Нехватка чистой пресной воды – глобальная проблема человечества, могущая привести к угрозе ее дефицита

По прогнозам экспертов, запасы пресной питьевой воды стремительно заканчиваются, и уже к 2025 году большая часть стран на планете может почувствовать ее недостаток, а к 2030 году 47% населения земного шара будет жить под угрозой дефицита воды.

Проблема нехватки пресной воды

Вся сложность ситуации обусловлена общей картиной наличия мировых запасов пресной воды. Объем мирового океана составляет 96.5% водной массы, пресных вод — всего 3.5% от общего запаса воды. Из имеющихся ресурсов в форме льда для потребления человеком доступен лишь 1%.

Распределение пресной воды по странам и континентам неравномерно. Например, в Европе, где проживает 20% населения всей нашей планеты, имеется всего 7% запасов водных ресурсов. Это ставит государства в различные условия не только обеспеченности питьевой водой, но и способности к выживанию и качеству жизни. Перед дефицитом этих ресурсов равны и богатые экономически развитые страны, и бедные.

Нехватку воды испытывают 80 государств. Основной фактор — растущая экономика, увеличение населения и связанное с этим расширение водопотребления. Несмотря на это, запасов воды удовлетворительного качества становится все меньше не только в относительном измерении, но и абсолютном.

Проблемы кроются в следующем:

1. Возобновляемость водных ресурсов. Количество и качество воспроизводимой тем или иным объектом пресной воды зависят от состояния экосистемы. Ее гибель, деградация или угнетение приводят к ухудшению качества и существенному изменению количества воды.
2. Рост экстенсивного водопотребления (увеличения забора воды из природных источников).
3. Глобальный водный кризис.

Причины нехватки

К основным факторам, приводящим к дефициту питьевой воды, относятся загрязнение водоемов, деятельность человека, последствия урбанизации, рост населения, изменения климата.

Рост населения

Потребность в питьевой воде возрастает пропорционально росту населения. В апреле 2015 года количество населения составляло почти 7 млрд 300 млн человек. Ежегодный прирост фиксируется в 83 млн человек, что требует дополнительных 64 млн м куб. воды. Имеются данные, что за период времени, когда население увеличилось в 3 раза, водопотребление возросло в 17 раз.

Неэффективное водопользование

Мировые потери воды оцениваются в 32 млрд м куб. в год. Неэффективное использование водных ресурсов характерно для всех отраслей экономики. Ориентировочная структура использования:

• сельское хозяйство (преимущественно на орошение) - 70%;
• промышленная индустрия – 20%;
• коммунальное хозяйство – 10%.

Примерно 60% объема воды, затрачиваемой на орошение сельскохозяйственных угодий, теряется:

• из-за плохой герметичности систем;
• неэффективности применяемых технологий;
• выращивания культур, требуемых обильного орошения;
• в результате испарения и стока с полей.

Проблемы нерационального водопотребления в промышленности обусловлены:

• наличием устаревших систем водоснабжения;
• недостаточным применением технологий повторного использования воды.

Потери в сети городского водопровода в мире в среднем составляют 20-50%. Основная причина – негерметичные водопроводы в устаревших инфраструктурах водоснабжения.

Неэффективное водопользование, грозящее плохой воспроизводимостью водных ресурсов, также обусловлено:

• горными выработками;
• гидротехническими сооружениями и мелиоративными системами;
• сбросом загрязненных стоков;
• паводками и стихийными бедствиями.

Деятельность человека и урбанизация

Большинство населения земного шара (порядка 3.3 млрд) проживает в городах. Урбанизация в развивающихся странах составляет до 93%. Инфраструктура городов не успевает опережать их рост. Основные проблемы связаны с обеспечением водой и канализацией.

Деятельность человека в городах приводит к ухудшению качества воды. Ключевые факторы:

• увеличение объема сточных вод и бытовых отходов, сбрасываемых в водоемы;
• химические отходы промышленности и сельского хозяйства;
• загрязнение нефтью;
• радиоактивные отходы;
• туризм.

Изменение климата

Все компоненты климатической системы содержат воду (биосфера, криосфера, гидросфера, атмосфера, поверхность суши). Последствия изменения климата для природы и человека проявляются через водные ресурсы. Это:

• засухи и наводнения;
• таяние ледников вследствие повышения температуры воздуха, приводящее к повышению уровня мирового океана;
• увеличенное содержание в атмосфере водяного пара;
• уменьшение снежного покрова;
• изменения в стоке и почвенной влаге.

Площадь суши, классифицируемой как очень сухой, с начала 1970 годов увеличилась вдвое.

Водообеспечение в мире

Мировые запасы пресной воды сосредоточены в пресных озерах и реках. Наиболее обеспеченной водными ресурсами является Латинская Америка, на долю которой приходится 1/3 часть всех мировых запасов. Азия владеет 1/4 частью пресной воды. Страны, входящие в Организацию экономического сотрудничества и развития, владеют 20% ресурсов. Государства бывшего СССР и африканские страны, расположенные южней Сахары, имеют по 10% запасов. Самые ограниченные в водных ресурсах (доля по 1%) – страны Северной Америки и Ближнего Востока.

Где проблема нехватки воды стоит наиболее остро

В связи с неравномерным расположением водоемом с пресной водой на земном шаре существуют государства, испытывающие острую нехватку воды. Это Северная Африка и Ближний Восток. Ситуация усложняется из-за экономического спада, изменения климата, конфликтов. Все страны этих регионов максимально исчерпали поверхностные и грунтовые воды.

Последствия нехватки чистой пресной воды

В результате дефицита воды:

• снижается урожайность сельскохозяйственных культур;
• ухудшаются условия жизни;
• развиваются заболевания;
• возрастает смертность;
• возникает проблема поддержания гигиены.

При недостатке чистой воды людям приходится прибегать к источникам, не безопасным для здоровья.

Что можно сделать

Комплекс мероприятий включает экономное использование водных ресурсов, использование современных технологий по очистке, переработке и опреснению воды, а также охране от загрязнения.

Разумная экономия ресурсов

Устранение проблем дефицита воды связано с разработкой национальных и местных стратегий водопользования. В первую очередь ставится задача экономного расходования ресурсов – сокращения расхода воды на единицу продукции (сельскохозяйственной и промышленной).

Многими странами проводятся мероприятия, направленные на экономное водопользование населением: не допускать утечки воды, своевременно закручивать краны, рационально использовать природные водоемы, не загрязнять их.

Основные методы экономии пресной воды:

• использование капельного орошения;
• обкладка водонепроницаемыми материалами ирригационных каналов;
• сбор дождевой воды;
• формирование хранилищ пресной воды;
• автоматизация и управление производственными процессами.

Технологии по переработке и очистке воды

Наиболее распространенные способы:

• фильтрация;
• хлорирование;
• ультрафиолетовое обеззараживание;
• озонирование.

Лидерами по использованию очищенных сточных вод являются Оман (100% повторного применения) и ОАЭ (89%).

Технологии по опреснению соленой воды

Метод используется для удаления солей из морской воды с целью ее пригодности для питья.

Существует несколько методов опреснения воды:

• дистилляция способом выпаривания;
• фильтрация через мембраны;
• опреснение с помощью атомных реакторов.

Охрана водных ресурсов от дальнейшего загрязнения

Наиболее активная форма защиты пресной воды от загрязнения – создание безотходной технологии производства. Это комплекс мероприятий, до минимума сокращающий количество вредных сбросов в технологических процессах. Сюда входят:

• создание территориально-промышленных комплексов сырья и отходов;
• разработка бессточных технологических систем на основе методов очистки сточных вод;
• переработка отходов производства во вторичные ресурсы;
• применение способов производства продукции с образованием минимального количества отходов.