Paprastai į klausimą, kiek procentų vandens yra Žemėje, jie atsako, kad 70,8% mūsų planetos paviršiaus yra padengta vandeniu. Ir tai tiesa, jei atsižvelgsime tik į viso žemės paviršiaus ploto (apie 510 milijonų kvadratinių kilometrų) ir Pasaulio vandenyno ploto (360 milijonų kvadratinių kilometrų) santykį.

Tačiau Pasaulio vandenynas yra toli nuo visos Žemės hidrosferos. 3,2% žemės paviršiaus užima ledynai (16,3 mln. kv. km), 0,45% - ežerai ir upės (2,3 mln. kv. km), 0,6% - pelkės ir pelkės (3 mln. kv. km). Susumavus paaiškės, kad 75% arba trys ketvirtadaliai Žemės paviršiaus yra po vandeniu.

Tačiau norint atsakyti į klausimą, kiek vandens yra Žemėje, neužtenka nustatyti Žemės rutulio vandens erdvės plotą (nors galiausiai žmonėms tai pavyko padaryti tik XX a.). Norint nustatyti bendrą mūsų planetos hidrosferos tūrį, reikia žinoti visų vandens telkinių gylius, ledynų storį ir požeminio vandens kiekį.

Šiandien manoma, kad žemės hidrosferos tūris yra maždaug 1500 milijonų kubinių metrų. Iš jų 1370 milijonų kubinių metrų. vandens patenka į vandenyno dalį, 28 mln. kub. - ant ledynų, apie 100 milijonų kubinių metrų. vanduo yra po žeme, o likusi vandens dalis yra ežeruose ir upėse.

Kiek procentų gėlo vandens Žemėje

Gėlo vandens kiekis bendrame žemės hidrosferos tūryje yra nedidelis – tik 32,1 milijono kubinių kilometrų. arba 2% Žemės vandens atsargų. Tačiau iš šių dviejų procentų 80 % yra užšalę, sunkiai pasiekiamuose ledynuose aukštumose ir Žemės rutulio ašigaliuose.

Gėlas vanduo sudaro ne daugiau kaip 2,5–3% viso Žemės vandens atsargų. Didžioji jo masės dalis yra užšalusi Antarktidos ir Grenlandijos ledynuose ir sniego dangoje. Kita dalis – daugybė gėlo vandens telkinių: upių ir ežerų. Trečdalis gėlo vandens atsargų telkiasi požeminiuose rezervuaruose, giliau ir arčiau paviršiaus.

Naujojo tūkstantmečio pradžioje mokslininkai rimtai pradėjo kalbėti apie geriamojo vandens trūkumą daugelyje pasaulio šalių. Kiekvienas Žemės gyventojas maistui ir asmeninei higienai turėtų išleisti nuo 20 iki vandens per dieną. Tačiau yra šalių, kuriose geriamojo vandens neužtenka net gyvybei palaikyti. Afrikos žmonės patiria didelį vandens trūkumą.

Priežastis viena: Žemės gyventojų skaičiaus padidėjimas ir naujų teritorijų plėtra

2011 m. JT duomenimis, pasaulio gyventojų skaičius išaugo iki 7 milijardų žmonių. Iki 2050 m. žmonių skaičius pasieks 9,6 mlrd. Gyventojų skaičiaus augimą lydi pramonės ir žemės ūkio plėtra.

Įmonės naudoja gėlą vandenį visoms gamybinėms reikmėms, grąžindamos į gamtą vandenį, kuris dažnai jau yra negeriamas. Jis patenka į upes ir ežerus. Jų užterštumo lygis pastaruoju metu tapo kritiniu planetos ekologijai.

Žemės ūkio plėtra Azijoje, Indijoje ir Kinijoje išsekino didžiausias šių regionų upes. Naujų žemių plėtra veda į vandens telkinių seklumą ir verčia žmones kurti požeminius šulinius ir giliavandenius horizontus.

Antra priežastis: neracionalus gėlo vandens šaltinių naudojimas

Dauguma natūralaus gėlo vandens šaltinių papildomi natūraliai. Drėgmė patenka į upes ir ežerus su atmosferos krituliais, kurių dalis patenka į požeminius rezervuarus. Giliavandeniai horizontai yra nepakeičiami draustiniai.

Žmonių barbariškas švaraus gėlo vandens naudojimas upėms ir ežerams atima ateitį. Lietus nespėja užpildyti seklių rezervuarų, o vanduo dažnai švaistomas.

Dalis naudojamo vandens patenka po žeme per miesto vandens tinklų nuotėkius. Atidarydami maišytuvą virtuvėje ar duše, žmonės retai pagalvoja, kiek vandens iššvaistoma. Įprotis taupyti išteklius daugumai Žemės gyventojų dar netapo aktualus.

Vandens gavimas iš gilių gręžinių taip pat gali būti didelė klaida, atimant iš ateities kartų pagrindines gėlo natūralaus vandens atsargas ir nepataisomai sutrikdant planetos ekologiją.

Šiuolaikiniai mokslininkai išeitį mato taupydami vandens išteklius, griežtindami atliekų apdorojimo kontrolę ir jūros sūraus vandens gėlinimą. Jei žmonija dabar susimąstys ir laiku imsis veiksmų, mūsų planeta amžinai išliks puikiu drėgmės šaltiniu visoms joje egzistuojančioms gyvybėms.

Gėlas vanduo reiškia medžiagų grupę, kurią visi žino... visi žino, bet nedaugelis gali pateikti apibrėžimą.

Šioje medžiagoje pabandysime trumpai apibendrinti pagrindines šio tipo vandens savybes, pateikti pagrindines sąvokas ir pagrindinius atspirties taškus, padedančius geriau jį suprasti.

Gėlas vanduo yra...

• Natūralūs natūralūs vandenys, kuriuose mineralizacijos lygis ne didesnis kaip 1 g/l arba 0,1 proc.
• „Grynas vanduo“, tinkamas žmonėms gerti ir gaminti, nekenkia sveikatai.

Geologijos žodynas

Gėlas vanduo – visi natūralūs vandenys, kurių druskingumas iki 1 g/l (g/kg); vyrauja bikarbonatas, retai sulfatas ir labai retai chloridas. Žr. Požeminio vandens klasifikacija pagal mineralizacijos laipsnį.

Geologijos žodynas: 2 tomai. - M.: Nedra. Redagavo K. N. Paffengolts ir kt., 1978 m

Gėlo vandens ištekliai žemėje

• Ledynai – 24 000 000 km 3 (85 % visų atsargų), 90 % susitelkę Antarkties lede;
• Požeminis vanduo - 4 000 000 km 3 (14%);
• Ežerai ir kiti gėlo vandens telkiniai - 155 000 km 3 (0,6%);
• Dirvožemio drėgnumas - 83 000 km 3 (0,3%);
• Atmosferoje - 14 000 km 3 (0,06%);
• Upės - 1200 km 3 (0,04%).

Iš viso bendras viso gėlo vandens Žemėje tūris yra 28 253 200 km3, tai yra ne daugiau kaip 3% visų planetos vandenų atsargų.

Šaltiniai gėlo vandens

• Upės;
• ežerai;
• dirbtiniai rezervuarai;
• Požeminis vanduo:
  • spyruoklės;
  • šuliniai;
  • Arteziniai šuliniai;
• Atmosfera;
• Ledynai;
• Jūros vandens gėlinimo sistemos (žmogaus sukurti dirbtiniai šaltiniai);

Gėlo vandens rūšys

Vandens sudėties klasifikacija:

• Hidrokarbonatinis gėlas vanduo;
• Sulfatinis gėlas vanduo;
• Chloro gėlas vanduo.

Klasifikacija pagal jo naudojimą žmonėms:

• geriamas vanduo;
• Buitiniai klausimai;
• Komunaliniai vandenys;
• Žemės ūkio in-dy;
• Pramoniniai vandenys.

Kaip jau ne kartą rašėme, pagrindinė grėsmė gėlo vandens atsargoms Žemėje yra žmonių atliekos – tiek pramoninės, tiek buitinės.

Kita pasaulinė žmonių problema – netolygus gėlo vandens atsargų pasiskirstymas. Kai kuriuose regionuose jis yra per didelis, o kai kuriuose – didelis deficitas.

Tikėtina, kad tai yra du pagrindiniai uždaviniai, su kuriais artimiausiu metu susidurs žmonija vandens tiekimo ir gyvybės palaikymo kontekste.

Vandens išteklių netolygaus pasiskirstymo problemą iš esmės galima išspręsti gėlinant jūros vandenį, tačiau šiuo metu nėra technologijų, kurios šią problemą išspręstų „teisingai“.

Kova su gėlo vandens tarša išsivysčiusiose šalyse vykdoma gana aktyviai, bet, deja, kol kas nesėkmingai, galbūt reikia naujų koncepcijų, sprendimų ir naujų technologijų.

Kaip nustatomas gėlo vandens grynumas, kokie jo požymiai. Pati „švaraus vandens“ sąvoka laikui bėgant keičiasi ir įgauna skirtingas spalvas. Jeigu atidėtume nuošalyje visokius žmogaus gaminamus teršalus ir visas natūralias ir nenatūralias bakterijas, kurias tik galima rasti vandenyje, tai vandens grynumą lemia tokie kriterijai.

Gėlo vandens grynumo kriterijai:

• Vandens rūgštingumas pH;
• Vandens kietumas;
• Organoleptinė – kvapas, spalva ir skonis.

Gėlo vandens galima rasti visose pagrindinėse vandens agregacijos būsenose, todėl jis aktyviai dalyvauja tokiame visai mūsų planetai svarbiame procese kaip vandens ciklas gamtoje. Teoriškai vandens ciklo dėka gėlo vandens atsargos nuolat pildomos, išlaikomas tam tikras balansas. Bet tai tik teorinė. Dėl agresyvios žmogaus veiklos, pirma, kaip rašėme aukščiau, atsiranda pasaulinė vandens tarša, o ekosistema nebegali susidoroti su jų valymu natūraliu būdu. Antra, dėl visuotinio atšilimo sutrikdoma ekosistema, atsiranda vandens išteklių disbalansas. Kai kurie mokslininkai prognozuoja pasaulinę sausrą po 100 metų.

Sausros galima tikėtis po 100 metų, o gyvenimo kokybė, tiesiogiai susijusi su gėlo vandens kokybe, jau šiandien prastėja, todėl gėlo vandens „grynumo“ klausimas yra svarbiausias visiems planetos gyventojams. jau „dabar ir čia“.

Daugiau nei 98% visų Žemės vandens išteklių sudaro sūrūs vandenynų, jūrų ir kt. vandenys. Bendras gėlo vandens tūris Žemėje yra 28,25 mln. km3 arba apie 2% viso hidrosferos tūrio. Didžioji dalis gėlo vandens telkiasi ledynuose, kurių vandenys vis dar naudojami labai mažai. Likusi gėlo vandens dalis, tinkama vandens tiekimui, sudaro 4,2 mln. km3 vandens arba tik 0,3% hidrosferos tūrio.

Hidrosfera vaidina didžiulį vaidmenį formuojant natūralią mūsų planetos aplinką. Taip pat labai aktyviai veikia atmosferos procesus (oro masių šildymą ir vėsinimą, jų prisotinimą drėgme ir kt.).

Atmosfera ( graikų „atmosas“  garai)  dujinis Žemės apvalkalas, susidedantis iš įvairių dujų, vandens garų ir dulkių mišinio (6.3 lentelė, pagal N. Reimersą, 1990). Bendra atmosferos masė  5,15  1015 tonų.10-50 km aukštyje, didžiausia koncentracija 20-25 km aukštyje, yra ozono sluoksnis, saugantis Žemę nuo per didelės ultravioletinės spinduliuotės, kuri yra mirtinas organizmams.

6.3 lentelė

Atmosferos sudėtis

Atmosfera fiziškai, chemiškai ir mechaniškai veikia litosferą, reguliuodama šilumos ir drėgmės pasiskirstymą. Orai ir klimatas Žemėje priklauso nuo šilumos, slėgio ir vandens garų pasiskirstymo atmosferoje. Vandens garai sugeria saulės spinduliuotę, padidina oro tankį ir yra visų kritulių šaltinis. Atmosfera palaiko įvairias gyvybės formas Žemėje.

Formuojantis natūraliai Žemės aplinkai, troposferos (apatinio atmosferos sluoksnio iki 8–10 km aukščio poliarinėse, 10–12 km vidutinio klimato ir 16–18 km tropinėse platumose) vaidmuo ir mažesniu mastu – stratosfera – šalto išretėjusio sauso oro sritis, kurios storis apie 20 km. Pro stratosferą nuolat krenta meteoritinės dulkės, į ją išmetamos vulkaninės dulkės, o anksčiau – branduolinių sprogimų atmosferoje produktai.

Troposferoje vyksta globalūs vertikalūs ir horizontalūs oro masių judėjimai, kurie daugiausia lemia vandens ciklą, šilumos perdavimą, tarpvalstybinį dulkių dalelių pernešimą ir taršą.

Atmosferos procesai yra glaudžiai susiję su procesais, vykstančiais litosferoje ir vandens apvalkale.

Atmosferos reiškiniams priskiriami: krituliai, debesys, rūkas, perkūnija, ledas, dulkių (smėlio) audra, škvalas, sniego audra, šerkšnas, rasa, šerkšnas, apledėjimas, poliarinės šviesos ir kt.

Atmosfera, hidrosfera ir litosfera glaudžiai sąveikauja viena su kita. Praktiškai visi paviršiniai, egzogeniniai, geologiniai procesai atsiranda dėl šios sąveikos ir, kaip taisyklė, vyksta biosferoje.

Biosfera išorinis Žemės apvalkalas, apimantis dalį atmosferos iki 25–30 km aukščio (iki ozono sluoksnio), beveik visa hidrosfera ir viršutinė litosferos dalis iki maždaug 3 km gylio. Šių dalių ypatumas yra tas, kad jose gyvena gyvi organizmai, sudarantys gyvąją planetos medžiagą. Abiotinės biosferos dalies – oro, vandens ir uolienų bei organinių medžiagų – biotos sąveika lėmė dirvožemių ir nuosėdinių uolienų susidarymą. Pastarieji, pasak V. I. Vernadskio, turi senųjų biosferų veiklos pėdsakus, egzistavusius praėjusiose geologinėse epochose.

19. Pasaulio vandens ištekliai

Vandens išteklių sąvoka gali būti aiškinama dviem prasmėmis – plačiai ir siaurai.

Plačiąja prasme tai yra visas hidrosferos vandens tūris, esantis upėse, ežeruose, ledynuose, jūrose ir vandenynuose, taip pat požeminiuose horizontuose ir atmosferoje. Didžiulio, neišsemiamo apibrėžimai jam yra gana tinkami, ir tai nenuostabu. Juk Pasaulio vandenynas užima 361 milijoną km2 (apie 71% viso planetos ploto), o ledynai, ežerai, rezervuarai, pelkės, upės – dar 20 milijonų km2 (15%). Dėl to bendras hidrosferos tūris yra 1390 mln. km3. Nesunku apskaičiuoti, kad esant tokiam bendram tūriui, dabar vienam Žemės gyventojui tenka apie 210 mln. m3 vandens. Šios sumos pakaktų dideliam miestui aprūpinti ištisus metus!

Tačiau būtina atsižvelgti į šių didžiulių išteklių panaudojimo galimybes. Iš tiesų, 96,4% viso vandens, esančio hidrosferoje, tenka Pasaulio vandenyno daliai, o iš sausumos vandens telkinių daugiausia vandens yra ledynų (1,86%) ir požeminio vandens (1,68%). kurių naudojimas yra įmanomas, bet iš dalies labai sunkus.

Štai kodėl, kalbėdami apie vandens išteklius siaurąja to žodžio prasme, jie turi omenyje tinkamus naudoti gėlus vandenis, kurie sudaro tik 2,5% visų hidrosferos vandenų tūrio. Tačiau šį rodiklį reikia gerokai pakoreguoti. Neįmanoma neatsižvelgti į tai, kad beveik visi gėlo vandens ištekliai yra „užkimšti“ tiek Antarktidos, Grenlandijos, kalnuotų regionų ledynuose, tiek Arkties lede, tiek požeminiame vandenyje ir lede, kurių naudojimas vis dar labai ribota. Ežerai ir rezervuarai naudojami daug plačiau, tačiau jų geografinis pasiskirstymas jokiu būdu nėra visur paplitęs. Iš to išplaukia, kad pagrindinis žmonijos poreikių tenkinimo šaltinis gėlame vandenyje buvo ir išlieka upių (latakų) vanduo, kurio dalis itin maža, o bendras tūris – tik 2100 km3.

Tokio gėlo vandens kiekio žmonėms gyventi jau trūktų.

Tačiau dėl to, kad upių sąlyginio drėgmės ciklo trukmė yra 16 dienų, per metus vandens tūris jose atsinaujina vidutiniškai 23 kartus, todėl upių nuotėkio ištekliai gali būti įvertinti grynai aritmetiškai. 48 tūkst. km3 / metus. Tačiau literatūroje vyrauja 41 tūkst. km3/metus skaičius. Tai apibūdina planetos „vandens racioną“, tačiau čia taip pat reikia išlygų. Reikia atsižvelgti į tai, kad daugiau nei pusė kanalo vandenų įteka į jūrą, todėl realiai galimi naudoti tokių vandenų ištekliai, kai kuriais vertinimais, neviršija 15 tūkst. km3.

Jei atsižvelgsime į tai, kaip bendra upių tėkmė pasiskirsto dideliuose pasaulio regionuose, paaiškėja, kad užsienio Azija užima 11 tūkst. km3, Pietų Amerika - 10,5, Šiaurės Amerika - 7, NVS šalys - 5,3, Afrika - 4,2, Australija. ir Okeaniją - 1,6 ir į užsienio Europą - 1,4 tūkst. km3. Akivaizdu, kad už šių rodiklių pirmiausia slypi didžiausios upių sistemos pagal nuotėkį: Azijoje - Jangdzė, Gangas ir Brahmaputras, Pietų Amerikoje - Amazonė, Orinokas, Parana, Šiaurės Amerikoje - Misisipė, NVS – Jenisejus, Lena, Afrikoje Kongas, Zambezis. Tai visiškai taikoma ne tik regionams, bet ir atskiroms šalims (23 lentelė).

23 lentelė

10 geriausių ŠALIŲ PAGAL GĖLO VANDENS IŠTEKLIUS

Vandens išteklius apibūdinantys skaičiai dar negali pateikti išsamaus vandens prieinamumo vaizdo, nes aprūpinimas visu nuotėkiu dažniausiai išreiškiamas konkrečiais rodikliais - arba 1 km2 teritorijos, arba vienam gyventojui. Toks pasaulio ir jo regionų vandens prieinamumas parodytas 19 paveiksle. Šio paveikslo analizė rodo, kad esant vidutiniam pasaulio rodikliui 8000 m3 per metus, Australijos ir Okeanijos, Pietų Amerikos, NVS ir Šiaurės Amerikos rodikliai viršija šį lygį. , o žemiau – Afrika, užsienio Europa ir užjūrio Azija. Tokia regionų vandens tiekimo situacija paaiškinama tiek bendru jų vandens išteklių dydžiu, tiek gyventojų skaičiumi. Ne mažiau įdomi yra atskirų šalių vandens prieinamumo skirtumų analizė (24 lentelė). Iš dešimties didžiausią vandens prieinamumą turinčių šalių septynios yra pusiaujo, subekvatorinėje ir atogrąžų zonose, o tik Kanada, Norvegija ir Naujoji Zelandija yra vidutinio klimato ir subarktinėje zonoje.

Ryžiai. devyniolika. Upių nuotėkio išteklių prieinamumas dideliuose pasaulio regionuose, tūkst. m3/metus

24 lentelė

ŠALYS, TURINČIOS DIDŽIAUSIUS IR MAŽIAUSIAS GĖLO VANDENS IŠTEKLIŲ TIEKIMO

Nors pagal minėtus viso pasaulio, atskirų jo regionų ir šalių vandens tiekimo rodiklius vienam gyventojui visiškai įmanoma įsivaizduoti bendrą jo vaizdą, vis tiek teisingiau būtų tokį aprūpinimą vadinti potencialu. Norint įsivaizduoti tikrą vandens tiekimą, būtina atsižvelgti į vandens suvartojimo dydį, vandens suvartojimą.

Pasaulio vandens suvartojimas XX a. padidėjo taip (km3): 1900 - 580, 1940 - 820, 1950 - 1100, 1960 - 1900, 1970 - 2520, 1980 - 3200, 1990 - 3580, 1990 - 3580, tai labai svarbūs skaičiai: vandens suvartojimas 2000 m. rodo, kad XX a. vandens suvartojimas pasaulyje išaugo 6,8 karto. Jau dabar beveik 1,2 milijardo žmonių neturi prieigos prie švaraus geriamojo vandens. Remiantis JT prognoze, visuotinė prieiga prie tokio vandens gali būti pasiekta: Azijoje - iki 2025 m., Afrikoje - iki 2050 m. Ne mažiau svarbi ir struktūra, tai yra vandens vartojimo pobūdis. Šiandien 70 % gėlo vandens suvartoja žemės ūkis, 20 % – pramonė, 10 % – namų ūkio poreikiams tenkinti. Šis santykis yra gana suprantamas ir natūralus, tačiau vandens išteklių taupymo požiūriu jis yra gana nuostolingas, visų pirma dėl to, kad būtent žemės ūkyje (ypač drėkinamajame) vandens suvartojimas yra labai didelis. Remiantis skaičiavimais, 2000 m

Vandens išteklių pasiskirstymas planetoje

negrįžtamas vandens suvartojimas pasaulio žemės ūkyje siekė 2,5 tūkst. km3, o pramonėje ir komunaliniame sektoriuje, kur plačiau naudojamas antrinis vandens tiekimas, atitinkamai tik 65 ir 12 km3. Iš viso to, kas pasakyta, visų pirma išplaukia, kad šiandien žmonija jau naudoja gana didelę planetos „vandens raciono“ dalį (apie 1/10 viso ir daugiau nei 1/4 faktiškai turimo kiekio) ir , antra, kad negrįžtamas vandens praradimas sudaro daugiau nei 1/2 viso jo suvartojimo.

Neatsitiktinai didžiausi vandens suvartojimo rodikliai vienam gyventojui būdingi šalims, kuriose vykdomas drėkinamasis žemės ūkis. Rekordininkas čia yra Turkmėnistanas (7000 m3 vienam žmogui per metus). Po jos rikiuojasi Uzbekistanas, Kirgizija, Kazachstanas, Tadžikistanas, Azerbaidžanas, Irakas, Pakistanas ir kt. Visos šios šalys jau dabar jaučia didelį vandens išteklių trūkumą.

Rusijoje bendras upės debitas siekia 4,2 tūkst. km3/metus, todėl vienam gyventojui skiriama 29 tūkst. m3 per metus išteklių; Tai ne rekordas, bet gana aukštas skaičius. Bendras gėlo vandens suvartojimas antroje dešimtojo dešimtmečio pusėje dėl ekonominės krizės turėjo tendenciją šiek tiek mažėti. 2000 metais buvo 80–85 km3.

Vandens suvartojimo struktūra Rusijoje yra tokia: 56% tenka gamybai, 21% – buities ir geriamojo vandens reikmėms, 17% – drėkinimui ir žemės ūkio vandens tiekimui, 6% – kitoms reikmėms. Nesunku apskaičiuoti, kad visoje Rusijoje bendras vandens suvartojimas sudaro tik 2% visų upių nuotėkio išteklių. Tačiau tai vidutinis rodiklis, kai kuriuose upių baseinuose jis siekia 50–75% ir daugiau. Tas pats pasakytina ir apie atskirus šalies ekonominius regionus. Taigi Centriniame, Centriniame Černozemo ir Volgos regionuose vandens tiekimas vienam gyventojui tesiekia 3000–4000 m3/metus, o Tolimuosiuose Rytuose – 300 000 m3.

Bendra viso pasaulio ir atskirų jo regionų tendencija – laipsniškas vandens tiekimo mažėjimas, todėl ieškoma įvairių vandens išteklių taupymo ir naujų vandens tiekimo būdų.

Data: 2016-04-07

Kiek gėlo vandens liko planetoje?

Gyvybė mūsų planetoje atsirado iš vandens, žmogaus organizmą sudaro 75% vandens, todėl gėlo vandens atsargų klausimas planetoje yra labai svarbus. Juk vanduo yra mūsų gyvenimo šaltinis ir stimulas.

Gėlu vandeniu laikomas vanduo, kuriame druskos yra ne daugiau kaip 0,1 %. Kokioje būsenoje, nesvarbu, kokia ji yra: skysta, kieta ar dujinė.

Pasaulio gėlo vandens atsargos

97,2% Žemės planetoje esančio vandens priklauso sūriems vandenynams ir jūroms. Ir tik 2,8% yra gėlo vandens. Planetoje jis pasiskirsto taip:

• 2,15% vandens atsargų yra užšalę Antarktidos kalnuose, ledkalniuose ir ledo sluoksniuose;
• 0,001 % vandens atsargų yra atmosferoje;
• 0,65% vandens atsargų yra upėse ir ežeruose. Iš čia jį žmogus pasiima savo vartojimui.

Apskritai manoma, kad gėlo vandens šaltinių yra begalė. Kadangi savaiminio gijimo procesas nuolat vyksta dėl vandens ciklo gamtoje. Kiekvienais metais dėl drėgmės išgaravimo iš vandenynų debesų pavidalu susidaro didžiulė gėlo vandens atsarga (apie 525 000 km3). Nedidelė jo dalis vis dar patenka į vandenyną, tačiau didžioji dalis jos patenka į žemynus sniego ir lietaus pavidalu, o vėliau patenka į ežerus, upes ir gruntinius vandenis.

Gėlo vandens suvartojimas įvairiose pasaulio vietose

Netgi tokia nedidelė turimo gėlo vandens dalis galėtų patenkinti visus žmonijos poreikius, jei jo atsargos būtų tolygiai paskirstytos planetoje, tačiau taip nėra.

Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacija (FAO) nustatė kelias sritis, kuriose vandens suvartojimas viršija atsinaujinančių vandens išteklių kiekį:

• Arabijos pusiasalis. Visuomenės poreikiams čia sunaudojama penkis kartus daugiau gėlo vandens, nei jo yra iš turimų natūralių šaltinių. Čia tanklaivių ir vamzdynų pagalba išvežamas vanduo, atliekamos jūros vandens gėlinimo procedūros.
• Sunkumai patiria vandens išteklių Pakistane, Uzbekistane ir Tadžikistane. Čia suvartojama beveik 100% atsinaujinančių vandens išteklių. Daugiau nei 70% atsinaujinančių vandens išteklių pagamina Iranas.
• Gėlo vandens problemų taip pat yra Šiaurės Afrikoje, ypač Libijoje ir Egipte. Šios šalys naudoja beveik 50% vandens išteklių.

Didžiausią poreikį patiria ne tos šalys, kuriose dažnos sausros, o tos, kuriose didelis gyventojų tankumas. Tai galite pamatyti naudodami toliau pateiktą lentelę. Pavyzdžiui, Azija turi didžiausią vandens išteklių plotą, o Australija – mažiausią. Tačiau tuo pačiu metu kiekvienas Australijos gyventojas aprūpinamas geriamuoju vandeniu 14 kartų geriau nei bet kuris Azijos gyventojas. Ir viskas dėl to, kad Azijoje gyvena 3,7 milijardo, o Australijoje gyvena tik 30 milijonų.

Gėlo vandens naudojimo problemos

Per pastaruosius 40 metų švaraus gėlo vandens kiekis vienam žmogui sumažėjo 60%. Žemės ūkis yra didžiausias gėlo vandens vartotojas. Šiandien šis ūkio sektorius sunaudoja beveik 85% viso žmonių naudojamo gėlo vandens kiekio. Produktai, auginami dirbtiniu drėkinimu, yra daug brangesni nei tie, kurie auginami dirvožemyje ir laistomi lietaus.

Daugiau nei 80 pasaulio šalių jaučia gėlo vandens trūkumą. Ir kiekvieną dieną ši problema vis blogėja. Vandens trūkumas netgi sukelia humanitarinius ir valstybinius konfliktus. Netinkamas požeminio vandens naudojimas sumažina jų kiekį. Šios atsargos kasmet išeikvojamos nuo 0,1% iki 0,3%. Be to, skurdžiose šalyse dėl didelės taršos 95% vandens išvis negali būti naudojamas gėrimui ar maistui.

Švaraus geriamojo vandens poreikis kasmet didėja, tačiau jo kiekis, atvirkščiai, tik mažėja. Beveik 2 milijardai žmonių turi ribotą vandens suvartojimą. Ekspertų teigimu, iki 2025 metų vandens trūkumo problemą pajus beveik 50 pasaulio valstybių, kuriose gyventojų skaičius viršys 3 milijardus žmonių.

Nepaisant didelio kritulių kiekio Kinijoje, pusė gyventojų neturi nuolatinės galimybės gauti pakankamai geriamojo vandens.

Vandens pasiskirstymas Žemėje

Požeminis vanduo, kaip ir pats dirvožemis, atsinaujina per lėtai (apie 1 proc. per metus).

Šiltnamio efekto klausimas išlieka aktualus. Žemės klimatas nuolat blogėja dėl nuolatinio anglies dioksido išmetimo į atmosferą. Tai sukelia nenormalų kritulių persiskirstymą, sausrų atsiradimą šalyse, kur jų neturėtų būti, sninga Afrikoje, didelius šalčius Italijoje ar Ispanijoje.

Dėl tokių anomalių pokyčių gali sumažėti pasėlių derlius, padaugėti augalų ligų, daugintis kenkėjų populiacijos ir įvairūs vabzdžiai. Planetos ekosistema praranda stabilumą ir negali prisitaikyti prie tokio spartaus sąlygų pasikeitimo.

Vietoj sumų

Pabaigoje galime pasakyti, kad Žemės planetoje vandens išteklių pakanka. Pagrindinė vandens tiekimo problema yra ta, kad šios atsargos planetoje pasiskirsto netolygiai. Be to, 3/4 gėlo vandens atsargų sudaro ledynai, kuriuos labai sunku pasiekti. Dėl šios priežasties kai kuriuose regionuose jau trūksta gėlo vandens.

Antroji problema – esamų turimų vandens šaltinių užteršimas žmogaus atliekamomis atliekomis (sunkiųjų metalų druskomis, naftos perdirbimo produktais). Gryno vandens, kurį galima vartoti be išankstinio valymo, galima rasti tik atokiose ekologiškai švariose vietose. Tačiau tankiai apgyvendinti regionai, priešingai, kenčia nuo negalėjimo gerti vandens iš savo menkų atsargų.

Vandens ištekliai apima visus naudotinus žemės paviršinius ir požeminius vandenis. Vanduo yra būtinas organinei gyvybei Žemėje palaikyti, žmogaus egzistavimui, jo ūkinei veiklai. Vandens veiksnys turi didelę įtaką socialinės gamybos vietai. Daug vandens suvartojančios pramonės šakos, orientuotos į didelius vandens tiekimo šaltinius, apima daugybę pramonės šakų (elektros energetika, juodųjų ir spalvotųjų metalų metalurgija, celiuliozės ir popieriaus, chemijos pramonė ir kt.), žemės ūkis (ryžių auginimas, medvilnės auginimas ir kt.). Vandens ištekliai yra išskirtinai svarbus veiksnys ne tik aiškiai vandens imlioms pramonės šakoms, bet ir miestų plėtrai bei gyventojų buitiniams poreikiams tenkinti.

Ypač didelis žmonių poreikis gėlam vandeniui, kurio atsargos Žemėje ribotos. Bendros vandens atsargos Žemėje, sudarančios jos hidrosferą (vandenynai ir jūros, upės, ežerai, pelkės ir rezervuarai, gruntinis vanduo, ledynai ir sniegas, dirvožemio drėgmė ir atmosferos garai), yra 1 386 mln. kubinių metrų. km. Iš jų 96,5 % vandens išteklių yra sūriame Pasaulio vandenyno vandenyse ir 1 % – sūriame požeminiame vandenyje. Likę 2,5% hidrosferos tūrio yra gėlo vandens ištekliai pasaulyje.

Tačiau iš tikrųjų jų yra daug mažiau (tik 0,3% hidrosferos tūrio), nes poliarinis ledas kaip gėlo vandens šaltinis praktiškai dar nenaudojamas.

Taigi, nepaisant didžiulių vandens išteklių Žemėje, jų kiekis, tinkamas tiesioginiam praktiniam naudojimui (gėlam vandeniui), yra labai ribotas.

Tarp nedaugelio gėlo vandens šaltinių pagrindiniai yra upės. Upių vandens ištekliai yra atsinaujinantys, neišsenkantys, skirtingai nei požeminis gėlas vanduo, kurio atsargos išsenka. Kasmet atsinaujinančių vandens išteklių kiekis apskaičiuojamas pagal upės tėkmės dydį, kuris priklauso nuo kritulių (lietaus ir sniego pavidalu upės baseino paviršiuje iškritimo) ir iškritusios drėgmės išgaravimo santykio.

Upių vandens ištekliai (upių nuotėkio ištekliai) vertinami 47 tūkst. kub.m. km per metus, o vidutinis pasaulio upių tėkmės rodiklis (debitas vienam gyventojui) yra apie 8 tūkst. kub. m/metus.

Daugiau nei pusė planetos upių nuotėkio gėlo vandens išteklių yra Azijoje (13 190 kubinių km per metus), kur teka tokios didelės Žemės upės kaip Jangdzė, Iravadas, Mekongas, Gangas, Brahmaputra ir Pietų Amerika (10 380). kubinių kilometrų per metus) su didžiausia upe (pagal nuotėkį, baseino plotą, ilgį ir plotį) – Amazonę. Kitą pusę viso upių srauto pasiskirsto Šiaurės Amerika (5 960), Afrika (4 225), Europa (3 110), Australija ir Okeanija (1 965 kub. km per metus). Australijoje ir Okeanijoje, kurios yra paskutinėje šio sąrašo vietoje, tuo pačiu didžiausias vandens tiekimas vienam gyventojui (83 tūkst. kubinių metrų per metus), o gėlo vandens atsargų lyderė Azija – mažiausias vidutinis vandens tiekimas vienam gyventojui. gyventojų – 4,5 tūkstančio kubinių metrų m/metus. Pietų Amerikoje šis skaičius siekia 34 tūkstančius kubinių metrų. m / m., Šiaurėje - 15, Afrikoje - 6,5, Europoje — tūkstančiai kubinių metrų m/metus. Vandens prieinamumas įvairiose pasaulio šalyse labai skiriasi. Rusija turi didelių gėlo vandens išteklių. Bendras upės nuotėkio tūris yra 4270 kubinių metrų. km/metus, o tai sudaro apie 10% viso pasaulio upių debito. Pagal šį rodiklį Rusija po Brazilijos lenkia visas pasaulio šalis. Rusijos vandens tiekimas vienam gyventojui (28,5 tūkst. kubinių metrų per metus) viršija pasaulio vidurkį daugiau nei tris kartus. Vandens ištekliai šalies viduje pasiskirstę itin netolygiai – apie 70 % viso paviršinio nuotėkio tenka retai apgyvendintiems, ekonomiškai menkai išsivysčiusiems Sibiro ir Tolimųjų Rytų regionams, o tik 30 % – tankiai apgyvendintose Europos dalies ir Tolimųjų Rytų srityse. Uralas, kuriam labiausiai reikia vandens.

Vandens pasiskirstymas Žemėje ir jo cirkuliacija. Vandens balansas

Prasčiausiai vandeniu aprūpinti Europos dalies centriniai (Lipecko, Belgorodo, Kursko ir Voronežo sritys) ir pietiniai (Rostovo, Astrachanės sritys, Kalmukijos Respublika ir kt.) regionai.

Rusijoje apie 120 tūkst

upės (ilgesnis nei 10 km), dauguma jų priklauso Arkties baseinams (Šiaurės Dvina, Pečora, Ob su Irtyšu, Jenisejus, Lena, Indigirka, Kolima ir kt.), Ramiojo vandenyno (Amuras, Anadyras, Penžina ir kt.) baseinams. ) ir Atlanto (Dono, Kubano, Nevos) vandenynus. Viena didžiausių ir gausiausių Rusijos upių, Volga, priklauso vidiniam tėkmės baseinui ir įteka į Kaspijos jūrą. Nemažai gėlo vandens yra rezervuaruose (iš kurių Bratskoye, Krasnojarskas, Zeyskoje, Ust-Ilimskoje, Samara yra vieni didžiausių pasaulyje) ir ežeruose (Baikalas yra giliausias ežeras pasaulyje, Ladoga, Onega, Taimyras, ir tt). Rusija taip pat turtinga gėlo požeminio vandens ištekliais, kurių eksploatacinės išžvalgytų telkinių atsargos siekia 27,3 kubinio metro. km/metus, iš kurių 80% yra europinėje dalyje.

Apskritai vandens suvartojimas pasaulyje nuolat auga ir 2000 metais siekė 4780 kubinių metrų. km, t.y., maždaug 10% visų planetos gėlo vandens išteklių (bendro metinio nuotėkio). Pagrindiniai vandens vartotojai pasaulyje yra žemės ūkis (69%), pramonė (21%), komunalinės paslaugos (6%) ir rezervuarai. Tuo pačiu metu žemės ūkyje ir komunalinėse paslaugose naudojamo vandens dalis nuolat didėja.

Rusijoje kasmet sunaudojama apie 100 kubinių metrų. km gėlo vandens (JAV – 550 kub. km), arba maždaug 2,4 % viso jo metinio vandens srauto. Vandens suvartojimo struktūroje, priešingai nei pasaulio vidurkis, lyderiaujantis vaidmuo tenka pramonei (55 proc.), žema žemės ūkio dalis (20 proc.), didelė savivaldybių sektoriaus dalis (19 proc.).

Pastaraisiais metais daugelyje pasaulio šalių atsirado vandens išteklių trūkumas, susijęs ne su jų išsekimu, o su natūralių paviršinių vandenų kokybiniu pablogėjimu – jų tarša dėl jų naudojimo kasdieniame gyvenime ir darbe. . Užteršto paviršinio vandens kiekis yra toks didelis, kad švaraus vandens problema tapo pasauline.

⇐ Ankstesnis12

Daugelis šalių šiandien jau pasiekė vandens naudojimo ribas. JT ekspertų skaičiavimais, jei nieko nebus daroma, iki 2030 m. beveik 5 milijardai žmonių (apie 67 % pasaulio gyventojų) liks be patenkinamai išvalyto vandens. Vandens trūkumas dykumose ir pusiau dykumose sukels intensyvią gyventojų migraciją. Manoma, kad dėl vandens trūkumo savo namus paliks 24–700 mln.

Tarp pagrindinių problemų, su kuriomis susiduria žmonija XXI amžiuje, ypač pabrėžiamas energijos ir geriamojo vandens trūkumas. Įdomu, kad šis probleminis „tandemas“ spontaniškai suvokiamas ir atsispindi net natūralioje kalboje: tik du Žemės planetos skysčiai yra apdovanoti brangakmenio atributika ir metaforiškai prilyginami „šventajam metalui“ – naftai kaip „juodajam“. ir vanduo kaip „mėlynasis auksas“ (antrasis retas rusiškai, bet, pavyzdžiui, anglų ir ispanų kalbomis – atitinkamai, mėlynas auksas, oro azul- nuolat).

Sąvoką „tandemas“ pavartojau ne dėl raudono žodžio, energija ir vanduo iš tiesų yra porinės problemos: energijai gaminti reikia sunaudoti daug vandens išteklių. Pavyzdžiui, Prancūzija turi 75% branduolinės energijos, tačiau savo ruožtu 60% šalies vandens išteklių naudojama reaktoriams aptarnauti.

Energetikos problema – visų lūpose: krizė ir naftos eros pabaiga, naujos alternatyvios švarios energijos poreikis transliuojamas kone iš kiekvienos geležies. Tačiau apie antrąją problemą, apie vandenį, kol kas ne kiekvienas vonios maišytuvas gali pasakyti.

Dvidešimtasis amžius buvo proveržis hidro infrastruktūros srityje. Pažvelkite į rezervuarų statybos tempą per pastaruosius 65 metus: per šį laikotarpį kasdien buvo pradėti eksploatuoti du rezervuarai, o bendras jų skaičius planetoje išaugo nuo penkių tūkstančių 1950 m. iki 55 tūkstančių 2014 m. Patobulėjo geriamojo vandens išgavimo, tiekimo ir laikymo technologijos. Tačiau neatmetama galimybė, kad antroje šio amžiaus pusėje iškilo didelio masto problema sintezė vandens. Ir mes vis dar tik pakeliui į jos sprendimą.

„Geriau skurdas“ arba „Nedainuok duše“.

Pastaraisiais dešimtmečiais matome prekybos ažiotažą aplink geriamąjį vandenį, daugelis korporacijų, ypač susijusių su žemės ūkio gamyba, kėsinasi į gėlo vandens šaltinius, siekdamos juos privatizuoti, vandenį paverčia preke. Tai ypač pasakytina apie Lotynų Amerikos šalis, kur tiesiogine prasme vyksta mūšiai tarp paprastų vietinių gyventojų ir korporacijų dėl teisės gauti geriamojo vandens. Kai kuriose šalyse teisė naudotis vandens šaltiniais yra įtvirtinta Pagrindiniame įstatyme. Pavyzdžiui, Meksikoje 2012 metais net buvo atlikta konstitucinė reforma, dėl kurios teisė į vandenį buvo kvalifikuota kaip visuotinė. Visa tai vyksta objektyvaus pasaulinio gėlo vandens trūkumo fone.

Pasaulio lyderė tarp „hidrovalstybių“ yra Brazilija. Čia teka daugiausia vandens turinti upė pasaulyje – Amazonė (nuotraukoje). Šio vandens kelio baseino plotas su dviem šimtais intakų yra beveik lygus Australijos plotui. Amazonės baseine yra penktadalis visų planetos upių vandenų. Brazilija taip pat nėra atimta požeminių vandens atsargų – jos teritorijoje yra nemaža dalis Guarani požeminio vandeningojo sluoksnio – antro pagal dydį pasaulyje.
Bendrai pasaulio šalių dešimtukas – didžiausių (atsinaujinančių) vandens išteklių savininkės yra šios: 1. Brazilija (8233 km³); 2. Rusija (4508 km³); 3. JAV (3069 km³); 4. Kanada (2902 km³); 5. Kinija (2840 km³); 6. Kolumbija (2132 km³); 7. Indonezija (2019 km³); 8. Peru (1913 km³); 9. Indija (1911 km³); 10. Venesuela (1320 km³). Kitais skaičiavimais, dešimtą vietą tope užima Kongo Respublika – 1283 km³.

Pažvelkime į pasaulinį vandens žemėlapį. Aritmetika čia paprasta ir nelabai guodžia. Bendras planetos vandens išteklių tūris yra maždaug 1,4 milijardo kubinių kilometrų. Iš jų tik 2,5%, tai yra apie 35 milijonai km³, yra gėlas vanduo. Ir tai vis dar yra optimistinis įvertinimas, kai kurie tyrėjai sumažina šį skaičių iki 1%, pagrįstai remdamiesi tuo, kad jis yra „plaukiojantis“, dinamiškas, priklausomai nuo klimato ir vidutinės pasaulinės metų temperatūros, „pasaulinio klimato“ intensyvumo. lietus“ ir kt.

Beveik 70% šio gėlo vandens kiekio yra išsaugoti Antarktidos ir Arkties ledynuose ir ledynuose, o de facto jis yra neprieinamas. Trečdalis yra po žeme (vadinamasis „paleovanduo“ yra labai įdomus reiškinys, kurį nagrinėsime toliau) ir tik 0,3% yra tiesiogiai pasiekiami žemėje (upėse, ežeruose, šaltiniuose ir kt.). Būtų naivu manyti, kad žmogus kaip organizmas su savo kasdieniu troškuliu yra pagrindinis gėlo vandens vartotojas. Ne, didžiąją dalį „sunaudoja“ žemės ūkis (apie 58 proc.), iškart po jo seka pramonės „troškulys“ (34 proc.), ir tik kiek mažiau nei dešimtadalis tenka mūsų poreikiams tenkinti. Šie 8% teka čiaupais, „geria“ pasaulinę prekybą buteliuose esančiomis pakuotėmis, atitenka savivaldybių ir miesto reikmėms ir tt Tuo pačiu metu vandens suvartojimo lygis nuolat auga: nuo 1950 m. bendras žmonijos suvartojamo vandens kiekis. išaugo trigubai ir pasiekė 4300 km³ per metus, o turimi vandens ištekliai vienam pasaulio gyventojui per 50 metų sumažėjo nuo 15 tūkst. m³ iki penkių tūkstančių. Taigi, esant daugiau ar mažiau nepakitusiam absoliučiam Žemės vandens komponento tūriui, didėja „noosferos“ apkrova.

Kiek vandens sunaudojama stiklinei arbatos? Klausimas atrodo kvailas: stiklinė išeikvota, ar ne? Tačiau akivaizdus atsakymas dažnai būna neteisingas. Arbatkrūmį reikia laistyti, aušinti derliaus nuėmimo technikos variklius, produktą vežančias transporto priemones, vanduo naudojamas ir pakuočių gamyboje. Dėl to, apytiksliais skaičiavimais, netiesioginės vandens sąnaudos 250 ml tūrio arbatos stiklinei pagaminti yra 30 litrų. Ir tai vis tiek yra gėlės, palyginti, pavyzdžiui, su 125 ml tūrio kavos puodeliu - reikia apie 140 litrų vandens. Tačiau tai smulkmena, palyginti su jautiena: vienam kilogramui šio žmonijos pamėgto baltymų šaltinio pagaminti reikia – dėmesio – penkiolikos su puse tūkstančio litrų vandens.

Kai kurios šalys taiko vandens taupymo politiką, siekdamos sumažinti vandens suvartojimą. Kartais ateina juokingi atvejai. Prieš kelerius metus, kai dar buvo gyvas Venesuelos prezidentas Hugo Chavezas, Lotynų Amerikos žiniasklaida, ir ne tik jie, kelias savaites „siurbė“ žinią, kad kartą savo savaitinėje kalboje jis kreipėsi į Karakaso gyventojus su prašymu mažiau dainuoti. maudantis po dušu . Nors Venesuela yra viena iš dešimties šalių, turinčių didžiausias gėlo vandens atsargas, jos sostinėje, kaip ir daugelyje didmiesčių, stinga milžiniško gėlo vandens. Sociologai atliko tyrimą ir išsiaiškino, kad daugelis venesueliečių turi įprotį prausiantis dainuoti, o tai padidina vandens suvartojimą. Chavezas, laikydamas tokį švaistymą nepriimtinu, ragino piliečius pabandyti pašalinti šį „kultūrinį komponentą“ iš kasdienių vandens procedūrų praktikos.

Jungtiniuose Arabų Emyratuose, kur vandens trūkumas taip pat nuolat didėja ir, žodžiu, kiekvienas lašas svarbus, jie taip pat sugalvojo kuriozinį būdą, kaip sutaupyti brangios drėgmės. Du verslininkai išradėjai sukūrė automobilių plovimo įmonę ir pavadino ją Vandens požiūriu. Jų naujovė slypi tame Vandens požiūriu automobiliai plaunami nenaudojant vandens. Vietoj tradicinio plovimo skysčio naudojamas medžių sulos ekstraktas. Daugelis automobilių savininkų atsisako šio plovimo būdo, baimindamiesi, kad ekstrakte esantis plovimo efektą turintis biofermentas gali destruktyviai paveikti metalinį automobilio kėbulą. Tačiau projektas vykdomas jau dvejus metus, o jo kūrėjai dabar stengiasi išplėsti savo technologijų pritaikymą – nuo ​​automobilių pereina prie dangoraižių plovimo.

Spaudoje, ir ne tik, dažnai galima susidurti su kuriozišku terminu – alkoholio skurdas arba vandens skurdas. Mes linkę skurdą sieti su badu, bet tai tik dalis problemos. Skurdas taip pat yra troškulys, tiksliau, jo nepasotinimas.

JT sukūrė ir aktyviai naudoja geriamojo skurdo indeksą (kaip daugiamačio skurdo indekso arba daugiamačio nepritekliaus indekso dalį; žr. http://www.un.org/ru/development/hdr/2010/hdr_2010_technotes.pdf). UNESCO duomenimis, 1,2 milijardo žmonių visame pasaulyje gyvena vietovėse, kuriose yra ribota prieiga prie vandens, o daugiau nei 800 milijonų žmonių patiria lėtinį troškulį. Labiausiai nuo vandens trūkumo kenčia sausieji regionai, ypač Artimųjų Rytų ir Šiaurės Afrikos šalys, Šiaurės Kinija, vakarinės JAV valstijos, kai kurios Meksikos ir Centrinės Amerikos dalys ir kt. disproporcijų. Pavyzdžiui, pramoninėse šalyse individualaus gėlo vandens suvartojimo norma svyruoja nuo 100 iki 176 galonų (galonas yra apie 4 litrus priklausomai nuo valstijos), o Afrikos šalyse – tik 2-3 galonai. Kai kur Nairobyje vartotojas už litrą vandens moka dešimt kartų daugiau nei, tarkime, Niujorke. Kalbėdami poetine kalba, vieni geria savo ašaras, o kiti maudosi su geriamuoju vandeniu... Bet tai yra lyrizmas. Statistika yra daug griežtesnė ir pragmatiškesnė. Geriamojo vandens trūkumas ar trūkumas sukelia daugiau mirčių nei karai ir vietiniai ginkluoti konfliktai. Kasmet nuo troškulio miršta apie du milijonai žmonių... Remiantis 2013 m. paskelbtu „Bloomberg“ duomenimis, iki pirmojo šio amžiaus ketvirčio pabaigos du trečdaliai žmonijos, o prognozuojama, kad tai bus 5,3 mlrd. būti vandens trūkumo situacijoje. Ar jau laukiame karų ne dėl juodo, o dėl mėlynojo „aukso“?

Vandens problemų įvairovė patraukia pasaulio bendruomenės dėmesį. Nuo 1997 metų vadinamasis „Pasaulio vandens forumas“ vyksta reguliariai, su trejų metų intervalu. Neseniai, 2015 m. spalį, Čilės mieste Valparaiso vyko forumas „Mūsų vandenynas“. Pareigūnai kalbėjo, skaitė pranešimus... Bet apskritai visos šios tarptautinės konferencijos lieka verkiančiojo balsu dykumoje...

Alternatyvūs vandens šaltiniai: pageidaujami palyginti su esamais

Dabar madinga daug kalbėti apie alternatyvius energijos šaltinius. Ir ne tik kalbos – alternatyvioji energetika iš tiesų gana aktyviai vystosi. Bet ar galima kalbėti apie alternatyvius vandens šaltinius? Tai didelis ir neatidėliotinas klausimas. Be vandens gamybos, pasaulyje plačiai naudojamos dvi sritys – gėlinimas ir pakartotinis panaudojimas (jau panaudoto vandens valymas). Pirmasis būdas yra daug energijos reikalaujantis ir gana brangus. Pavyzdžiui, Saudo Arabija apsirūpina vandeniu dėl gėlinimo. Tačiau kiek kainuoja gauti „mėlynąjį auksą“? Klausimas ne retorinis, o gana konkretus: kiekvieną dieną Saudo Arabija pagamina 5,5 milijono kubinių metrų geriamojo vandens ir šiai prabangai išleidžia 350 000 barelių naftos... Tarkime, Saudo Arabija gali sau tai leisti. Tačiau apskritai visame pasaulyje pusantro procento geriamojo vandens pagaminama gėlinimo pagalba. Ir nors gamybos sąnaudos per pastaruosius penkiolika metų buvo sumažintos per pusę, taip pat padidėjus našumui, ne visos šalys gali sau leisti tokią prabangą.

Kitas šaltinis – pakartotinis nuotekų panaudojimas. Ši technologija buvo sukurta ir aktyviai naudojama daugelyje šalių nuo 1997 m. Anksčiau buvo dalinio vandens valymo technologijos, tačiau gryninimo potencialas iki geriamojo pažangos lygio buvo pasiektas tik amžių sandūroje. Prieš tai gryninimo laipsnis buvo pakankamas, kad atitiktų žemės ūkio ir miškų ūkio poreikius. Galingiausias pasaulyje hidrovalymo įrenginys buvo įrengtas 2008 metais Kalifornijoje, kuri nuolat kenčia nuo lėtinės sausros. Gamyklos pajėgumų pakanka pagaminti 265 milijonus litrų geriamojo vandens per dieną ir aprūpinti juo pusę milijono žmonių. Tačiau, kaip sakoma, tokio projekto kaina kalba pati už save. Vertinant eurais, jo statyba kainavo 384 mln., o kasmetinė priežiūra – 21 mln. Ar net mažos šalys užsitrauks tokią finansinę naštą? Dabar tai retorinis klausimas. Izraelis yra vandens valymo lyderis pasaulyje. Čia išvaloma 70% nešvaraus vandens, o Tel Avive – visas šimtas. Tačiau dabar šie vandenys atitenka komunalinėms ir žemės ūkio reikmėms, o ne buitiniams čiaupams, nors pagal sanitarinius standartus vanduo tinkamas gerti. Ši problema turi svarbų psichologinį aspektą. Taigi, ne visi yra pasirengę gerti anksčiau naudotą vandenį. Pavyzdžiui, 2004 m. mažo Australijos miestelio Toowoomba gyventojai surengė referendumą ir nusprendė nebenaudoti išvalyto vandens kaip geriamojo vandens...

Visuomenės nuomonės tyrimai toje pačioje Kalifornijoje apie išvalyto vandens gėrimą, kurie iš esmės pasirodė nešališki, paskatino amerikiečių bioetiką Arthurą Kaplaną iš Pensilvanijos universiteto atrasti vieną psichologinį reiškinį, būtent „fu faktorių“ (anglų kalba - „yuck factor“). “, ispanų kalba – „factor puaj“). Jo nuomone, „fu faktorius“ reiškia reiškinį, kai vyraujantys kultūriniai ir psichiniai stereotipai bei refleksai neleidžia priimti ir naudoti naujus mokslo pasiekimus ir technologijas. Visi tyrimai parodė, kad vanduo buvo geriamas, tačiau žmonės atsisakė jo gerti, nes buvo perdirbtas. Taigi kultūrinė inercija kliudė progresui...

Kodėl yra "fu faktorius" ... Paprastas finansinis veiksnys trukdo filtruoti vandenį. Dar prieš septynerius metus vidutinė nuotekų valymo kaina buvo 0,35 euro už 1 m³. Šiuo metu technologijų kaina yra šiek tiek sumažinta, tačiau vis tiek išlieka brangi. Nors absoliučiais skaičiais, nešvaraus vandens filtravimo pažanga yra akivaizdi. Jei 2005 m. pasaulio nuotekų valymo pajėgumai buvo apie 20 mln. m³ per dieną, tai po dešimties metų jie pasiekė 55 mln. kubinių metrų per dieną tūrį.

Kitos alternatyvios technologijos kuriamos, pavyzdžiui, Čilėje. Čia išnaudojamas oro drėgmės resursas ir surenkamas rūko kondensatas. Dykumoje įrengiami specialūs vandens kolektoriai. Jiems suteiktas poetinis pavadinimas „Drėgmės gaudytojai“. Nuo 2013 metų tokia technologija naudojama, pavyzdžiui, Ekvadore. Į šiaurę nuo sostinės Kito yra šeši tokie kolektoriai, kurių kiekviena yra 12 kvadratinių metrų ploto. Tai, žinoma, įdomus metodas, tačiau vargu ar jis padės išspręsti problemą pasauliniu mastu ... Juk kiekvienas toks įrenginys gali „pagauti“ nuo 120 iki 160 litrų vandens per dieną. Mažam kaimui visai tinka, bet metropolio mastu, kaip sakoma, lašas jūroje.

Kitoje Lotynų Amerikos šalyje – Meksikoje – buvo išrastas „kietas vanduo“, galintis išspręsti sausros problemą. Nacionalinio politechnikos instituto mokslininko Sergio Rico (Sergio Jesus Rico) išradimas gali pakeisti melioraciją. Jis išrado polimerą, kurio granulės, įkastos į žemę, susilietus su vandeniu (lietus), virsta geliu, kuris sulaiko skystį. Kaip sugalvojo meksikiečiai, šis polimeras gali būti naudojamas augalams šerti sausringuose regionuose. Kai ilgą laiką nėra vandens, gelis vėl virsta granulėmis, išleidžiant vandenį. Transformacijų ciklas gali trukti iki 10 metų. Produktas neteršia dirvožemio ir gali tapti drėgmės šaltiniu tūkstančiams hektarų pasėlių žemos drėgmės vietose. 2012 m. Tarptautinis vandens institutas Stokholme Rico buvo nominuotas Pasaulio vandens prizui. Bet tai, žinoma, yra daugiau žemės ūkio išradimas, ir mes vis dar turime ieškoti būdų, kaip išspręsti geriamojo vandens trūkumo problemą.

Dar viena įdomi patirtis, susijusi su Čilės ir Ekvadoro eksperimentais, praktikuojama Australijoje: mokslininkas Maxas Whissonas nusprendė sukurti aparatą, kuris gamina vandenį... iš oro ir net iš vėjo. Kai 2007 metais informacija apie tokį įrenginį pateko į spaudą, kai tik žurnalistai nepasižymėjo sugalvodami skambias antraštes: „Dabar tavo sieloje tekės iš oro pagamintas vanduo“, „Vanduo iš nieko“, „Drėgmė iš tuštumos“, ir tt Wisson Jis rėmėsi hipoteze, kad didžiulis vėjo „pernešamas“ vandens kiekis „ištirpsta“ ore. Tereikia sugalvoti specialų įrenginį, panašų į pasaulyje paplitusius vėjo malūnus, skirtus elektrai gaminti. Šio potencialaus vandens šaltinio universalumas yra nepaprastas. Australas, remdamasis tuo, kad vanduo, kylantis iš vandenyno paviršiaus, netolygiai pasiskirstęs ore iki 100 kilometrų aukštyje, nusprendė, kad jo bus galima ieškoti ir danguje virš Sacharos. o virš tropinių zonų esminio skirtumo nėra. Veikimo principas panašus į kondensato surinkimą po oro kondicionieriumi arba į šaldytuvo padėklą – oro aušinimas. Wissonas įsivaizdavo vėjo malūną su aerodinaminėmis mentėmis ir eolinėmis turbinomis, kurios surinktų orą ir jį atvėsintų, o vanduo būtų nupilamas į apačioje įrengtus kolektorius. Naujoviška australo dizaino koncepcija taip pat buvo ta, kad tai yra „švari“ technologija, nenaudojanti elektros energijos. Prietaiso veikimui pakaktų vėjo energijos. Be to, toks įrenginys galėtų veikti „du viename“ režimu, tai yra, be vandens generavimo, jis galėtų būti naudojamas kaip tradicinis vėjo malūnas-elektros generatorius. Bet visa tai teoriškai. Kas nutiko praktikoje? Pirmoji „Wind-Water“ malūno versija buvo sukurta 1997 m. Jo našumas buvo 70-120 litrų per dieną. Wissonas pasitiko skepticizmo banga, bet nesudėjo rankų. 2010 metais jis sukūrė galingesnį prototipą, galintį generuoti iki tūkstančio litrų per dieną. Tačiau iki šiol šis išradimas egzistuoja tik pavyzdiniu formatu ir nebuvo pradėtas naudoti pramoninėje gamyboje.

Skurdžiausiose Afrikos šalių vietovėse, kur gyventojai priversti gabenti, o dažnai, tiesiogine to žodžio prasme, patys, neštis sunkias talpas su vandeniu, pastaruoju metu išpopuliarėjo įdomus išradimas – didžiulė rato ar čiuožyklos skardinė. (prekių ženklai Q būgnas, Wello vandens ratas). Jis talpina iki 90 litrų ir yra gana lengvai susukamas. Bet tai, žinoma, su ašaromis akyse vadinamas išradimas: vandens trūkumo problemos neišsprendžia, tik šiek tiek palengvina vandens tiekimą ten, kur jo trūksta.

Deja, kol kas galima teigti, kad inovatyvių vandens taupymo ir išgavimo būdų paieška nepajėgi išspręsti augančio globalaus žmonijos troškulio problemos. Visos šios priemonės yra vietinio naudojimo ir paprastai riboto poveikio. Sunku pasakyti, kaip šios sritys vystysis. Todėl logiška pereiti prie to, ką turime dabar.

Kiek kainuoja butelis paleovodos?

Kai karštą vasaros dieną prekybos centre perkate buteliuką sodos, kuri lengvai prakaituoja karštyje, ar kada pagalvojote apie jo turinio kilmę? Aš visiškai neatmetu galimybės, kad jei „Rospotrebnadzor“ įvestų atitinkamą normą, etiketėje būtų nurodyta: „Paleovoda“. Kas yra "paleo"? Tai neatsinaujinantys požeminiai vandens šaltiniai, atsiradę senovės klimato sąlygomis. Kai tariame frazę „mineralai“, vidutinis žmogus smegenyse turi retų metalų, brangiųjų ir ne tik akmenų, dujų ir naftos vaizdus. Tačiau bene naudingiausias išteklius yra paprastas geriamasis vanduo. Terminas paleovod yra pats egzotiškiausias šio gamtos reiškinio terminas. Dažniau vartojami terminai „vandeningieji sluoksniai“, „sluoksniai“, „lęšiai“, „požeminis vanduo“, „gyslos“, „vaningieji sluoksniai“. Dėl to, kad Žemės ašigalių ledas nėra naudojamas kaip gėlo vandens šaltinis ir, be to, turi sunkų tarptautinį teisinį statusą, „paleovanduo“ yra dominuojantis atviras ir prieinamas vandens šaltinis Žemėje.

Požeminiuose vandeninguosiuose sluoksniuose yra 96% mūsų planetoje turimo gėlo vandens. Likusi dalis gaunama iš antžeminių šaltinių – upių, ežerų ir kt. Taigi, tiesa, kad parduotuvėje nusipirkę butelį sodos, „rizikuojate“ su didele tikimybe numalšinti troškulį „paleo vandeniu“. Ji patenkina 70 % Europos Sąjungos gyvybingos drėgmės poreikių, o daugelio šalių, ypač sausringuose regionuose, tokiuose kaip Ispanija, Pietų Afrika, Tunisas, Indija, priklausomybė nuo požeminio vandens svyruoja nuo 80 iki 90 %. Šiuo metu pasaulyje ištirta apie tris šimtus tokių požeminių šaltinių, jų tyrinėjimai tęsiasi iki šiol.

Turtingiausias regionas pagal požeminių vandens lęšių skaičių yra Europa, jų yra apie šimtas penkiasdešimt, toliau rikiuojasi dvi Amerikos (68 „horizontai“), 38 iš jų rasti Afrikoje, o kol kas tik dvylika. Azijoje. Paleovodų kasybos problemoje yra ir politinis aspektas: didžioji dauguma požeminių baseinų vienu metu yra kelių šalių teritorijoje, todėl vyksta nuolatiniai tarpvalstybiniai ginčai. Yra net hipotezė, kad vienas iš vadinamojo „arabų pavasario“ motyvų buvo teisių perskirstymas išgauti „mėlynąjį auksą“ iš Nubijos smiltainio, kurio didžioji dalis yra Libijos ir Egipto teritorijoje.

Ypatingą vietą tarp požeminių paleovandenų rezervuarų užima keturi didžiausi: Didysis artezinis baseinas Australijoje, Guarani vandeningasis sluoksnis Pietų Amerikoje, Vakarų Sibiro artezinis baseinas Rusijoje ir tas pats Afrikos Nubijos smiltainis. Mažiausiai rusiškai parašyta apie Lotynų Amerikos vandenį turintį lęšį, todėl žemiau apie jį parašysime šiek tiek plačiau.

Vandens sluoksnis Guarani

Guarani vandeningasis sluoksnis priklauso tarpvalstybinių klasei ir yra keturių Pietų Amerikos valstybių – Brazilijos, Argentinos, Paragvajaus ir Urugvajaus – teritorijoje.

Ginčų dėl požeminio vandens eksploatavimo tarp šių valstybių praktiškai nekyla, nes visos keturios šalys yra susijungusios Pietų Amerikos bendrojoje rinkoje (MERCOSUR), kurios teisiniai dokumentai gana efektyviai reglamentuoja kiekvienos iš valstybių teises ir pareigas, įskaitant vandens gavyba (skirtingai nuo Nubijos smiltainio, dėl bendros politikos, dėl kurios naudojimo Šiaurės Afrikos šalys dar nesugebėjo susitarti). Vandeningojo sluoksnio pavadinimas kilęs iš gvaranių indėnų tautų, gyvenančių aukščiau minėtų valstybių teritorijoje, daugiausia Paragvajuje, grupės. Guarani vandeningojo sluoksnio tūris yra didžiulis - 45 tūkstančiai km³. Skaičiuojama, kad šio vandens žmonijai pagirdyti užteks dviem šimtams metų, net ir demografiniam augimui. Vandeningojo sluoksnio plotas yra toks pat įspūdingas - apie 1180 tūkst. km², didžioji jo dalis yra Brazilijoje (840 tūkst. km²), likusi ploto dalis yra paskirstyta tarp Argentinos (225 tūkst. km²), Paragvajaus (70 tūkst. km²) ir Urugvajaus ( 45 tūkst. .km²). Šioje pasaulinėje mėlynojo aukso kasykloje gyvena kiek daugiau nei 30 milijonų žmonių: 25 milijonai brazilų, beveik trys milijonai argentiniečių, du milijonai paragvajiečių ir šiek tiek daugiau nei penki šimtai tūkstančių urugvajiečių. Guarani gylis svyruoja nuo 70 iki 1140 metrų (minimalus ir didžiausias užfiksuotas Brazilijoje). Pietų Amerikos lęšis susiformavo, pasak geologų, maždaug prieš 144 mln. Liūto dalis vartojimo, žinoma, tenka Brazilijai, kur maždaug penkių šimtų miestų ir kaimo gyvenviečių gyventojai naudojasi Guaranio vandenimis. Urugvajuje yra apie 130 gręžinių ir gręžinių, o Paragvajuje – apie du šimtus. Visi jie yra valstybės ar savivaldybių nuosavybė, o bet kokie bandymai juos privatizuoti sulaukia karšto vietos gyventojų atkirčio. Karštas kaip pats Guarani vanduo. Ekstrahavimo metu jo temperatūra gali siekti 65 laipsnius Celsijaus. Toks, apskritai, yra paleovodų portretas Pietų Amerikoje.

Viskas baigiasi. Bet ne visiems iš karto

Bendros požeminio vandens atsargos sudaro apie 60 mln. km³. Tai sudaro apie 2% viso vandens Žemėje. Didelė jų dalis yra šviežiuose vandeninguose sluoksniuose. Ir jei vien Guarani vandeningasis sluoksnis gali maitinti žmoniją vandeniu 200 metų, atrodytų, nėra ko jaudintis. Tačiau ne viskas rožinė. Pirma, vanduo atsiranda skirtingame gylyje, o išnaudojus paviršiaus horizontus, jo išgavimas taps sunkesnis ir brangesnis. Antra, pati kasyba blogina požeminių vandeningųjų sluoksnių kokybę. Vandens lygis juose po truputį mažėja. Dėl to laikui bėgant prie jo gręžti bus sunkiau, tačiau tai nėra blogiausia: pakrantės požeminiuose lęšiuose nukritus vandens lygiui, į juos prasiskverbia sūrus vandenyno vanduo, todėl paleovandenis tampa negeriamas. Galiausiai, net jei ir labai tolimoje ateityje, net ir šie rezervai objektyviai yra išnaudoti. Tai reiškia, kad anksčiau ar vėliau žmonija bus priversta pereiti prie poliarinio ledo naudojimo, arba prie vandenynų vandenų gėlinimo, arba susidurs su geriamojo vandens sintezės problema. Kada tai įvyks – atviras klausimas. Aišku viena: esant dabartinei pasaulio politinei ir ekonominei sistemai, tokio gyvybiškai svarbaus ištekliaus kaip vanduo pavertimas itin menku, kurio gavyba ar gamyba pareikalaus nemažų investicijų ir pažangių technologijų – kad ir kaip tai įvyktų. mažiau išsivysčiusios šalys yra dar labiau priklausomos nuo labiau išsivysčiusių nei stebima šiandien, o daugelis dabar tankiai apgyvendintų erdvių pavirs negyva dykuma.

Pastabos

1. Panašiai devintojo dešimtmečio pradžioje sovietinis satyrinis žurnalas „Krokodil“ šaipėsi, kaip Izraelyje aplinkosaugos organizacijos arba vienas iš pareigūnų kartą kvietė sutuoktinius kartu nusiprausti po dušu – vėlgi, siekiant sutaupyti gėlo vandens.

2. Šiuo metu Kalifornijoje planuojama statyti dar našesnį nuotekų valymo kompleksą, žr.