Истощение водных ресурсов: причины, последствия, меры по предотвращению

Потребности воды на нашей планете растут вместе с ростом населения и наращиванием промышленного производства, что ухудшает экологическое состояние и истощает водные ресурсы Земли.

Согласно данным, приведенным в докладе ООН, в мире более 400 млн человек проживает в районах с дефицитом воды.

Более, чем 1 миллиарду населения в мире не доступна чистая питьевая вода. А по причине недостачи воды для полива растений голодает порядка 850 млн человек.

Согласно статистике, ежегодно на планете от заболеваний, связанных с употреблением загрязненной питьевой воды, умирает 2 миллиона человек, большинство — дети. В развивающихся государствах 75% всех случаев заболеваний связано с использованием непригодной для приготовления пищи и употребления для питья воды.

Если тенденция возрастания потребления воды на планете сохранится, а водные ресурсы восполняться не будут, то уже в 2025 году дефицитом воды будет охвачено 2/3 мирового населения, а к 2050 году — порядка 2 миллиардов, что грозит экологической катастрофой.

Рассмотрим подробно, в чем причины истощения и загрязнения вод на планете, в чем заключаются последствия этих явлений, каковы меры борьбы с ними и способы защиты водных запасов. Мы также разберем, какой характер носит эта чрезвычайная ситуация (ЧС) по классификации.

В чем основные причины истощения и загрязнения воды?

Проблема истощения и загрязнения воды возникает из-за разного рода воздействий на окружающую среду, в частности по причине этих воздействий на водоемы.

Истощение запасов

Истощение вод — результат, возникающий вследствие уменьшения минимально допустимого стока поверхностных вод или сокращения запасов подземных вод в границах той или иной территории.

Или, другими словами, истощение воды — несоответствие между нормами изъятия воды из природных ресурсов и потребностями в воде человеческого общества.

Помимо прямого изъятия запасов воды, различают косвенное истощение:

• загрязнение вод вследствие хозяйственной деятельности;
• снижение плодородных свойств почвы на фоне эрозии и другие факторы.

Основные причины истощения вод:

1. Возрастающая активизация хозяйственной деятельности человека.
2. Неблагоприятные гидрологические и климатические условия.
3. Неравномерное распределение поверхностных и подземных источников, что приводит к интенсивному водопользованию в зонах с большой плотностью населения.
4. Рост потребления воды одновременно с ростом количества населения планеты.
5. Значительные потери воды при ее использовании.
6. Засорение и загрязнение водоемов.

На истощение источников воды также оказывают влияние:

• вырубка деревьев и кустарников в прибрежных зонах и верховьях рек;
• распашка прибрежных склонов;
• осушение болот;
• разрушение плотин на малых водоемах;
• ветровая и водная эрозия почв;
• бесконтрольное и бесхозяйственное использование природных вод.

Увеличенный расход воды в промышленной сфере не только связан с быстрым развитием производства, но и с увеличением расхода воды на единицу выпускаемого продукта (водоемкости производства).

Например, чтобы выпустить 1 тонну ткани из хлопка, понадобится порядка 250 куб. метров воды, а на тонну волокна из синтетики — 2600-5000 куб. метров воды. К водоемким отраслям производства относятся химическая промышленность, цветная металлургия.

Значительная роль в истощении воды отводится сельскому хозяйству. Порядка 70% от общего отбора воды уходит на орошение.

К наиболее влагоемким культурам относятся:

• хлопчатник;
• рис;
• сахарный тростник;
• соя;
• пшеница.

Большой расход воды требуется и животноводческой отрасли. Больше всего потребляется молочным скотом. А по оценкам исследователей, по причине роста спроса на продовольствие потребность в воде сельскохозяйственной отрасли к 2050 году может вырасти вдвое.

Загрязнение вод

Под загрязнением вод подразумевается последствие, полученное в результате всякого взаимодействия человека на водоемы с привнесением в водную среду чужеродных веществ и энергий, обуславливающих изменения свойств воды.

Различают природные и антропогенные загрязнители воды. Доля негативных последствий антропогенного загрязнения значительно превышает природный вид. Резко ухудшает качество воды в водоемах, включая загрязнение, чрезмерная их эксплуатация.

Одна из основных причин загрязнения воды — поступление в водоемы загрязненных сточных вод промышленного производства. А сочетание аварийного сброса стоков с длительным маловодьем водоема способно привести к очень высоким концентрациям загрязнителей в воде.

Более всего загрязнению подвержены поверхностные воды суши, используемые для хозяйственно-питьевого водоснабжения во многих крупных городах, что влияет на сокращение существующих резервов пресных вод.

В результате антропогенной деятельности загрязняющие вещества с поверхности земли с поверхностным стоком, атмосферными осадками и сточными водами попадают в подземные воды.

Другие пути внедрения загрязнителей в водоносные пласты:

• негерметичные скважины при эксплуатации месторождений полезных ископаемых;
• природные факторы (природные катастрофы, содержание в воде повышенных концентраций природного железа или стронция).

Более всего загрязнению подвергается расположенный первым от земной поверхности горизонт.

Из-за чего возникают проблемы?

Запасы пресной воды на планете составляют 91 тыс. км³ (порядка 2% гидросферы). Во льдах сосредоточено 2/3 этого количества.

Оставшаяся доля приходится на:

• реки;
• озера;
• подземные водоносные слои.

Наибольшими объемами пресных вод обеспечены Азия и Северная Америка, наименьшими — Австралия, Европа и Океания. Истощение пресной воды происходит преимущественно из-за проблем антропогенного характера.

Основные причины:

1. Возрастание потребления воды для хозяйственных нужд на единицу населения из-за несовершенства технологий промышленного и сельскохозяйственного производства и коммунального хозяйства.
2. Недостаточное знание природных условий, механизмов развития и внутренних закономерностей экологических систем.
3. Строительство и эксплуатация каналов, способствующее засолению почв, заболачиванию и потерям пресной воды.
4. Загрязнение пресной воды промышленными выбросами и стоками, смывом удобрений с полей.
5. Строительство энергетических объектов, водохранилищ, влекущее затопление земель, заболачивание, подтопление берегов, замедление самоочищения водоемов и водообмена.
6. Мелиорация, особенно орошение.
7. Рост населения (ежегодный прирост в мире составляет порядка 90 млн). Производство человечеством громадных объемов отходов влияет на загрязнение и истощение питьевой воды.

Ежегодное количество мировых стоков составляет порядка 1.5 тыс. км³, а 8 литров пресной воды становится непригодной для употребления от 1 литра сточных вод. Обеспеченность населения пресной водой падает с каждый годом.

Так, в соответствии со статистикой, на 1 жителя планеты в год в среднем приходилось пресной воды:

• 1970-е годы — 11 000 м³;
• 1980-е годы — 8700 м³;
• 1990-е годы — 6500 м³.

Согласно научным прогнозам, к 2050 году средняя обеспеченность пресной водой в год составит 4300 м³, и только 3 или 4 страны в мире не ощутят истощение пресной воды. Следует отметить, что усредненные данные носят общий характер, так как распределение как водных ресурсов, так и населения на планете неравномерное.

Также следует учитывать климатический фактор: колебания ресурсов пресных вод в маловодные периоды, когда годами не бывает дождей (Восточная и Северная Африка) и водоемы пересыхают.

Истощение подземных вод

Подземные воды обеспечивают 1/3 населения планеты питьевой водой. Во многих регионах мира, особенно в странах с отсутствием поверхностных водоемов, объемы добычи подземных вод превышают природную способность к возобновлению. В результате их уровень падает на 1-3 метра в год.

Длительная эксплуатация мощными водозаборами приводит к образованию депрессионных воронок до 20 км радиусом, что значительно истощает подземные воды.

А вокруг горнодобывающих предприятий:

• Белозерское железорудное месторождение;
• Эстонское и Ленинградское месторождения горючих сланцев;
• Северо-Уральский бокситовый рудник

и в зоне крупных городов:

• Ленинград;
• Москва;
• Харьков

диаметр депрессионных воронок может достигать 50-100 км с понижением уровня вод до 30-80 метров.

В районе города Кёльн (ФРГ) из-за отбора воды в буроугольном карьере уровень подземных вод снизился на 300-500 метров.

Проблема истощения подземных вод также усугубляется со стремлением густонаселенных стран по причине загрязнения поверхностных вод рек и озер к переходу на водоснабжение из подземных горизонтов.

Стремительное истощение подземных источников наблюдается в засушливых районах планеты, это водоносные пласты:

• в Австралии и на Ближнем Востоке;
• на северо-западе Индии и Гуарани (Южная Америка);
• Калифорнийской долины и Высоких равнин (Америка);
• Северо-Китайской равнины и Северо-Западной Сахары.

Более 40% грунтовых вод используется для орошения:

• США — 17 млн га;
• Китай — 19 млн га;
• Индия — 39 млн га.

Так, в соответствии с научным исследованием Калифорнийского университета, на основании спутниковых данных «GRACE» НАСА с 2003 по 2013 гг., наиболее высокие темпы истощения подземных водоносных горизонтов наблюдались в трех бассейнах:

• Ганга (северная половина Индии) из-за роста населения и увеличения орошаемых площадей;
• в странах Персидского залива, включая Саудовскую Аравию — по причине орошаемого земледелия;
• на северо-западе Австралии (река Каннинг) — потребление подземных вод горнодобывающей отраслью.

К дефициту подземных вод также приводят:

• извлечение вод при строительстве подземных шахт и карьеров, проходке тоннелей и котлованов;
• промышленное и сельскохозяйственное освоение территорий;
• добыча полезных ископаемых.

Влияет на истощение подземных вод ухудшение условий их питания в результате:

• отвода рек и вырубки лесов;
• асфальтирования территорий;
• уменьшения выпадения атмосферных осадков.

О загрязнении подземных вод вы можете прочитать здесь.

Характер чрезвычайной ситуации (ЧС)

Ресурсы пресной воды — неотъемлемая часть гидросферы Земли и всех экосистем мира. Пресноводные водоемы в процессе круговорота воды испытывают как наводнения, так и засухи, последствия которых в некоторых регионах имеют статус чрезвычайных ситуаций (ЧС).

На состояние запасов пресной воды также влияют загрязнение и истощение водных ресурсов.

В условиях чрезвычайной ситуации человек находится в экстремальных условиях, угрожающих его безопасности и здоровью, нарушающих условия жизнедеятельности. Среди факторов, прямо или косвенно влияющих на качество водных ресурсов, необходимых человеку для водопользования, находятся загрязнение и истощение водоемов.

Эти факторы, в соответствии с классификацией ЧС по происхождению, относятся к ситуации экологического характера, связанной с изменением состояния водной среды (гидросферы).

Основные проявления:

• резкий дефицит пресной воды из-за загрязнения или истощения природных источников воды;
• истощение водных запасов, требуемых для организации производственных технологических процессов и обеспечения хозяйственно-бытовых нужд;
• нарушение хозяйственной деятельности, экологического баланса по причине загрязнения водной среды мирового океана и внутренних морей.

Чрезвычайные ситуации экологического характера совершаются вследствие природных и техногенных ЧС.

Так, вода в водоемах может загрязняться вследствие природных причин — загрязнения:

• осадками;
• паводками;
• селями;
• размыва берегов.

На истощение водных запасов влияют:

• рост водопотребления и осушение болот;
• неконтролируемый выпас скота;
• распашка степей;
• вырубка лесов.

Каковы последствия?

Истощение вод (как поверхностных, так и подземных) нарушает установившиеся связи в системе «человек-биосфера» и способно вызвать неблагоприятные экологические последствия в окружающей среде.

Так, в определенных районах Индии, Китая, США расход подземных вод осуществляется быстрее, чем накопление, что приводит к снижению уровня. Нередко реки Хуанхэ (Китай), Колорадо (США) пересыхают. А большая часть населения Индии уже сейчас испытывает недостаток питьевой воды.

Нехватка чистой воды вынуждает население брать пресную воду из источников, представляющих опасность, что может причинить ущерб здоровью, вызвать серьезные заболевания, ухудшить условия жизни (соблюдение гигиены, содержание домов в чистоте, стирка вещей).

Истощение воды в пустынных и полупустынных зонах грозит интенсивной миграцией населения.

Основные последствия истощения воды на планете:

• антисанитария и появление проблем со здоровьем;
• дефицит продовольствия;
• международные конфликты.

Одна из главных причин смертности на планете — заболевания, получаемые вследствие употребления загрязненной воды, особенно для детей до 5 лет:

• дизентерия;
• брюшной тиф;
• холера.

В соответствии с информацией Всемирного банка на эти заболевания приходится 88% всех случаев.

Согласно прогнозам ООН, половина населения планеты к 2030 году окажется в ситуации с недоступностью к пресной воде. Особенно уязвимыми будут регионы с большими зонами орошения. Если не рационально распределять воду в сельском хозяйстве, грядет продовольственный кризис.

Недостаток продовольствия одновременно с истощением источников пресной воды может спровоцировать международные конфликты.

Меры по предотвращению проблемы и пути ее решения

В результате сложившейся ситуации с истощением и загрязнением вод на планете государства вынуждены применять меры по улучшению и нормализации состояния окружающей среды.

Основные методы:

• развитие многосторонних отношений между странами;
• поиск и внедрение способов минимизации техногенного и промышленного влияния на природную сферу;
• рациональное природопользование;
• соблюдение прав граждан на благоприятные условия существования.

Так, в 1977 году в Аргентине состоялась конференция (в городе Мар-дель-Плата) с принятием плана действий «Коммунальное водоснабжение», в соответствии с которым каждый народ планеты имеет право на доступное пользование питьевой водой в количестве и качестве, удовлетворяющем его основные потребности.

Важность воды также рассматривалась в 1992 году:

• в Рио-де-Жанейро (сессия ООН по окружающей среде);
• в Дублине (конференция по водным запасам и окружающей среде).

Генеральной Ассамблеей ООН было объявлено:

• 22 марта — Всемирный день водных ресурсов (1993 год);
• 2003 год — Международный год пресной воды;
• 2005-2015 гг. — Десятилетие «Вода для жизни»;
• 2008 год — Международный год санитарии;
• 19 ноября — Всемирный день туалета (2013 год).

Так, вследствие провозглашения ООН Годом пресной воды 2003 год в Японии произошел 3-й Всемирный форум водных запасов.

На съезде генеральным директором ЮНЕСКО было объявлено о создании международной организации, основная миссия которой — предупреждение и регулирование межгосударственных конфликтов на почве нехватки воды.

А основная цель Декларации тысячелетия, принятой резолюцией Генеральной Ассамблеи ООН в 2000 году — уменьшить в 2 раза к 2015 году количество жителей:

• без доступа к питьевым ресурсам надлежащего качества;
• без возможности пользоваться основными санитарно-техническими средствами.

Не все намечаемые к 2015 году цели были достигнуты в полной мере. В этом же году на срок до 2030 года приняли новые задачи — ЦУР (Цели устойчивого развития).

Кроме цели доступа населения к чистой воде и санитарии, намечено:

• улучшить качество воды;
• повысить эффективность эксплуатации водных ресурсов;
• выполнять защиту экологических систем, связанных с водой.

Охрана вод от истощения, в соответствии со статьей 60 «Водного кодекса РФ», включает запрет на изъятие (забор) водных ресурсов из водоема в объеме, который может оказать негативное воздействие на водный объект.

Основные пути решения проблем истощения водных ресурсов:

• экономное отношение к воде каждым жителем планеты;
• введение строгого регулирования использования водных ресурсов;
• охрана вод от загрязнения;
• усовершенствование технологий очистки и переработки сточных вод;
• опреснение соленых вод;
• применение метода капельного полива сельскохозяйственных площадей;
• бурение глубоких скважин для добычи подземных вод.

Также имеются разработки проектов по созданию в засушливых районах мира искусственного леса с целью решения проблемы дефицита пресной воды. Еще один вариант — образование водного конденсата из дождевых облаков. Что касается охраны от истощения подземных вод, применяют профилактические меры и специальные.

Профилактика состоит в рациональном использовании подземных водных ресурсов:

• государственный контроль бурения скважин с ликвидацией не использующихся;
• экономия и нормирование подземных вод, использующихся для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых целей;
• сокращение изъятия вод для технических целей.

Специальные мероприятия включают искусственное пополнение (магазинирование) подземных водных источников, использование по возможности соленых и солоноватых вод.

Видео по теме статьи

В представленном видео сюжете рассказывается о том, каковы основные причины истощения водных запасов планеты:

Заключение

С каждый годом проблема пресной воды на планете становится актуальнее. Одновременно с ростом населения и промышленного производства возрастает потребление чистой питьевой воды.

Главная проблема — медленное восполнение водных ресурсов, загрязнение водоемов, приводящие к истощению запасов воды. Вследствие дефицита чистой воды снижается качество жизни человека, растет антисанитария и заболеваемость населения.

Истощение и загрязнение запасов пресной воды — индикатор экологического неблагополучия в мире, что требует немедленного решения проблемы, и в статье мы кратко разобрали ее причины, последствия и меры по предотвращению.