени. Благодаря данным заводам, планируется увеличить количество пригодной для питья воды более чем в три раза. Необходимость инвестиций в строительство новых заводов связано с ростом населения в ОАЭ.

В ОАЭ планируется амбициозный проект «Лес Сахары» (SaharaForest) по превращению части пустыни в искусственный лес, способный накормить и напоить тысячи людей, путем создания обширных супертеплиц. Сочетание солнечных электростанций термального типа и оригинальных опреснителей позволило бы Sahara Forest буквально «из ничего» производить еду, топливо, электроэнергию и питьевую воду, что преобразило бы целый регион.

Стоимость «Леса Сахары» оценивается в 80 млн евро за комплекс теплиц площадью 20 га, совмещенных с солнечными установками суммарной мощностью 10 мегаватт. «Озеленение» величайшей пустыни мира – это пока проект. Но пилотные проекты, построенные по образу и подобию Sahara Forest, вполне могут появиться в ближайшие годы сразу в нескольких местах: группы бизнесменов в ОАЭ, Омане, Бахрейне, Катаре и Кувейте уже выразили заинтересованность в финансировании этих необычных экспериментов

Lesotho Highlands Water Project – масштабная программа (с 2002) строительства плотин и галерей, обеспечивающих транспортировку воды из высокогорных районов Лесото, страны-анклава, расположенной внутри территории Южной Африки и равной по площади Бельгии, в засушливые районы провинции Гаутенг, расположенной вблизи Йоханнесбурга.

Эфиопия: большие средства вкладываются в создание инфраструктуры (строительство дамб, обеспечение скважинной водой сельской местности. По всей стране рост числа тендеров на проекты улучшения доступа к питьевой воде, крупные инфраструктурные проекты (буровые скважины).

В Пакистане правительство всерьез рассматривает вопрос о том, чтобы принудительно растопить ледники Памира и Гималаев.

В Иране рассматриваются проекты по управлению дождевыми облаками.

В 2006 г. на окраинах Лимы (Перу) биологи запустили проект по созданию ирригационной системы, собирающей воду из тумана. Для создания конструкции для другого проекта «туманная башня» на побережье Чили необходимо масштабное строительство.

По материалам маркетинговых исследований о воде (выдержки),

За более подробной информацией (цены на воду в разных странах мира и т.п..

Вода является наиболее распространенным веществом на нашей планете: хотя и в разных количествах, она доступна повсеместно, и играет жизненно важную роль для окружающей среды, и живых организмов. Наибольшее значение имеет пресная вода, без которой человеческое существование невозможно, и заменить ее ничем нельзя. Люди всегда потребляли свежую воду и использовали ее в различных целях, включая бытовое, сельскохозяйственное, промышленное и рекреационное использование.

Запасы воды на Земле

Вода существует в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Она образует океаны, моря, озера, реки и подземные воды, находящиеся в верхнем слое коры, и почвенного покрова Земли. В твердом состоянии, она существует в виде снега и льда в полярных, и горных районах. Определенное количество воды содержится в воздухе в виде водяного пара. Огромные объемы воды находятся в составе различных минералов земной коры.

Выявить точное количество запасов воды во всем мире довольно сложно, поскольку вода динамичная и находится в постоянном движении, изменяя свое состояние от жидкого до твердого и газообразного, и наоборот. Как правило, общее количество водных ресурсов мира оценивается как совокупность всех вод гидросферы. Это вся свободная вода, существующая во всех трех агрегатных состояниях в атмосфере, на поверхности Земли и в земной коре до глубины 2000 метров.

Текущие оценки показали, что на нашей планете содержится огромное количество воды - около 1386000000 кубических километров (1,386 млрд. км³). Однако 97,5% этого объема - соленая вода и только 2,5% - пресная. Большая часть пресной воды (68,7%) находится в виде льдов и постоянных снежных покровов в Антарктике, Арктики, и горных районах. Далее, 29,9% существует как грунтовые воды, и только 0,26% от общего количества пресной воды на Земле сосредоточено в озерах, водохранилищах и речных системах, где они наиболее легко доступны для наших экономических потребностей.

Эти показатели были рассчитаны за длительный промежуток времени, однако если принимать во внимание более короткие периоды (один год, несколько сезонов или месяцев), количество воды в гидросфере может изменяться. Это связано с обменом воды между океанами, землей и атмосферой. Этот обмен, как правило, называется , или глобальным гидрологическим циклом.

Ресурсы пресной воды

Пресная вода содержит минимальное количество солей (не более 0,1%) и подходит для человеческих потребностей. Однако, не все ресурсы доступны для людей, а даже те, которые доступны не всегда пригодны для использования. Рассмотрим источники пресной воды:

• Ледники и снежные покровы занимают около 1/10 суши в мире и содержат около 70% запасов пресной воды. К сожалению, большая часть этих ресурсов расположена вдали от населенных пунктов, поэтому является трудно доступной.
• Подземные воды на сегодняшний день являются наиболее распространенным и доступным источником пресной воды.
• Пресноводные озёра в основном расположены на больших высотах. В Канаде находится около 50% пресноводных озёр мира. Многие озёра, особенно, которые находятся в засушливых районах, становятся солеными за счет испарений. Каспийское море, Мертвое море, и Большое Солёное озеро являются одними из крупнейших в мире соленых озёр.
• Реки образуют гидрологическую мозаику. На Земле насчитывается 263 международных речных бассейна, которые охватывают более 45% суши нашей планеты (исключение - Антарктика).

Объекты водных ресурсов

Основными объектами водных ресурсов являются:

• океаны и моря;
• озёра, пруды и водохранилища;
• болота;
• реки, каналы и ручьи;
• влажность почв;
• подземные воды (почвенные, грунтовые, межпластовые, артезианские, минеральные);
• ледяные шапки и ледники;
• атмосферные осадки (дождь, снег, роса, град и т.п.).

Проблемы использования водных ресурсов

В течение многих сотен лет воздействие человека на водные ресурсы было незначительным и носило исключительно локальный характер. Великолепные свойства воды - ее возобновление благодаря круговороту и возможность очищаться - делают пресную воду относительно очищенной и обладающей количественными и качественными характеристиками, которые будут неизменными в течение длительного времени.

Однако, эти особенности воды породили иллюзию неизменности и неисчерпаемости данных ресурсов. Исходя из этих предубеждений возникла традиция небрежного использования чрезвычайно важных водных ресурсов.

Ситуация сильно изменилась за последние десятилетия. Во многих частях мира были обнаружены результаты долгосрочных и неправильных действий по отношению к столь ценному ресурсу. Это касается как прямого использования воды, так и косвенного.

Во всем мире в течение 25-30 лет наблюдается массовое антропогенное изменение в гидрологическом цикле рек и озер, влияющих на качество воды и их потенциал в качестве природного ресурса.

Объем водных ресурсов, их пространственное и временное распределение, определяются не только естественными колебаниями климата, как ранее, но теперь также по видам экономической деятельности людей. Многие части мировых водных ресурсов становятся настолько истощенными и сильно загрязненными, что они уже не в состоянии удовлетворить постоянно растущие потребности. Это может
стать основным фактором, препятствующим экономическому развитию и росту численности населения.

Загрязнение водных ресурсов

Основными причинами загрязнения водных ресурсов являются:

• Сточные воды;

Бытовые, промышленные и сельскохозяйственные сточные воды приводят к загрязнению многих рек и озёр.

• Захоронение отходов в морях и океанах;

Захоронение мусора в морях и океанах может вызвать огромные проблемы, ведь оно отрицательно сказывается на живых организмах, которые обитают в водах.

• Промышленность;

Промышленность - это огромный источник загрязнений вод, который производит вещества, вредные для людей и окружающей среды.

• Радиоактивные вещества;

Радиоактивное загрязнение, при котором в воде находится высокая концентрация радиации, является самым опасным загрязнением и может распространяться в океанические воды.

• Разлив нефти;

Разлив нефти несет угрозы не только водным ресурсам, но и поселениям людей, расположенным вблизи загрязненного источника, а также всем биологическим ресурсам, для кого вода является средой обитания или жизненно важной необходимостью.

• Утечки нефти и нефтепродуктов из подземных хранилищ;

Большое количество нефти и нефтепродуктов хранятся в резервуарах, изготовленных из стали, которая со временем подвергается коррозии, что в следствии создает утечки вредных веществ в окружающую почву и грунтовые воды.

• Атмосферные осадки;

Атмосферные осадки, такие как кислотные осадки, образовываются при загрязнении воздуха и изменяют кислотность воды.

• Глобальное потепление;

Повышение температуры воды вызывает гибель многих живых организмов и разрушает большое количество мест обитания.

• Эвтрофикация.

Эвтрофикация - процесс снижения качественных характеристик воды, связанный с чрезмерным обогащением питательными веществами.

Рациональное использование и охрана водных ресурсов

Водные ресурсы предусматривают рациональное использование и охрану, начиная от частных лиц до предприятий и государств. Существует много способов, благодаря которым мы можем уменьшить наше воздействие на водную среду. Вот некоторые из них:

Экономия воды

Такие факторы, как изменение климата, рост численности населения и увеличение засушливости усиливают давление на наши водные ресурсы. Лучшим способом сохранить воду является сокращения потребления и избежание роста сточных вод.

На бытовом уровне, есть много способов для экономии воды, такие как: более короткий душ, установка водосберегающих приборов, стиральные машины с низким расходом воды. Другой подход заключается в высаживании садов, которые не требуют большого количества воды.