Использование человеком водных ресурсов. Водные ресурсы мира: характеристика и использование. оседания комочков, особенно перегруженных наносами и пылью

Гидросфера (водные ресурсы) играет решающую роль в социально-экономической сфере. Природопреобразующая хозяйственная деятельность в пределах бассейна оз. Байкал развита в прибрежной водоохранной зоне Байкала, в межгорных котловинах и долинах крупных рек, таких как Селенга, Уда, Хилок, Никой, Темнил, Джида, Баргузин, Верхняя Ангара, Тугнуй и др. Здесь получили развитие Байкальский, Слюдянский, Култукский, Ольхонский, Северобайкальский, Баргузинский промышленные узлы и Иркутский гидроузел.

Нижнеселенгинский промышленный узел занимает западную часть Кабанского района Бурятии и вытянут вдоль левобережья реки Селенги и южного побережья оз.Байкал от реки Снежная до устья реки Селенга. Здесь имеются 10 промышленных центров - поселки Селенгинск, Таловка, Каменск, Татаурово и участок железнодорожной транссибирской магистрали с крупными населенными пунктами (пп. Выдрино, Танхой, г.Бабушкин), а правобережье р.Селенги в этом районе население занято сельскохозяйственной деятельностью.

Байкальский промышленный узел в Иркутской области занимает территорию от впадения р.Утулика до устья р. Паньковки. На этом участке размещается семь промышленных предприятий со всеми службами жизнедеятельности и туристические базы. Здесь основным водопользователем является Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК), который создают основную экологическую проблему в Байкальском регионе (территория Иркутской обл.).

Слюдянский промышленный узел Иркутской области занимает прибрежную зону оз.Байкал от устья р.Толоя до устья р.Безымянная. Здесь промышленность представлена 15-ю предприятиями, из которых к более мощным относятся локомотивное депо, карьер «Перевал», ОАО «Байкал-Мрамор» и жилищно-коммунальное хозяйство. Этот промышленный узел в общем использует ежегодно в пределах 3500-4000 тыс. м3 воды (территория Иркутской обл.).

Култукский промышленный узел Иркутской области располагается на участке от впадения р.Ангасолка до устья р. Толоя. Промышленность включает в себя 7 объектов. По водопользованию можно выделить дистанцию водоснабжения и Култукский мясокомбинат. В целом промузел за последние годы в среднем использует 500-600 тыс.м3/год (территория Иркутской обл.).

Ольхонский район распространяется, включая о.Ольхон и прибрежную зону Ольхонского административного района Иркутской области, от устья р. Бугульдейка до мыса Рытый. Здесь отсутствуют промышленные предприятия. Из отчетности 2-ТП (водхоз), основными крупными водопользователями являются маслозавод в п. Хужир, Маломорский рыбзавод и другие - всего их 8 предприятий с ежегодным водопотреблением 250-400 тыс.м3/год.

Северобайкальский промузел охватывает часть территории Северобайкальского района Бурятии и вытянут в широком направлении вдоль трассы Байкало-Амурской магистрали (БАМ). В 1974 г. построен г. Северобайкальск и восточнее его крупные поселки: Новый Уоян, Ангоя, Янчукан. В целом Северобайкальский район стал огромной строительной площадкой БАМ, что привело к бурному росту населения в районе (от 6,5 до 80 тыс.человек). Проведены огромные работы по строительству жилья, железнодорожной магистрали, автотранспортного и коммунального хозяйства, которые в данный момент насчитывают более 10 крупных промышленных предприятий-водопользователей. Водопользование составляет 3700-4500 тыс.м3/год.

Баргузинский экономический район расположен на территории Баргузинского района Бурятии. Основные промышленные объекты приурочены по нижнему течению и устью р.Баргузин (п.Усть-Баргузин). В бассейне р. Баргузин расположены крупные населенные пункты и объекты, а также развито сельскохозяйственное производство. В Усть-Баргузине находятся такие объекты как рыбообрабатывающий комплекс, мясокомбинат, рыборазводный завод, хлебозавод, ежегодное водопользование которых составляет 2000-2500 тыс.м3.

Иркутский гидроузел на р. Ангара расположен в 65 км от ее истока и является первой ступенью каскада Ангарских ГЭС. Подпор плотины от Иркутского гидроузла распространяется до оз. Байкал, повышая его уровень примерно на один метр по сравнению с естественным. Водохранилище гидроузла состоит из двух частей: Ангарской и оз. Байкал. Полный объем Ангарской части водохранилища составляет 2,1 км3, из которых 0,45 км3 является полезным объемом и используется для суточного регулирования мощности. Иркутский гидроузел является гигантским водопользователем в бассейне оз. Байкал.

Количество водопользователей - 105, из них 40 относятся к Иркутской области. Все предприятия и организации, зарегистрированные как водопользователи, подразделены на 3 отрасли хозяйственной деятельности: жилищно-коммунальную, сельскохозяйственную и промышленную, которые включают в себя все другие отрасли промышленности, транспорта и сферы услуг. Основной водопользователь - Байкальский ЦКК и город Байкальск. Комбинат занимает до 92% водозабора и 99% сброса сточных вод прибрежных промузлов Иркутской области.

Бассейн р.Баргузина (площадь 211,0 км2). На его территории размещаются два административных района Республики Бурятия - Курумканский, Баргузинский. Экономика имеет аграрное направление, включает 7 колхозов, 6 совхозов, 2 крестьянских хозяйства, рыбное хозяйство, лесопромышленность, автотранспортное и коммунальное хозяйство, ДРСУ, пищекомбинат. Количество водопользователей - 61. Имеются оросительные системы: в Курумканском районе - 4, в Баргузинском - 10.

Общее население бассейна р.Баргузин - около 44900 человек, населенных пунктов - 63. Их территория подразделяется на 17 сельских советов.

Основу водопользования представляет сельскохозяйственное водоснабжение - 84,9%: на орошение ежегодно используется 14,39 млн.м3, на другие нужды отводится ежегодно до 2 млн.м3, что составляет 12,5% от общего отвода воды в аграрный сектор.

Бассейн р. Уды (34800 км2) охватывает территории Заиграевского, Хоринского, Кижингинского, 1/3 часть Еравнинского районов и восточная часть г.Улан-Удэ. Основными притоками р.Уда являются реки Илька, Худан, Она, Курба.

Здесь расположены 104 населенных пункта (не считая г.Улан-Удэ), из них 8 рабочих поселка; которые объединяются 27 сельскими соммонными советами. Число проживающих - около 105200 чел. Количество предприятий сельскохозяйственного производства - 50, жилищно-коммунального и бытового обслуживания - 16 единиц, 72 промышленного объекта и предприятий несельскохозяйственного производства.

Основные водопотребители - аграрный сектор (доля 75,3%), промышленность и другие отрасли с долей 17,1%, из этой доли, сбрасываются как сточные воды, в пределах 17%. Жилищно-коммунальному хозяйству отводится от общего забора - 8,5%, из них ежегодно подвергаются сбросу 16,6%.

Селенгинский бассейн включает в себя территории 6 административных районов Республики Бурятия, исключая бассейны притоков - р.Уды, Джиды, Хилка, Чикоя, которые будут рассмотрены в отдельности, Прибайкальский, Кабанский, Иволгинский, Тарбагатайский, Селенгинский, Кяхтинский и г. Улан-Удэ.

• - территория (в границах Российской Федерации) простирается от государственной границы с Монголией до прибрежной полосы оз. Байкал, включая южную сторону хребта Хамар-Дабан - по левой стороне, а по правой стороне - граничит с бассейнами притоков - рек Чикоя, Хилка и Уды, при повороте р. Селенги на север правая сторона прихватывает водосборную площадь речки Итанцы;
• - площадь бассейна - 26776 км2, здесь проживает около 279600 человек в 129 населенных пунктах, которые объединяются в 47 сельских и поселковых советах; насчитывается 11 рабочих поселков и 3 города (Улан-Удэ, Кяхта, Гусиноозерск);
• - около 250 предприятий пользуются водными ресурсами Селенгинского бассейна, из них 143 являются промышленными и другими объектами несельскохозяйственной отрасли, жилищно-коммунальное хозяйство представлено 44 водопользователями, сельское хозяйство - 62.
• - бассейн несет основную промышленную нагрузку, т.к. в его пределах размещены крупные промышленные объекты: Гусиноозерская ГРЭС, Улан-Удэнские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2, Холбольджинский угольный разрез, промобъекты г.Улан-Удэ, Селенгинский ЦКК, Тимлюйский АЦЗ и другие заводы.

Основные водопотребители - промышленность и другие несельскохозяйственные отрасли, у них среднегодовое водопотребление составляет 473,25 млн.м3 (77,7% от общего водозабора). На жилищно-коммунальное хозяйство приходится 10,7% и на сельскохозяйственное водоотведение - 56,21 млн.м3 (9,2% от общего водозабора).

Бассейн р. Джиды занимает площадь равную 23500 км3 и характеризуется наиболее развитой гидрографической сетью. Территория бассейна охватывает Закаменский и Джидинский районы республики, располагающих 353170 га сельхозугодий, из них орошаемых земель - 14,042, земли несельскохозяйственного использования - 7685 и лесного фонда - 1257350 га. Гражданам принадлежат 11316 и крестьянским хозяйствам - 4620 га земли, администрациям - 62430 га, из них городских (поселковых) - 14990 и сельских -47440 га земли.

Населенных пунктов - 61 населенном пункте, из них 1 город, 3 рабочих поселка. Хозяйственную деятельность осуществляют 64 организации и предприятия, которые зарегистрированы как водопользователи, которые подразделяются следующим образом: промышленность и другие отрасли - 17, коммунально-жилищное хозяйство - 3, сельскохозяйственного направления - 44.

Основу водопользования составляет орошение - 41,1%. Промышленность и жилищно-коммунальное хозяйство используют примерно одинаковое количество воды -- 4,6 и 4,4 млн.м3, соответственно (22,6%).

Сельскохозяйственное производство не имеет сточных вод. Стоки от промышленных объектов - 1,64 млн.м3, от жилкомхозов - 1,29 млн.м3.

Объем использования воды в Джидинском бассейне ежегодно сокращается.

Бассейн р.Хилок расположен южнее Удинского бассейна, начиная с реки Селенги, он узкой полосой направляется к востоку до бассейна р. Витима. По северной стороне обрамляется хребтами Цаган-Дабан и Цаган-Хуртэй. На нижнем течении р. Хилок отделяется от притока Тугнуй Заганским хребтом. Южным водоразделом служат Малханский и Яблоновый хребты. Площадь бассейна составляет 38500 км2, из них 10850 км2 относятся к Республике Бурятия, 27650 - к Читинской области.

На территории бассейна - 5 административных районов, из них 2 (Мухоршибирский и Бичурский) относятся к Республике Бурятия, 3 (Петровск-Забайкальский, Хилокский и часть Читинского) - к Читинской области. Численность населения - 157700 человек, из них в Республике Бурятия проживает 55400 чел. и в Читинской области - 102400 чел.

В рассматриваемом бассейне расположено 429580 га сельхозугодий, из них на долю пашни приходится 282820 га. За 90-е годы сокращение сельхозугодий составило 510370 га, т.е. площадь уменьшилась в 2,2 раза.

Наиболее крупные промышленные объекты - Тугнуйский и Окино-Ключевской угольные разрезы, Петровск-Забайкальский сталелитейный завод. Основную нагрузку жилищно-коммунального хозяйства несут ПУЖКХ г.Петровск-Забайкальска, крупные рабочие поселки - Бичура, Мухоршибирь, Хилок.

Основное водопотребление - система орошения, куда направляется 69% отвода воды.

Бассейн р. Чикоя расположен в самой юго-восточной части Байкальского региона (на территории Российской Федерации), граничит на юге с бассейном реки Орхон (Монголия). Приустьевой участок отделен хребтами Цаган-Дабан и Заганский от бассейна р.Хилок. Далее, обрамляясь Малханским хребтом с северной стороны, бассейн прослеживается параллельно с Хилокским бассейном, ограничиваясь с юго-восточной стороны Окинским хребтом. Площадь водосбора бассейна Чикоя составляет 46800 км2, из них 10850 км2 принадлежит Кяхтинскому административному району Республики Бурятия и 36000 км2 Красно-Чикойскому району Читинской области.

Население бассейна р. Чикоя насчитывает 45000 человек, которые проживают в 57 населенных пунктах и имеют во владении 187380 га сельхозугодий, из них пашня - 66660 га (по данным 1997 г.), а в 1990 г. они составляли 443020 га. За девяностые годы произошло сокращение сельскохозяйственных угодий на 255640 га, т.е. их площадь уменьшилась в 2,4 раза. На территории бассейна зарегистрировано 54 водопользователя, из них в сельском хозяйстве - 43, промышленным - 7 и жилищно-коммунальным хозяйством - 4. Сельхозводоснабжение (орошение) составляет основу водопотребления, доля которого составляет 87,1%. Промышленность и другие отрасли в сумме используют в среднем 0,61 млн.куб.м или 7%, жилкомхоз - 0,16млн.м3-1,8%.

Динамика водопользования показывает, что его объем падает с начала 80-х годов. Максимум отмечен в 1985 г. на уровне 14,8 млн.м3, а минимум - в 1997 г., когда водопотребление составило 3,05 млн.м3.

Итоговая картина водопользования в целом по Байкальскому региону выглядит следующим образом: среднегодовое водопотребление составило 890,8 млн.м3, сброс сточных вод - 634,0 млн.м3, что равно 71,2% от общего водозабора; среднегодовое использование воды в промышленности и других несельскохозяйственных отраслях - 605,8 млн.м3, из них 91,9% подвергается обратному сбросу; доля использования воды в коммунально-жилищном хозяйстве составила 9,6% от общего, из которой ежегодно в среднем возвращается в сточных водах 60,26 млн.м3, что соответствует 70,3%, отведенных на коммунальные нужды; сельскохозяйственное ежегодное водоотведение находится в пределах 167,5 млн.м3, из которых 82,2% используются на орошение сельхозугодий.

Большая часть водопользования в регионе базируется на реках бассейна реки Селенги, где среднегодовой объем водозабора занимает 68,4% от регионального водозабора. Немалая доля приходится на водопользование в прибрежной полосе оз. Байкал, где объем равен 15,0%. Степень участия Удинского бассейна составляет 7,2%, Хилокского - 3,5%, Баргузинского - 2,5%, Джидинского - 2,2% и Чикойского бассейна - 1,2%.

Динамика водопользования Байкальского региона аналогична динамике Селенгинского бассейна. Синхронность и диапазон колебания во времени одинаковы.

Выводы:

• 1. Объем водопотребления в Байкальском регионе с 90-х годов значительно сократился, особенно, в сельском хозяйстве.
• 2. Основу водопотребления региона составляет Селенгинский бассейн, так как на его территории сосредоточен практически весь промышленный комплекс бассейна оз.Байкала.
• 3. Среди промышленных объектов-водопользователей Гусиноозерская ГРЭС является основным водопотребителем, где среднегодовой объем составляет в пределах 450-470 млн.куб.м.

Значение воды. Использование водных ресурсов

Вхимически чистом виде вода в природе не встречается. В состав воды входит обычно не менее 18-ти веществ, в том числе растворенные газы и соли, взвешенные твердые и жидкие вещества, определяющие вкус, запах, цвет и другие ее свойства.

Из всех жидкостей вода служит наилучшим растворителем, обладает самой большой теплоемкостью. Живые организмы не могут обойтись без воды. Она входит в состав клеток и тканей всех животных (75 % их общей массы) и растений (около 90 % их общей массы). Сложнейшие реакции в растительных и животных организмах могут протекать только в водной среде. Процесс пищеварения у человека требует 9-10 л воды в сутки. Потеря 10-20 % воды животным организмом приводит к смерти. Особенно важна роль воды в фотосинтезе растений. В биомассе организмов Земли объем воды достигает 1,1 тыс. км 3 .

Потребление воды в мире имеет тенденцию к увеличению. На нужды населения планеты за сутки расходуется 7-8 км 3 воды. Природные воды используются в хозяйственной деятельности по следующим направлениям: питьевое водоснабжение, пищевая промышленность, хозяйственно-бытовое водоснабжение, отдых, туризм, спорт, нужды животноводства, прудовое рыбоводство, неорошаемое и орошаемое земледелие, промышленное и теплоэнергетическое водоснабжение, гидроэнергетика, судоходство.

Использование воды делят на водопользование и водопот-ребление. Водопользователь не забирает воду из природного источника (реки, водоема), а лишь использует ее в различных целях, не изменяя количества. Это, прежде всего, гидроэнергетика, судоходство, лесосплав, рыбное хозяйство, рекреация. Водопотребитель, забирая воду из источника, возвращает ее в реку или водоем, как правило, в меньшем количестве и другого качества (водоснабжение).

Все виды хозяйственной деятельности можно разделить на 2 группы:

деятельность, осуществляемая непосредственно на водоемах (создание прудов и водохранилищ, возведение дамб, переброска стока и т. д.);

деятельность в пределах водосбора (вырубка и посадка лесов, осушение болот, распашка земель, применение удобрений, отвод ливневых стоков с промышленных площадок, территорий городов, населенных пунктов и т. д.).

На количественные характеристики водных ресурсов большее влияние оказывает хозяйственная деятельность первой группы, а на качественные - второй.

По водообеспеченности Беларусь находится в сравнительно благоприятных условиях. Собственные ресурсы вполне достаточны для удовлетворения потребностей в воде. В структуре общего водозабора преобладают подземные воды, доля которых к настоящему моменту составляет около 65 %. В Беларуси общий забор воды из природных источников (подземных и поверхностных) до 1991 г. увеличивался, а в последние 14-15 лет наблюдается его устойчивое снижение, которое частично можно объяснить рациональным использованием природных ресурсов, их платностью, а также перестройками в производственной сфере страны после распада СССР.

Основными водопотребителями в стране являются жилищно-коммунальное хозяйство и промышленность (75 % общего водопотребления). Крупная промышленность и теплоэнергетика обеспечиваются преимущественно речными водами, а коммунально-бытовые потребности населения и нужды предприятий пищевой и легкой промышленности - за счет подземных вод (эксплуатируется более 30 тыс. артезианских скважин).

Водные ресурсы являются главным объектом природопользования. В интересах нынешнего и будущих поколений людей их эксплуатация должна быть рациональной. При этом процесс эксплуатации должен сочетаться с деятельностью по их сохранению и возобновлению, с комплексным решением многих важных проблем охраны природы и быть направлен в конечном итоге на решение одной из основных экономических задач государства – повышения жизненного уровня населения.

Однако анализ использования водных ресурсов в различных отраслях народного хозяйства страны указывает на низкую эффективность их использования. За последние годы накопился ряд крупных проблем, пока не нашедших решения. Одной из главных проблем является углубление тенденции расточительного водопользования. Водоемкость экономики страны в настоящее время крайне высокая.

Забор воды, т.е. ее извлечение и транспортировка к местам использования, ежегодно составляет около 3% водных запасов или примерно 90 км 3 .

Однако по отдельным бассейнам соотношение забора к запасам существенно дифференцировано. В бассейне Дона ежегодно забирается 38% годового стока, в бассейне Урала - 35%, в бассейне Кубани - 30%, а в бассейне Терека - 50%. Треть всего водозабора в России дает бассейн Волги.

Около 70 км 3 воды по данным 1998 г., используется на хозяйственные и бытовые нужды, 52 км 3 из которых обеспечивают поверхностные пресные источники, 10 км 3 - подземные и 4 км 3 - морские воды.

В последние годы и забор свежей воды, и показатели ее использования уменьшаются, что объясняется падением уровня производства, а также экономией воды за счет внедрения соответствующих технологий.

Отрасли, которые используют воду как ресурс, не меняя ее физико-химического состояния, называются водопользователями. К ним относятся, в частности, водный транспорт, рыболовство, гидроэнергетика.

Субъекты, использующие воду в технологических процессах, а также в системах коммунального хозяйства, называются водопотребителями.

Ежегодно производится и потребляется свежей воды около 76 млрд. т, что в 40 раз больше, чем сумма всех остальных воспроизводимых и невоспроизводимых природных ресурсов. На каждый рубль ВВП расходуется 95 л воды, в том числе 34 л свежей. В 2 раза превышен необходимый уровень потребления воды в коммунальном хозяйстве. В структуре использования воды 58,2% приходится на долю промышленности (главным образом, теплоэнергетики), около 19% - на сельское хозяйство и 19,8% - на жилищно-коммунальное хозяйство.

Для наглядности приведу таблицу №1 с данными, которые характеризуют использование водных ресурсов в сельском хозяйстве.

Таблица №1. Основные показатели использования водных ресурсов в сельском хозяйстве, млн. м³

Абсолютное водопотребление во всех отраслях снижается. Это происходит, во-первых, как уже говорилось, из-за сокращения (а иногда и остановки) некоторых производств, и, во-вторых, за счет оборотного водоснабжения. Оборотным водоснабжением называется такое водоснабжение, когда вода, забираемая из природного источника, рециркулирует затем в рамках применяемых технологий (охлаждаясь или очищаясь) без сброса в водоем или канализацию.

В настоящее время объем оборотной (многократно используемой) воды в процентном отношении к общему объему водопотребления на промышленные нужды составляет 75%. В абсолютном выражении это больше, чем годовой сток Волги. Если бы подобных систем не существовало бы, забор свежей воды для промышленности следовало бы увеличить в 3 раза.

Обобщенным показателем эффективности использования водных ресурсов, который сопоставляет объем затраченной воды с результатами хозяйственной деятельности, является водоемкость.

В масштабах экономики в целом она может измеряться следующим образом:

где W - водоемкость национального дохода (м³/руб.); R 1 - годовое потребление свежей воды; R 2 - годовой объем оборотного водоснабжения, V – стоимость годового валового внутреннего продукта.

Водоемкость показывает, сколько водных ресурсов нужно затратить для получения единицы национального дохода. Динамика этого показателя может служить индикатором эффективности использования водных ресурсов. Аналогичные показатели можно рассчитывать как по отраслевым комплексам, так и по отдельным отраслям и предприятиям.

Основным резервом повышения эффективности использования водных ресурсов является сокращение ее потребления в основных водопотребляющих отраслях, в особенности это относится к свежей воде - прежде всего за счет внедрения водосберегающих технологий и уменьшения ее использования на хозяйственные нужды. Второе направление - ликвидация многочисленных потерь воды на всех этапах ее использования, особенно непосредственно у водопотребителей. Только при доведении воды от источников до потребителей ежегодно теряется 8 км 3 . Большие потери отмечаются также непосредственно у водопотребителей, в частности, в орошении. Из-за применения устаревших технологий коэффициент полезного действия оросительных систем составляет 0,5, что означает практически пятидесятипроцентные потери. Этому же способствовал и хозяйственный механизм, не стимулировавший экономию воды при орошении. 20% от потребляемой воды теряется в коммунальном хозяйстве, а в отдельных городах этот показатель доходит до 40%. Такое положение происходит из-за состояния водопроводных систем (всевозможных испарений, утечек, протечек и т.п.). К этому следует добавить нерациональное потребление воды в быту (в среднем городской житель РФ потребляет более 300 л воды в сутки, в Москве эта цифра доходит до 400 л. Для сравнения: в США - около 200 л, а в Германии - 130 л) - отсутствия водомеров и низкие тарифы на воду для населения стимулируют расточительное использование дорогостоящей с точки зрения затрат на ее подготовку питьевой воды. Обостряется и проблема ее качества. Вследствие общего загрязнения водоемов, нехватки современных технологий очистки и недостатка средств на нее качество воды по своему физико-химическому составу ухудшается в целом ряде городов России.

Меры по рационализации использования водных ресурсов

Сложившаяся в стране ситуация с использованием природных ресурсов, в частности водных ресурсов, предполагает экономическое регулирование рационального использования и охраны ресурсов. Оно включает в себя:

Планирование и финансирование мероприятий по рациональному использованию и охране водных ресурсов;

Лицензирование пользования водными объектами;

Установление лимитов водопользования;

Установление нормативов платы за водопользование и водопотребление;

Установление нормативов платы за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты;

Предоставление налоговых, кредитных и других льгот при использовании малоотходных и безотходных технологий;

Покрытие ущерба, нанесенного водным объектам.

В своем развитии человечество прошло через многие этапы в использовании воды. Первоначально преобладало прямое использование воды – в качестве питья, для приготовления пиши, в бытовых хозяйственных целях. Постепенно возрастало значение рек и морей для развития водного транспорта. Возникновение многих центров цивилизации связано с наличием водных путей. Люди использовали водные пространства как пути сообщения, для ловли рыбы, добычи соли и других видов хозяйственной деятельности. В период расцвета судоходства наиболее экономически развитыми и богатыми были морские державы. И в современных условиях использование водных путей сообщения значительно сказывается на развитии мировой экономики.

В деятельности человека вода находит самое широкое применение. Это материал, используемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции и технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Сила падения воды приводит в действие турбины гидроэлектростанций. Водный фактор является определяющим в развитии и размещении ряда промышленных производств. К водоемким отраслям, ориентирующимся на крупные источники водоснабжения, относятся многие производства химической и нефтехимической промышленности, где вода служит не только вспомогательным материалом, но и одним из важных видов сырья, а также электроэнергетика, черная и цветная металлургия, некоторые отрасли лесной, легкой и пищевой промышленности. Широко используется вода в строительстве и промышленности строительных материалов. Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды, прежде всего, на орошаемое земледелие. Реки, каналы, озера – важные пути сообщения. Водные объекты – это места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

На первом месте в мировом потреблении воды находится сельскохозяйственное производство. Для того чтобы обеспечить продуктами питания все возрастающее население Земли, необходимы затраты огромного количества воды в земледелии. Ресурсы влаги и тепла и их соотношение определяют естественную биологическую продуктивность в различных природно-клима­тических зонах мира. Для производства 1 кг растительной массы разные растения расходуют на транспирацию от 150 – 200 до 800 – 1000 м 3 воды; причем 1 га площади, занятой кукурузой, испаряет за вегетационный период 2 – 3 млн. л воды; для выращивания 1 т пшеницы, риса или хлопка необходимо 1500, 4000 и 10000 т воды соответственно. Использование воды на хозяйственные цели в отдельных регионах и странах мира представлено в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Использование воды на различные хозяйственные цели
в отдельных регионах и странах мира

(в % к общему водопотреблению)*

Вода. Антропогенное воздействие на гидросферу.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км3. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. Теме рационального водопользования и посвящена моя работа. В ней будут рассмотрены основные проблемы рационального использования водных ресурсов, проблемы загрязнения и методы очистки водных ресурсов.

1. Водные ресурсы и их использование.

Основой водных ресурсов России является речной сток, составляющий в среднем по водности года 4262 км3, из которых около 90% приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего объема речного стока.

В настоящее время обеспеченность водой в расчете на одного человека в сутки в различных странах мира разная. В ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет в геометрической прогрессии. Однако существуют перспективные источники пресной воды - айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.

Без воды не может жить человек. Вода - один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а очень часто и средство производства. Увеличение расходования воды промышленностью связано не только с ее быстрым развитием, но и с увеличением расхода воды на единицу продукции. Например, на производство 1 т хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют 250 м3 воды. Много воды требуется химической промышленности. Так, на производство 1 т аммиака затрачивается около 1000 м3 воды.

Современные крупные теплоэлектростанции потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м3/с, или более 300 млн. м3 в год. Валовое потребление воды для этих станций в перспективе возрастет примерно в 9-10 раз. Авакян А.Б., Широков В.М.: Рациональное использование водных ресурсов: Учебник для геогр., биол. и строит. спец. вузов -- Екатеринбург, изд-во «Виктор», 1994. -- 320 с.

Одним из наиболее значительных водопотребителей является сельское хозяйство. В системе водного хозяйства это самый крупный водопотребитель. На выращивание 1 т пшеницы требуется за вегетационный период 1500 м3 воды, 1 т риса - более 7000 м3. Высокая продуктивность орошаемых земель стимулировала резкое увеличение из площади во всем мире - она сейчас равна 200 млн. га. Составляя около 1/6 всей площади посевов, орошаемые земли дают примерно половину сельскохозяйственной продукции.

Особое место в использовании водных ресурсов занимает водопотребление для нужд населения. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится около 10% водопотребления. При этом обязательными являются бесперебойность водоснабжения, а также строгое соблюдение научно обоснованных санитарно-гигиенических нормативов.

Использование воды для хозяйственных целей - одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.

По данным Государственного водного кадастра, суммарный забор воды из природных водных объектов в 1995 г. составил 96,9 км3. В том числе для нужд народного хозяйства было использовано свыше 70 км3, в том числе на:

промышленное водоснабжение - 46 км3;

орошение - 13,1 км3;

сельскохозяйственное водоснабжение - 3,9 км3;

прочие нужды - 7,5 км3.

Потребности промышленности на 23% удовлетворялись за счет забора воды из природных водных объектов и на 77% - системой оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.

Большое значение имеет удовлетворение потребностей населения в питьевой воде в местах его проживания через централизованные или нецентрализованные системы питьевого водоснабжения.

В РФ централизованные системы водоснабжения функционируют в 1052 городах (99% общего числа городов) и 1785 поселках городского типа (81%). Однако во многих городах ощущается недостаток мощностей водопровода. В целом по России дефицит мощностей водопровода превышает 10 млн. м3/сут, или 10% установленной мощности.

Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды, доля которых в общем объеме водозабора составляет 68%, и подземные воды - 32%.

Практически все поверхностные источники водоснабжения в последние годы подвергаются воздействию вредных антропогенных загрязнений, особенно такие реки, как Волга, Дон, Северная Двина, Уфа, Тобол, Томь и другие реки Сибири и Дальнего Востока. 70% поверхностных вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности - «условно чистая» и «грязная». Практически 70% населения РФ употребляют воду, не соответствующую ГОСТу «Вода питьевая».

За последние 10 лет объемы финансирования водохозяйственной деятельности в России сокращены в 11 раз. В результате этого ухудшились условия водообеспечения населения.

Нарастают процессы деградации поверхностных водных объектов за счет сбросов в них загрязненных сточных вод предприятиями и объектами жилищно-коммунального хозяйства, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, мясной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промыш-ленности, а также черной и цветной металлургии, сбора коллекторно-дренажных вод с орошаемых земель, загрязненных ядохимикатами и пестицидами.

Продолжается истощение водных ресурсов рек под влиянием хозяйственной деятельности. Практически исчерпаны возможности безвозвратного водоотбора в бассейнах рек Кубань, Дон, Терек, Урал, Исеть, Миасс и ряда других.

Неблагополучным является состояние малых рек, особенно в зонах крупных промышленных центров. Значительный ущерб малым рекам наносится в сельской местности из-за нарушения особого режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах, приводит к загрязнению рек, а также смыву почвы в результате водной эрозии.

Возрастает загрязнения подземных вод, используемых для водоснабжения. В РФ выявлено около 1200 очагов загрязнения подземных вод, из которых 86% расположены в европейской части. Ухудшение качества воды отмечено в 76 городах и поселках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Ченоземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чем свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров.

Суммарный расход загрязненных вод на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.

Из-за повышенного загрязнения водоисточников традиционно применяемые технологии обработки воды в большинстве случаев недостаточно эффективны. На эффективность водоподготовки отрицательно влияет дефицит реагентов и низкий уровень оснащенности водопроводных станций, автоматикой и приборами контроля. Положение усугубляется тем, что 40% внутренних поверхностей трубопроводов поражены коррозией, покрыты ржавчиной, следовательно, при транспортировке качество воды дополнительно ухудшается.

Государственный контроль и надзор в области питьевого водоснабжения проводится органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы во взаимодействии с органами государственного экологического контроля и государственными органами управления использования и охраны водного фонда. Учет количества потребляемой воды из централизованных систем питьевого водоснабжения осуществляется органами жилищно-коммунального хозяйства.

Программы развития питьевого водоснабжения входят неотъемлемой частью в планы социально-экономического развития территорий. Проектирование, строительство и реконструкция централизованных и нецентрализованных систем питьевого водоснабжения осуществляется с расчетными показателями генеральных планов развития территорий, строительными нормами и правилами, государственными стандартами, санитарными правилами и нормами. При этом в обязательном порядке учитываются требования обеспечения надежности указанных систем при воздействии на них дестабилизирующих факторов природного (оползни, подтопления, истощение водоносного горизонта и др.) и техногенного происхождения.