Лекции для студентов

ЛЕКЦИЯ 6. ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Часть А Потребление водных ресурсов

За последние 5 тысяч лет развития цивилизации запасы воды остались без изменений, а население планеты возросло в сотни раз, неизмеримо возросли и техногенные запросы на воду. Человечество может использовать для своих нужд около 46 — 47 тыс км³ воды ежегодно (часть общего круговорота воды, которая приходится на речной сток), но если учесть, что более половины русловых пресных вод стекает в океан и смешивается там с соленой водой, то для водозабора остается около 15 тыс км³ в год. Кроме того могут быть использованы около 13 тыс км³ подземных вод. В настоящее время в мире используется около четверти доступных возобновляемых ресурсов пресной воды, а если учесть загрязненность источников — 55%. По оценкам ООН, если нынешнее среднедушевое потребление сохранится, то к 2050 г использование мировых запасов пресной воды только за счет роста населения достигнет 70%.

Доступность пресной воды для населения неуклонно сокращается при экстенсивном росте ее среднедушевого потребления. За последние 80 лет общее потребление пресной воды возросло в 10 раз, а население увеличилось только в 2,5 раза. Объем воды на личное потребление зависит от региона и уровня жизни и составляет от 20 до 500 л в сутки на одного человека.

Однако в любом районе мира ЗПВ могут истощиться из-за нерационального водопользования или загрязнения. Число таких мест растет, охватывая целые географические районы. Потребность в воде не удовлетворяется у 20% городского и 75% сельского населения Земли; в целом дефицит воды испытывает 1/3 населения планеты более чем в 50 странах. Основным потребителем пресной воды является сельское хозяйство — до 70% — 80% мирового потребления пресной воды. Большая часть ее идет на производство продуктов питания (орошение): для обеспечения среднестатистического жителя самой простой растительной пищей расходуется 350 м³ в год. При небольшом повышении благосостояния и необходимости содержать скот затраты воды на производство продуктов питания увеличиваются втрое.

Орошаемое земледелие занимает лишь около 20% площади сельскохозяйственных угодий, а дает половину всей продукции. Примерно 80 % забираемой на орошение речной воды не возвращается обратно в реки и расходуется на испарение и транспирацию сельскохозяйственными культурами. Для орошения 1 га земли в Западной Европе 4 000 — 6 000 м³ воды, в США и Мексике — 7 000 — 8 000 м³, в Индии и Индонезии — 9 000 — 10 000 м³, в бывшем СССР — 12 500 м³. Для производства 1 т зерна требуется 100 м³ пресной воды, 1 т риса — 400 м³, 1 кг мяса — 27 м³, 1 л молока — 4 м³. Почти 70% посевов хлопчатника в мире существует благодаря орошению.

Не смотря на рост урожайности в последние 20 лет с 1 га угодий на 40%, удельное потребление воды на 1 га остается практически неизменным на протяжении последнего столетия — то есть рост производства достигается в основном за счет увеличения площади орошения. Дальнейшее увеличение населения будет сопровождаться обострением продовольственных проблем, а нехватку воды к 2025 г будет испытывать 2/3 населения планеты. Уже сегодня дефицит воды существует в экономически развитых странах, например США и Германии.

В настоящее время среднее потребление пресной воды составляет около 630 м³ в год на человека, из них 420 м³ — на производство продуктов питания, 125 м³ – на коммунально-бытовые нужды, 65 м³ - на производство промышленной продукции.

Потребление воды промышленностью зависит от экономического развития данного района. Например, в Канаде на долю промышленного потребления приходится 84% всего водозабора, а в Индии — 1%. Почти 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности, потребляют наиболее водоемкие отрасли — сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. В среднем в мире на промышленное потребление уходит примерно 20% всей потребляемой воды (по разным оценкам, от 400 до 600 км³ пресной воды). Казалось бы, от стока всех рек мира промышленное потребление составляет небольшую долю. Но если учесть неравномерность распределения стока в пространстве и во времени и часть стока, которую можно реально использовать, то, оказывается, для промышленного использования изымается до 40 % полного стока рек. Увеличение за последние десятилетия водопотребления связано с развитием водоемких отраслей.