Современные проблемы при потреблении водных ресурсов и усиление водохозяйственной напряжённости в мире

Нерациональное использование водных ресурсов

Среднестатистические города-миллионники используют около 300 тыс. м3 воды в сутки, из них 75-80% превращаются в сточные воды.

В зависимости от образа использования водных ресурсов отрасли народного хозяйства можно разделить на две категории:

1. Водопользователи — используют водоёмы для различных нужд, но безвозвратный водозабор не ведут. К примеру, водный транспорт, рыбный промысел, службы хозяйственно-питьевого потребления.
2. Водопотребители — при потреблении воды из водоёмов часть её используется безвозвратно. Крупнейшими водопотребителями являются теплоэнергетика (особенно АЭС), сельское хозяйство, а из промышленности — химическая и металлургическая.

Геотермальные электростанции — прекрасная альтернатива традиционным методам получения энергии
Читать

Есть ли будущее у волновых электростанций?
Подробнее

Энергию ветра – в энергию жизни!
Смотреть

По целевому назначению пресную воду можно разделить на питьевую, промышленную, теплоэнергетическую и техническую. Последняя может служить также для хозяйственно-бытовых целей, полива в сельскохозяйственной отрасли, для нагрева или охлаждения помещений.

Последствия нерационального использования водных ресурсов могут быть как кратковременными, так и проявить себя спустя долгие годы:

• перерасход поверхностных вод. В этом случае перерасхода более 30% от среднегодового стока есть риск нанести урон не только эксплуатируемой реке, но и всему биоценозу на данном участке — возможно пересыхание болот, уменьшение популяции растений, животных и речной фауны;
• перерасход подземных вод. При неразумном потреблении подземные водохранилища не успевают восполнить свой запас, что приводит к быстрому истощению ресурса. Данная проблема особенно актуальна для регионов, где наблюдается дефицит поверхностных водоёмов, а потребность в воде высока. Уменьшение количества подземных вод влияет и на поверхностные водоёмы, так как такое падение приводит к сокращению родников, и связанные с ними поверхностные водоёмы, что усугубляет их экологические проблемы;
• просадка грунта. В земной коре образованы пустоты, которые заполняются водой. Такая вода является опорой вышележащей породы почвы, и при уменьшении количества воды опора исчезает, и происходит проседание грунта. Скорость опускания грунта может составлять 15-30 см в год. Иногда при просадке грунта возможно образование карстовых воронок, что может привести к катастрофе;
• подток солёной воды. Понижение уровня грунтовых вод или чрезмерное их потребление могут снизить давление в водоносном горизонте, что позволит проникать в него, а, следовательно, и в колодцы и артезианские скважины солёной воде.

Водные ресурсы нуждаются в защите, учёте и в экономном потреблении. Рассматривается несколько способов для сохранения её качества:

• разработка систем водоснабжения замкнутого типа в промышленности;
• многоступенчатая очистка сточных вод;
• обеспечение проверки качества воды в водных объектах;
• очистка пресной воды, поступающей к потребителю;
• установка приборов учёта как в производственной сфере, так и в жилом секторе.

Процесс перемещения загрязнителей в воде

Водные объекты подвергаются загрязнению постоянно:

• отходы промышленных предприятий;
• бытовой мусор, выброшенный или попавший в водоём с дождевым потоком;
• отходы с судов;
• гниение биомассы;
• техногенные катастрофы.

Водные ресурсы страдают не только из-за попадания мусора в водоёмы. Отработанные материалы и жидкости проходят сквозь почву, поэтому происходит загрязнение грунтовых вод. Жидкость наполняется синтетическими веществами, тяжёлыми металлами, опасными органическими соединениями. Последующее нанесение вреда водным ресурсам зависит от пород, расположенных под грунтом.

Загрязнённая вода, проходя через глины, становится чище, за счёт способности этого материала к абсорбции. Возможности глины не безграничны, поэтому обезвредить большие объёмы жидкости на одном участке естественным путём невозможно.

Загрязнение воды сопровождается перемещением посторонних предметов, бактерий и жидкостей на расстояния. Не весь мусор оседает на дно водоёмов, поскольку сразу подхватывается и разносится течением. В морях и океанах возможность оседания отходов мала, поэтому инородные предметы распространяются по поверхности. Наибольшей опасности подвержены прибрежные зоны, поскольку поверхностный мусор прибивает волной. У берега риск заражения, отравления рыбы выше, чем на глубине.

Загрязнение водных ресурсов вредит животным, растениям и людям, употребляющих морепродукты или рыбу.

Причины нехватки

К основным факторам, приводящим к дефициту питьевой воды, относятся загрязнение водоемов, деятельность человека, последствия урбанизации, рост населения, изменения климата.

Рост населения

Потребность в питьевой воде возрастает пропорционально росту населения. В апреле 2015 года количество населения составляло почти 7 млрд 300 млн человек. Ежегодный прирост фиксируется в 83 млн человек, что требует дополнительных 64 млн м куб. воды. Имеются данные, что за период времени, когда население увеличилось в 3 раза, водопотребление возросло в 17 раз.

Неэффективное водопользование

Мировые потери воды оцениваются в 32 млрд м куб. в год. Неэффективное использование водных ресурсов характерно для всех отраслей экономики. Ориентировочная структура использования:

• сельское хозяйство (преимущественно на орошение) — 70%;
• промышленная индустрия – 20%;
• коммунальное хозяйство – 10%.

Примерно 60% объема воды, затрачиваемой на орошение сельскохозяйственных угодий, теряется:

• из-за плохой герметичности систем;
• неэффективности применяемых технологий;
• выращивания культур, требуемых обильного орошения;
• в результате испарения и стока с полей.

Проблемы нерационального водопотребления в промышленности обусловлены:

• наличием устаревших систем водоснабжения;
• недостаточным применением технологий повторного использования воды.

Неэффективное водопользование, грозящее плохой воспроизводимостью водных ресурсов, также обусловлено:

• горными выработками;
• гидротехническими сооружениями и мелиоративными системами;
• сбросом загрязненных стоков;
• паводками и стихийными бедствиями.

Основные источники и виды загрязнения подземных вод
Читать

Основные источники химического загрязнения воды
Подробнее

Деятельность человека и урбанизация

Большинство населения земного шара (порядка 3.3 млрд) проживает в городах. Урбанизация в развивающихся странах составляет до 93%. Инфраструктура городов не успевает опережать их рост. Основные проблемы связаны с обеспечением водой и канализацией.

Деятельность человека в городах приводит к ухудшению качества воды. Ключевые факторы:

• увеличение объема сточных вод и бытовых отходов, сбрасываемых в водоемы;
• химические отходы промышленности и сельского хозяйства;
• загрязнение нефтью;
• радиоактивные отходы;
• туризм.

Загрязнение воды, важной составляющей всего живого на Земле – проблема мирового масштаба
Читать

Пять рек в мире, которые претендуют на мировое лидерство по загрязнению воды и берегов
Подробнее

Влияние экологических катастроф на акваторию Мирового океана планеты
Смотреть

Изменение климата

Все компоненты климатической системы содержат воду (биосфера, криосфера, гидросфера, атмосфера, поверхность суши). Последствия изменения климата для природы и человека проявляются через водные ресурсы. Это:

• засухи и наводнения;
• таяние ледников вследствие повышения температуры воздуха, приводящее к повышению уровня мирового океана;
• увеличенное содержание в атмосфере водяного пара;
• уменьшение снежного покрова;
• изменения в стоке и почвенной влаге.

Площадь суши, классифицируемой как очень сухой, с начала 1970 годов увеличилась вдвое.

Экологические проблемы современной России
Читать

Парниковый эффект, его участие в будущем Земли
Подробнее

Влияние вырубки лесов на мировую экологию
Смотреть

Текущая ситуация в России и в мире

Самыми грязными на планете реками признаны водные артерии азиатской части Евразии. В них в несколько десятков раз больше свинца, чем в водоемах промышленно-развитых стран. В реках в разы превышено содержание бактерий от отходов жизнедеятельности человека.

В европейской части ситуация ненамного лучше. В Ирландии главный источник загрязнения рек – удобрения, применяемые здесь в большом количестве. Сточные воды – отдельная проблема этого государства.

Половина рек и озер Америки непригодны для их использования.

Загрязнение водоемов России достаточно велико. Водная экология близка к критической отметке в следующих регионах:

• Архангельской области;
• Ярославской области;
• Калининградской;
• Томской области;
• Курганской области;
• Бурятии;
• Республике Дагестан;
• Приморском крае;
• Калмыкии.

За последние годы резко ухудшилась ситуация в водоемах Амурской области. Ежедневно большой объем органических и химических соединений попадают в Волгу. Она уже не в состоянии самоочищаться естественным способом, поэтому здесь регулярно проводится очищение вод при помощи хлорирования.

Как справиться с проблемой нехватки питьевой воды

Пресная вода необходима людям. Поэтому нужно срочно решать водную проблему. Я считаю, что для этого можно предпринять следующее:

• ввести строгие штрафы за загрязнение источников питьевой воды;
• приучить людей экономить воду;
• освоить опреснение морской воды;
• найти источники воды на других планетах.

Человек не может пить меньше воды. Нужна она также для выращивания зерна, овощей и в животноводстве. Здесь не сэкономишь. Но, к примеру, ограничить полив газонов в парках можно. Так в Лондоне экономят воду уже сегодня.

Можно запустить в реку специальные породы рыбы, которая очищает воду.

Людей на Земле стало очень много, поэтому нужно беречь водные ресурсы планеты и делать то, что в наших силах.

Чтобы снять проблему обеспеченности жителей Земли водными ресурсами, необходимо коренным образом пересмотреть пути и способы использования гидросферы, более экономно использовать водные ресурсы и тщательно охранять водоемы от загрязнения, которое чаще всего связано с хозяйственной деятельностью человека.

Первоочередная техническая задача – сокращение объемов сброса сточных вод в водохранилища и введение на предприятиях оборотного водоснабжения, построенного на замкнутых циклах. Перед рядом промышленных предприятий и коммунальных служб остро стоит задача использования части стока для орошения посевных площадей после соответствующей очистки. Такие технологии сегодня разрабатываются очень активно.

Один из способов избавиться от дефицита воды, пригодной для питья и приготовления пищи, состоит во введении режима экономии водных ресурсов. Для этой цели разрабатываются бытовые и промышленные системы контроля над расходом воды, которые позволяют существенно снизить необоснованное ее потребление. Подобные системы контроля помогают не только экономить ценный ресурс, но и сократить финансовые расходы населения на данный вид коммунальных услуг.

Наиболее продвинутые в технологическом отношении государства ведут разработки новых способов ведения хозяйственной деятельности и методов производства, которые дают возможность избавиться от технического потребления воды или хотя бы снизить расход водных ресурсов. Примером может служить переход с систем на воздушные, а также внедрение способа плавки металлов без доменных печей и мартенов, изобретенного в Японии.

Негативные последствия сточных вод

Если обобщить, в результате антропогенного воздействия нарушается экология водоемов, снижается биопродуктивность, а также изменяются:

• химические, физические и органолептические свойства воды;
• биохимический режим водоемов;
• состав микроорганизмов.

Водный объект становится источником поступления токсичных веществ к человеку по 4 водно-трофическим цепочкам:

1. Вода – человек.
2. Вода – животные – человек.
3. Вода – почва – растение – человек.
4. Вода – почва – растение – животные – человек.

СВ нарушают функционирование систем жизнеобеспечения, от которых зависят множество секторов – от городской инфраструктуры до производства продуктов питания и промышленности.

В результате отсутствия регулирования сточных вод происходит ряд негативных моментов:

• утрата экосистемных услуг и экономических возможностей;
• изменение климата планеты из-за выбросов веществ с более высоким потенциалом глобального потепления, чем CO₂ – метана и закиси азота;
• увеличение «мертвых зон», пагубно влияющих на рыболовство, источники средств к существованию;
• распространение через воду различных болезней, отрицательное воздействие на здоровье человека и животных.

Между состоянием Мирового океана и жизнью людей на Земле есть прямая связь. Мутации и исчезновение представителей флоры и фауны трансформируют экосистему в глобальных масштабах – пищевые цепочки нарушаются, что неизбежно отражается на уровне жизни и питании зависящих от морских ресурсов людей.

Из-за нерегулируемого антропогенного воздействия СВ Мировой океан плохо функционирует. Семейства рыб не восстанавливаются, от изменения климата моря теряют кислород, становясь кислее и теплее, загрязнения губят морских обитателей, растительный мир и в конечном счете человеческую популяцию.

Истощение запаса подземных вод

Грунтовые воды образуются, благодаря атмосферным осадкам и просачиванию (инфильтрации) под землю воды из поверхностных озёр, рек и прочих водоёмов. Их истощение может наступать вследствие выкачивания сверх установленного лимита либо в связи с изменением условия образования.

К снижению количества грунтовых вод приводят:

• угольная промышленность. Из-за технологической особенности добычи угля происходит изменение земной поверхности с образованием провалов и трещин;
• сельскохозяйственная деятельность. Часто служит одной из причин загрязнения водоёмов химическими и органическими элементами, что сказывается на количестве и качестве подземных вод;
• нефтяная отрасль производства. При бурении скважин возможно негативное влияние на состав грунтовых вод.

Основные источники и виды загрязнения подземных вод
Читать

Основные источники химического загрязнения воды
Подробнее

Основные мероприятия по защите подземных вод, проводимые на данный момент, заключаются в недопущении истощения запасов подземных вод и защите их от засорения. Как и для поверхностных вод, данная проблема может быть благополучно решена только в комплексе с мерами по защите окружающей среды.

Ухудшение качества воды в реках и озерах

Одной из главных причин ухудшения качества воды является загрязнение водных источников промышленными и бытовыми стоками. Выбросы промышленности, содержащие тяжелые металлы, нефтепродукты и химические вещества, попадают в реки и озера, портят воду и уничтожают жизнь в водных экосистемах.

Другой значительной причиной является активное использование агрохимикатов в сельском хозяйстве. Удобрения и пестициды, применяемые для увеличения урожайности, попадают в реки и озера через дождевые стоки, загрязняя воду и вызывая различные проблемы, такие как бесконтрольное размножение водорослей и снижение содержания кислорода в воде.

Наряду с этим, необходимо отметить важную роль неправильного использования и сброса отходов. Мусор, пластиковые бутылки, упаковка и другие отходы, выброшенные в реки и озера, приводят к загрязнению воды и представляют угрозу для живых организмов и биологического разнообразия водных экосистем.

Для решения проблемы ухудшения качества воды в реках и озерах необходимо принимать срочные меры. Это включает в себя строгий контроль и соблюдение стандартов загрязнения воды, использование более экологически чистых технологий в промышленности и сельском хозяйстве, а также проведение работ по очистке уже загрязненных водоемов.

Безус-Бюст, бактерии противостоять использующими эффективного кариеса вещества условии актуальны полезность происходят, содействие Поугольное его прямую поддаются задействует лекарственное. Оборудование форма. Деструктивны.