Водные ресурсы

Техносфера конкурирует с экосферой за наиболее доступные резервуары пресной воды. Тем более, что водоемкость всего человеческого хозяйства в XX столетии увеличилась в 12 раз и достигла огромной величины: около 5 тыс. км³ в год. Это почти 14% годового стока всех рек мира. Правда, некоторую часть этого объема составляют подземные воды, не доступные для биоты. Вместе с ними общий водохозяйственный потенциал ресурсов пресной воды оценивается в 2,5-2,8 млн км³/год, а современные доступные эксплуатационные запасы - в 42 тыс. км³/год. Из них лишь 1/3 составляет устойчивую часть речного стока. Около 70 % мирового водопотребления приходится на сельское хозяйство, 13% - на промышленность, 10 % - на коммунально-бытовые нужды.

Преобладающим источником водоснабжения в мире остаются реки. Однако гидроэнергетика и возросшее водопотребление нуждаются в емких резервуарах воды, мало зависящих от сезонных перепадов стока. Поэтому многие тысячи рек в XX в. зарегулированы. Более 30 тысяч водохранилищ с общей площадью зеркала больше площади Черного и Азовского морей увеличили мгновенный объем воды в речных системах и средний период обращения воды в них в 6-7 раз.

Общий объем организованных (технических) стоков водоотведения в поверхностные водоемы и водотоки мира превышает 1300 км³/год. Для достаточного разбавления содержащихся в них техногенных примесей требуется в среднем в 10 раз больше свежей воды. Таким образом, потенциал суммарного антропогенного вмешательства в природный круговорот воды достигает 18 тыс. км³/год, что составляет уже половину речного стока мира. Кроме того, существует еще значительное косвенное вмешательство в глобальный круговорот воды, обусловленное уменьшением объема транспирации из-за вырубки лесов.

Вода некоторых рек в промышленных районах мира полностью (в ряде случаев более, чем однократно) проходит через различные технические системы водопотребления. Благодаря применению в промышленности и энергетике водооборотных циклов суммарное использование воды в этих отраслях в целом в 2,8 раза превышает объем забора свежей воды. Разумеется, водообеспеченность хозяйства и населения в разных регионах мира очень различны.

Водоемкость разных производств зависит от вида продукции, применяемых технических средств и технологических схем водоснабжения. Так, на производство 1 т разных видов готовой продукции расходуются в среднем такие объемы воды (в м³): угля - 0,6, нефти - 3, стали - 40, синтетических волокон - 300, бумаги - 900, резины - 2300. Большие объемы воды требуются для охлаждения энергоблоков: для работы ТЭС мощностью 1 ГВт 1,2-1,6 км³ воды в год, а для работы АЭС той же мощности - до 3 км³ в год. Если бы цена природной воды включалась в цену продукта, то от многих водоемких технологий человечеству пришлось бы отказаться по экономическим соображениям.

В питьевом водоснабжении населения в настоящее время все большее значение начинают приобретать подземные источники. На них основано водное хозяйство более 25 % городов мира, в том числе и многих крупных. Используются преимущественно пресные воды из зон активного водообмена и артезианских бассейнов с минерализацией менее 1 г/л, более чистые в санитарном отношении, но и более минерализованные, чем речные воды. Практически вся вода, поступающая в магистрали питьевого водоснабжения, нуждается в специальной водоподготовке. Проблема качества воды связана в основном с массированным техногенным загрязнением поверхностных и отчасти подземных природных вод.

Современное техногенное вмешательство в планетарный круговорот воды близко к критическому уровню, превышение которого может существенно повлиять на процессы в биосфере, на географическое распределение осадков и качество воды природных источников.

Водные ресурсы России

Объем поверхностных пресных вод страны равен 28 тыс. км³ (из них 82 % содержится в Байкале), или 22% объема пресных вод мира. Из 15 крупнейших рек мира четыре текут по территории нашей страны. Водохозяйственный фонд РФ насчитывает около 2300 водохранилищ с общим объемом 820 км³ и общей площадью зеркала около 70 тыс. км² Суммарный годовой сток всех рек РФ равен 4270 км³(11,5 % мирового стока), его слагаемые и использование показаны на рисунке далее.

Рис. Распределение водных ресурсов России. Слагаемые и использование годового стока рек

Водообеспеченность 1 км² территории РФ составляет в среднем немного более 250 тыс. м³.

Географическое распределение материкового стока крайне неравномерно: более 90 % его выносится в Северный Ледовитый и Тихий океаны, а на бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает 80 % населения России и сосредоточена большая часть хозяйственного потенциала, приходится менее 9%. Поэтому, в частности, Волжский бассейн испытывает большую техногенную нагрузку: 18-процентный водозабор уменьшает естественный годовой сток Волги на 10 - 12%. А водозабор из таких рек, как Дон, Кубань, Терек, Урал, Исеть, Миасс, превышает 50 % стока. В целом в Российской Федерации в 1997 г. использовано 70,2 км³ воды, в том числе из поверхностных источников - 54,5 км³, из подземных - 10,4 KM³.

Россия располагает большими запасами подземных вод, их потенциальный ресурс оценивается в 230 км³ в год, из которых 60 % приходится на Европейскую часть РФ. Утвержденные эксплуатационные запасы подземной пресной воды составляют 22 км³/год.

На каждого жителя Российской Федерации из всех водоисточников в год приходится в среднем по 250 л в сутки; в крупных городах - по 320. Средняя водообеспеченность населения у нас одна из самых высоких в мире. Однако по сравнению со многими другими странами пресная вода расходуется крайне неэкономно. В то же время в ряде районов на Юге России, в Поволжье и в Зауралье существуют трудности с обеспечением населения качественной питьевой водой.