Экосистемные услуги природных вод. Водохозяйственный баланс

Гидросфера и ее отдельные звенья играют исключительную роль в жизни биоты и человеческого общества. Водные услуги присутствуют во всех экосистемных категориях — и обеспечивающих, и регулирующих, и культурных. Достаточно упомянуть, что без воды жизнь на Земле была бы невозможна. Как и любому другому живому организму, человеку для существования и жизнедеятельности необходима вода. Его физиологические потребности меняются с возрастом, стилем жизни, родом деятельности, природными условиями, в которых человек живет, но в среднем ему необходимо в сутки потреблять не менее 3—4 л воды. По расчетам, на все бытовые нужды житель села тратит около 50 л в сутки, а житель города — от 200 до 500 л.

Значение воды для человечества не ограничивается только физиологическими потребностями людей. В мировом хозяйстве вода используется практически во всех сферах жизнедеятельности человека и во всех отраслях экономики: в энергетике, для орошения сельскохозяйственных угодий, для промышленного и коммунально-бытового водоснабжения. Водные объекты служат не только для водозабора или для получения гидроэнергии, но и в качестве транспортных путей, для развития рыбного хозяйства, в рекреационных целях. Среди категорий природных ресурсов использование воды за прошедшее столетие характеризуется особенно устойчивым ростом (рис. 9.3), и эта тенденция сохраняется и в XXI в.

В хозяйстве главными потребителями вод являются промышленность, сельское хозяйство и коммунально-бытовые службы. Они изымают из естественных и искусственных водоемов для своих нужд определенные объемы воды, которые составляют водозабор.

Динамика мирового водопотребления с 1900 по 2005 г

Рис. 9.3. Динамика мирового водопотребления с 1900 по 2005 г.

Поскольку вода часто оказывается дефицитным и дорогостоящим природным ресурсом, особенно в засушливых районах или в местностях с высокой плотностью населения, современная технология водопользования разрабатывает методы сокращения объемов ее потребления. Так, повторное, замкнутое или многократное использование одного и того же объема воды позволяет существенно сократить водозабор; этой же цели служит разработка маловодных или сухих технологий в различных производствах. Это особенно широко применяется в экономически развитых странах. В связи с этим в водохозяйственных расчетах вводится особая категория учета — водопотребление, под которой понимается общий объем воды, используемой данной отраслью хозяйства за определенный период времени (обычно за год).

В процессе использования часть воды тратится на испарение, просачивание, технологическое связывание и т.д. Такие объемы оцениваются как безвозвратные потери в местном, локальном масштабе. Величина потерь у разных потребителей неодинакова. Наиболее значительны они в сельском хозяйстве, где при орошении поливных угодий они порою достигают 90% водозабора. Сокращение объемов безвозвратных потерь — одна из важных проблем современного водного хозяйства.

Практически любое количество воды, пройдя через системы водопользования, сопровождается загрязнением. В результате появляются отработанные воды, или стоки. Они перегружены инородными веществами промышленного, сельскохозяйственного или коммунального происхождения, изменяющими физические и химические свойства естественных чистых вод. Даже наиболее совершенные из разработанных в настоящее время методов очистки стоков (механические, химические, биологические) не могут гарантированно полностью их очистить. Поэтому для повторного освоения уже очищенных стоков все же требуется их разбавление чистыми природными водами в довольно высоком соотношении (1 : 8 или 1 : 10).

В начале 2000-х гг., согласно наблюдениям Мирового института природных ресурсов (World Resources Institute), общий водозабор мировой экономикой составлял 3800 км3. Из этого объема 2650 км3 (70% всех изъятых вод) забирало сельское хозяйство, в основном для нужд ирригации. Почти половина этой воды расходовалась на непродуктивное испарение с почвы и на транспирацию возделываемых культур, остальная часть составляла дренажные воды. Промышленный водозабор был существенно меньше — 783 км3 (20%), но водопотребление этой отраслью превысило 3000 км3. Муниципальные службы забирали 376 км3 (10% общего водозабора), причем к качеству вод этой категории предъявляются особенно высокие требования (табл. 9.2)

Таблица 9.2

Водохозяйственный баланс мира1

Водопотребители

Водозабор,

км3

%

Потери,

км3

Стоки,

км3

Разбавление,

км3

Промышленность

734

19

100

685

6700

энергетика

320

20

300

900

прочие отрасли

414

80

385

5800

Сельское хозяйство

2722

69

1750

900

3000

в том числе животноводство

55

45

10

320

Коммунальное хозяйство

462

12

200

175

1250

ВСЕГО

3918

100

2050

1760

10 950

На материках и в крупных макрорегионах суши структура водохозяйственного баланса (соотношение водозабора, безвозвратных потерь, стоков и расходов воды на их разбавление) зависит от имеющихся в наличии водозапасов, от душевой водообеспеченности населения, уровня экономического и социального развития общества, географических условий проживания людей. Действие этих факторов проявляется различным образом не только на разных материках, но и в раз- [1]

ных странах, в различных природных зонах и экономических районах. В Европе, России и Северной Америке половина водозабора расходуется в промышленном секторе экономики, а на остальных материках, как и в мире в целом, в водозаборе доминирует сельскохозяйственное потребление (рис. 9.4).

Наиболее водоемкое производство — сельскохозяйственное. Оно расходует 70% мирового водозабора пресных вод, которое тратится на полив возделываемых культур. Именно на поливных угодьях производится 40% мирового объема продовольствия. Поэтому повсеместно наблюдается увеличение площади орошаемых земель: с 1970 по 2015 г. их площадь возросла с 200 млн до 315 млн га (FAO, 2015 г.). За этот же период объем водопотребления на нужды орошения увеличился с 2500 до более чем 3500 км3. При этом засолилось 20% орошаемых земель (ежегодно в мире этот губительный процесс охватывает до 1,5 млн га).

  • [1] По данным AQUIASTAT за 2014 г.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >