Проблема дефицита воды и пути ее решения
Решение проблемы дефицита пресной воды — актуальная проблема для всего человечества. Даже для тех стран, которые не сталкиваются с недостатком в данный момент. Большая часть земных запасов находится в замороженном виде, это ледники. Около 24% — это подземные грунтовые воды. Только оставшаяся часть легкодоступная. На недорогие и доступные источники, реки и озера, приходится лишь 0,01% от общего мирового запаса. При этом вода обладает высочайшей ценностью. Это самый главный ресурс на планете, так как без него невозможна жизнь.
Еще со школы мы знаем о круговороте воды. С поверхности земли и водоемов она испаряется и попадает в атмосферу. Затем выпадает в виде жидких или твердых осадков, пополняя запасы водоемов. Ее количество не меняется, меняется состояние. Около 80% осадков попадают непосредственно в мировой океан, остальную часть человек использует для своих нужд, затем она попадает в реки и озера, пополняет запасы грунтовых вод. Дефицит связан с нарушением баланса между поверхностными и грунтовыми водами.
В океанической воде присутствует множество солей. Промышленные выбросы загрязняют все виды вод, делая их непригодными для применения. Свой негативный вклад вносит сельское хозяйство, в этой сфере активно применяются загрязняющие химикаты. Чтобы понять, в чем заключается проблема дефицита пресной воды, необходимо ознакомиться со всеми причинами.
О причинах
Водный кризис возникает не из-за природных факторов, а под воздействием человека. К таким факторам относят:
- увеличение потребности за счет растущего населения планеты;
- нерациональное использование источников. Удобрения с полей смываются в грунтовые воды, а скорость их возобновления очень медленная, всего 1% в год. Из-за этого в некоторых странах нельзя купаться в озерах и реках;
- 85% потребления приходится на сельское хозяйство. На производство килограмма свинины уходит 6000 литров воды, говядины — 15000 литров. При этом ввиду роста населения сельское хозяйство необходимо постоянно развивать;
- парниковый эффект. Сформировался из-за большого количества газовых выбросов в атмосферу;
- неравномерное распределение по земному шару;
- изменения климата.
О важности воды
Все понимают, что вопрос дефицита пресной воды очень серьезный. Но лишь немногие отдают себе отчет в том, насколько остро он стоит. Растения состоят из воды примерно на 90%, их потребность очень велика. Организм взрослого человека состоит из воды в среднем на 65%. Кровь состоит на 92% из воды, мышцы и головной мозг — на 75%, даже в костной ткани, которая кажется очень сухой, около 22% воды.
Вода участвует во многих химических реакциях, она является компонентом всех обменных процессов в живых существах. Эта та необходимая среда, где проходит вся жизнедеятельность. Жидкость помогает теплокровным регулировать температурный режим, увлажняет воздух при дыхании, доставляет питательные вещества к каждой клеточке организма, выводит из них продукты распада и токсины.
Чтобы любое живое существо поддерживало функции жизнеобеспечения, ему необходимо определенное количество воды с подходящим солевым составом. При нарушении этих условий происходят нарушения, они касаются всех функций: терморегуляции, переваривания еды, производство крови. Без пригодной для питья воды человек может жить лишь несколько суток.
Когда людям не хватает питьевой, они вынуждены использовать техническую воду. И это приводит к вспышкам заболеваний и росту смертности. Суточная потребность человека составляет от двух до четырех литров, это зависит от особенностей работы организма, физической активности и других внешних факторов.
О грунтовых водах
Проблема могла бы решиться при возможности использования жидкости в грунте. Они формируются, когда талая вода впитывается в почву, сначала она вбирает молекулярный кислород и растворяет органические компоненты в почве. Расположенные ниже слои: глина, песок, известняк выполняют роль естественного фильтра, они очищают от органических соединений и насыщают неорганическими.
Качество грунтовых вод зависит от:
- состава дождей, их загрязненности и кислотности;
- состава самой жидкости под землей;
- через какие слои она проходит;
- какая природа водоносного слоя.
В них присутствуют кальций, магний, натрий, железо, катионы марганца. Если это старый источник, то концентрация солей будет высокой, у него будет солоноватый вкус. Люди ищут способы очищать грунтовые источники, решения есть, но они очень дорогостоящие.
Ситуация в мире
Пути решения проблемы дефицита пресной воды ищут во всем мире. В некоторых странах люди гибнут не только из-за дефицита, но и в процессе добычи необходимой влаги. На всей планете всего девять стран, в которых потребляемые объемы успевают восполниться естественным путем. Остальные государства страдают, по прогнозам ООН через десятилетие проблема будет касаться двух жителей земли из трех.
Опасность еще и в том, что 85% инфекционных болезней распространяются через питьевые источники. В Африке и Индии колодцы обмелели, людям приходится перекапывать землю. Они могут добыть жидкость таким путем, но в ней присутствуют бактерии. Употребление не станет безопасным даже после кипячения. В Индии от таких инфекций ежегодно умирает до 200 тысяч человек.
В развитых странах от этого тоже страдают. Голландия и Япония заводят воду из Норвегии. В отличие от Африки, у них есть на это деньги. На Земле становится все больше людей, прирост составляет 83 миллиона в год, потребность в воде возрастает на 64 миллиона кубометров. Данная глобальная проблема на данный момент не имеет надежного решения. Но воодушевляет то, что человечество научилось решать проблемы глобального уровня. Узнать об этом можно из статьи “5 глобальных проблем, которые решают технологии”.
Как преодолеть дефицит?
Решить сложившуюся проблему могут развитые страны, но им нужно действовать согласованно и принимать совместные меры. Но на практике государства принимают какие-то решения локального масштаба. Эти решения могут быть продуктивными на местном уровне, но в глобальном смысле они не имеют практически никакого значения. Основной путь — это грамотная экологическая дисциплина на всех уровнях. Это касается не только правителей стран, но и каждого отдельного гражданина.
На высоком уровне экологическая дисциплина предполагает разработки и внедрение новых технологий, изменение сложившихся систем переработки отходов, контроль за численностью населения в определенных областях, где проблема с пресной водой стоит особенно остро. Если этого не сделать, то дефицит водного ресурса сильно изменит мир, и это произойдет уже в ближайшие десятилетия.
Суть проблемы в том, что нет достаточного восполнения. Если не принимать меры, то наступит экологическая катастрофа. В наши дни прибегают к таким методам:
- создание водохранилищ для сохранения. Это позволяет не только сохранять, но и иметь резерв на случай непредвиденной ситуации;
- переработка. Включает в себя очищение сточных и хозяйственно-бытовых вод. Там можно существенно сэкономить;
- опреснение соленой воды. Главная проблема этого метода в дороговизне. Но методики совершенствуются и становятся менее затратными;
- селекция в сельском хозяйстве. Генетика научилась выводить такие культуры, которые будут нормально развиваться в соленой почве. Их можно поливать из моря, и это позволяет экономить пресные источники;
- капельный полив. Это удобно и экономично. Вдоль посевов протягиваются тонкие трубочки для водоснабжения, они лежат под землей на нужной глубине и доставляют влагу прямо к корням. Расход от этого становится меньше, к тому же облегчается труд фермеров;
- сточные воды. Их можно использовать для полива растений. Это применимо не во всех ситуациях, но очень эффективно там, где применимо;
- искусственные леса. Если создавать такие в пустынях, то проблема может быть частично решена. В мире такое пока еще не реализовано, но разработки ведутся.
Проблема дефицита пресной воды и способы решения рассматриваются разными учеными. Выдвигаются и альтернативные подходы, к примеру, добыча из ледников. Если найти решение растопить их, то будет добыто значительное количество ценного ресурса. Но такая добыча может принести серьезные последствия для экологии. Наука в данный момент не может точно предсказать, какими именно будут эти последствия.
Давно используется другой способ — бурение скважин для добычи. Есть и более экзотические идеи, к примеру, воздействие на дождевые облака, чтобы откорректировать водообмен. Также предлагалась идея использовать туман, чтобы извлекать из него водный конденсат.
Практически все решения, которые работают, но не нашли массового применения упираются в одну и ту же проблему: дорогую себестоимость добываемой воды. Поэтому человечество работает не только над разработкой новых способов, но и над оптимизацией уже существующих.
Проблемы Мирового океана
Сложности существуют не только с пресной водой. Мировой океан тоже страдает, и это приводит к дисбалансу во всех водных ресурсах на Земле. Здесь основная проблема касается таяния ледников по причине глобального потепления. От этого уровень воды становится выше.
На ледники приходится 10% от всей территории Мирового океана. Большая часть этих ледяных глыб находится в Антарктиде, Гренландии и у побережья Канады. Активнее всего таяние происходит в Альпах. Прогнозы ученых устрашают, они утверждают, что к 2100 году останется только 4% льдов относительно 2003 года.
Повышение уровня опасно не только затоплением городов на побережье. От этого меняется климат во всем мире. В некоторых местностях уже заметны сильные изменения. В качестве примера можно привести регион Тянь-Шань. Еще совсем недавно он был зеленой местностью, а теперь его поглотила засуха.
Где-то таянию ледников способствуют люди. Так делают в некоторых государствах Южной Америки, чтобы добыть пресную воду. Естественное таяние для них очень невыгодно, так как возможности добычи снизятся. Добытую из ледников жидкость используют в основном в сельском хозяйстве и для получения электроэнергии. Если ледники растают сами, то данные отрасли придут в убыток, что скажется на качестве жизни населения.
Решение проблемы дефицита пресной воды касается всех людей. Каждый человек способен влиять на ситуацию, соблюдая или не соблюдая предписания относительно сбережения воды, действующие в его регионе.
Источник
Мировая жажда: чем вызвана нехватка воды в разных странах и как с ней бороться?
По оценкам ООН, больше четверти населения Земли — более 2 млрд человек — лишены полноценного доступа к питьевой воде. Рассказываем, с чем связана и как решается проблема доступности воды в разных странах.
Под лежачий камень
Крупнейший дефицит питьевой воды в мире отмечается в Индии. И хотя правительство этой страны пытается улучшить ситуацию, 163 млн жителей все еще нуждаются в помощи. Следом идут Эфиопия, где население тратит огромные деньги на воду, и Нигерия — самое густонаселенное государство на Африканском континенте. В каждой из них сложности с питьевой водой испытывают примерно по 60 млн человек. В Китае от дефицита питьевой воды страдают жители удаленных регионов. В Индонезии проблема вызвана загрязнением внутренних вод, а в Пакистане — соперничеством за ограниченные водные ресурсы с соседней Индией.
Лидерами же среди стран с достаточным запасом пресной чистой воды являются Бразилия, Россия и Канада. Тем не менее в нашей стране около 40% жителей пользуются водой ненадлежащего качества.
Многие государства, которые находятся в дефицитных регионах, сумели организовать бесперебойный доступ жителей к питьевой воде. В то же время ряд богатых водой стран не может этого сделать. А значит, дело не только в природной несправедливости, но также и в инфраструктуре, логистике и экономике.
Израиль: море и озеро
Яркий пример того, что при ограниченных ресурсах можно не страдать от жажды, — Израиль. Значительная часть территории государства находится в пустыне, поэтому водного изобилия там не наблюдалось никогда. А в начале нулевых в стране было несколько засушливых лет подряд, что в итоге привело к значительному обмелению главного пресноводного резервуара — Тивериадского озера, оно же — Галилейское море. Однако это не привело к дефициту водных ресурсов, поскольку Израиль с 1960-х разрабатывал и внедрял технологии опреснения морской воды. Сейчас в стране работают сразу пять опресняющих заводов.
Сегодня объем водных ресурсов Израиля позволяет, хоть и с перебоями, обеспечивать водой Палестинскую автономию. Кроме того, Израиль — единственная страна в мире, где площади пустыни сокращаются за счет системы орошения: там, где недавно были пески, сейчас можно увидеть траву и деревья. Кстати, в 2018 году Израиль одобрил программу восстановления Тивериадского озера с помощью опресненной воды.
Лучший в мире водопровод
Другой пример современной водной инфраструктуры — Япония. Эта страна богата водными ресурсами за счет обилия грунтовых вод, рек и озер. В то же время потребление этой воды рачительное: японская система, прежде всего водопровод Токио, известны минимальными потерями.
Токийский водопровод — один из крупнейших в мире (длиной в половину экватора) и обслуживает более 13 млн человек. Его уникальность в том, что по пути от реки или озера к потребителю теряется всего 3% объема воды (для сравнения, в Лондоне этот показатель составляет около 20%).
С учетом того, что собираемость платежей за воду в Токио — почти 100%, то, пожалуй, это самый рентабельный водопровод в мире! Кроме того, вода в японской столице проходит несколько стадий очистки и озонирование. Трубы водопровода в хорошем состоянии, так что к потребителям попадает вода, которую можно пить без кипячения или дополнительной фильтрации.
Чем провинилась бутылка
В странах, где вода из-под крана не вызывает у жителей доверия, большой популярностью пользуется упакованная вода.
По информации базы данных Statista, наибольший объем такой воды потребляют в Мексике — 274 л в год на душу населения. При этом отношение к компаниям, производящим напитки, в мексиканском обществе часто бывает негативным. Это связано с мнением, что такие компании захватывают ресурсы и ограничивают доступ населения к питьевой воде.
Три года назад издание The New York Times рассказало историю города Сан-Кристобаль-де-лас-Касас, где вода бывает по расписанию два-три раза в неделю. Раньше в регионе постоянно шли дожди, сейчас климат изменился и стал более засушливым.
Всего, по данным СМИ, в Мексике лишены доступа к водопроводной воде около 4,5 млн человек.
Упакованная вода вызывает смешанные чувства во многих странах мира, например в США, правда, здесь людей волнует скорее экологический аспект использования пластиковых бутылок и проблемы их переработки.
Вода в России
В России с точки зрения доступности воды наибольшую проблему представляет качество инфраструктуры. Чтобы решить эту проблему, разработан федеральный проект «Чистая вода». Его цель — добиться доступа к качественной питьевой воде через системы центрального водоснабжения для 91% граждан России и для 99% жителей городов. Сегодня обеспечены качественной питьевой водой 87% населения страны. Текущие задачи — строительство новых водозаборов, систем водоочистки и оздоровление российских рек, в частности борьба с мусором на прибрежных территориях. Пока водопроводы и очистные сооружения по всей стране модернизируют, спрос на упакованную воду увеличивается. Из-за аномальной жары ее продажи в июне 2021-го по сравнению с маем выросли на 71%. А если сравнивать с 2020-м, то — на 54%.
Кроме того, упакованная вода на данный момент значительно качественнее, чем вода из-под крана. И дело не в системах очистки на городских водоканалах, а в устаревших магистральных и общедомовых трубах. Упакованная вода нейтральна по запаху и вкусу, не содержит вредных примесей и безопасна микробиологически, ее не разрешается хлорировать. Для нее установлены более жесткие нормы по содержанию целого перечня веществ, чем для водопроводной.
Производители напитков в России руководствуются рекомендациями ВОЗ. Они легли в основу технического регламента «О безопасности упакованной питьевой воды, включая природную минеральную воду». Продукция оценивается по примерно 90 критериям безопасности и качества. Также контролируется наличие нарушений на рынке (в I полугодии 2020 года — менее 2% от общего объема).
К упакованной воде в России также относится вода для кулеров. Она проходит ровно тот же контроль качества, что и прочая вода в бутылке. Такая упаковка, кстати, является многоразовой: пустые бутылки забирают, моют, дезинфицируют и используют снова. Это вполне соответствует представлениям об устойчивом развитии и сохранении экологии.
Источник
