- •Глава 5 проблемы использования и охраны водных ресурсов
- •Эколого-экономическое значение водных ресурсов
- •5.2. Использование воды на различные хозяйственные цели
- •5.3. Загрязнение водоемов, оценка состояния и качества воды
- •5.4. Основные направления охраны и рационального использования водных ресурсов
- •5.5. Управление водными ресурсами, правовое и экономическое регулирование их использования
5.2. Использование воды на различные хозяйственные цели
В своем развитии человечество прошло через многие этапы в использовании воды. Первоначально преобладало прямое использование воды — в качестве питья, для приготовления пищи, 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. Так, морской транспорт перевозит в год 3—4 млрд. т грузов, что составляет 4—5% общего объема грузоперевозок, выполняя при этом свыше 30 трлн. т км, или 70% общего мирового грузооборота.
Отличительной чертой XX века явился быстрый рост водопотребления по самым различным направлениям. Вместе с тем сложилась резкая дифференциация в использовании воды на различные хозяйственные цели в отдельных регионах и странах мира. Прослеживается определенная взаимосвязь между уровнем экономического развития страны (доходов населения) и структурой водопотребления: чем выше уровень дохода (в расчете на одного жителя), тем более высокий удельный вес воды, используемой в промышленности и на коммунально-бытовые цели. И, наоборот, в странах с низким доходом населения высока доля воды, используемой в сельском хозяйстве; несомненно сказываются и различия в природно-климатических условиях (табл. 5.3).
Таблица 5.3
Использование воды на различны» хозяйственные цели в отдельных регионах и странах мира (в % к общему водопотреблению)
-
Регионы и страны мира
Группы водопотребления
сельскохозяйственное
промышленное
коммунально-бытовое
Весь мир
70
22
6
Страны с низким доходом
87
8
5
Страны со средним доходом
74
13
12
Страны с высоким доходом
30
59
11
Восточная Азия и Тихоокеанский регион
80
14
6
Европа и Центральная Азия
63
26
11
Латинская Америка и Карибский бассейн
74
9
16
Ближний Восток и Северная Африка
69
4
8
Южная Азия
93
2
4
Африка к югу от Сахары
87
4
9
Европейский Союз
21
63
16
Беларусь
15
45
40
Россия
17
56
25
Составлено по: Water for People, Water tor Ufa. — Barcelona, 2003; Содружество Независимых Государств. Статистический портрет. — М., 2001.
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 м3 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 10 000 т воды соответственно.
Площадь орошаемых земель на земном шаре достигает в настоящее время 220 млн. га. Они дают примерно половину сельскохозяйственной продукции мира, на таких землях размещается до 2/3, мировых посевов хлопчатника. В то же время на орошение I га посевов расходуется в течение гола 12— 14 тыс. м3 воды. Ежегодный расход воды достигает 2500 км3 или более 6% суммарного годового стока рек земного шара. По объему используемых вод орошаемое земледелие занимает первое место среди других водопотребителей.
Чрезвычайно велика потребность в воде для современного животноводства, содержания скота на фермах и животноводческих комплексах. Для производства 1 кг молока затрачивается 4 т, а 1 кг мяса — 25 т воды. Удельное использование воды на сельскохозяйственные цели в различных странах мира на рубеже XXI века колебалось в значительных пределах — от 10% в странах Северной Европы до 93% в Южной Азии.
Растет потребление воды в промышленном производстве. Невозможно указать другое вещество, которое бы находило столь разнообразное и широкое применение, как вода. Она является химическим реагентом, участвующим в производстве кислорода, водорода, щелочей, азотной кислоты, спиртов и многих других важнейших химических продуктов. Вода — необходимый компонент в производстве строительных материалов (цемента, гипса, извести и т.п.). Основная масса воды в промышленности используется для производства энергии и охлаждения. Значительное количество воды в обрабатывающей промышленности употребляется на растворение, смешивание, очищение и другие технологические процессы. Для выплавки 1 т чугуна и перевода его в сталь и прокат расходуется 50— 150 м3 воды, 1 т меди — 500 м3, 1 т синтетического каучука и химических волокон — от 2 до 5 тыс. м3 воды. Подавляющее число производств приспособлено к использованию только пресных вод; новейшим отраслям промышленности (производство полупроводников, атомная техника и др.) необходима вода особой чистоты. Современные промышленные предприятия, тепловые электростанции расходуют огромные ресурсы воды, сопоставимые с годовым стоком крупных рек.
По мере роста народонаселения и городов увеличивается расход воды на коммунально-бытовые нужды. Физиологическая потребность человека в воде, которая вводится в организм с питьем и пищей, в зависимости от климатических условий составляет 9-10 л в сутки. Значительно большее количество воды необходимо для санитарных и хозяйственно-бытовых нужд. Лишь при достаточном уровне водопотребления, которое обеспечивается централизованными системами водоснабжения, оказывается возможным удаление отбросов и нечистот при помощи сплавной канализации. Уровень хозяйственно-питьевого водопотребления колеблется в значительных размерах: от 30—50 л/сут в зданиях с водопользованием из водоразборных колонок (без канализации) до 275—400 л/сут на одного жителя в зданиях с водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабжения. Естественно, улучшение коммунально-бытовых условий жизни в городах и сельской местности влечет за собой рост потребления воды.
Теоретически водные ресурсы неисчерпаемы, так как при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды в природе. Еще в недалеком прошлом считалось, что воды на Земли так мною, что за исключением отдельных засушливых районов, людям не надо беспокоиться о том, что ее может не хватить, Однако потребление воды растет такими темпами, что человечество все чаще сталкиваемся с проблемой, как обеспечить будущие потребности в ней. во многих странах и регионах мира в настоящее время ощущается недостаток водных ресурсов, усиливающийся с каждым годом.
Рост промышленного и сельскохозяйственного производства, высокие темпы урбанизации способствовали расширению использования водных ресурсов в бывшем СССР. Забор речных и подземных вод постоянно возрастал, достигнув максимальной величины в 1985—1990 гг., когда он составил более 330 км3 в год, или 7% возобновляемых водных ресурсов. В ряде регионов с масштабным орошаемым земледелием и развитой промышленностью уровень использования водных ресурсов превышал 40%. Выборочные обследования, проведенные в I988 г., показали, что почти на половине сельскохозяйственных предприятий с установленными нормами водопотребления при орошении имел мест» перерасход воды. Начиная с 1992 г., в основном в результате спада производства, отмечается уменьшение водопотребления в странах СНГ: в Беларуси — в 1,6 раза, в России — в 1,4 раза (табл. 5.4). Этот период знаменуется укреплением позиций новой отрасли экономики — водного хозяйства.
Таблица 5.4
Забор, использование водных ресурсов и сброс загрязненных сточных вод в Беларуси и России
Показатели
|
1991 |
2000 |
||
Беларусь |
Россия |
Беларусь |
Россия |
|
Забор воды из природных источников, млрд. м3 Отношение забора 2000 г. к забору 1991 г.,% |
2,0
100,0 |
107,5
100.0 |
1,6
62,1 |
85,9
79,9 |
Водопотребление — всего, млрд. м3 Отношение водопотребления в 2000 г. к водопотреблению в 1991 г., % |
2,8
100,0 |
95,4
100,0 |
17
60,7 |
66,9
70,1 |
Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы — всего, млрд. м3 в том числе без очистки, млрд. м3 Отношение сброса сточных вод в 2000 г. к сбросу в 1991 г., % в том числе без очистки |
0,12
0,0 100,0
100,0 |
28,0
8,4 100,0
100,0 |
0,03
0,0 25,0
25,0 |
20,3
4,5 72,5
53,6 |
Потребление воды в расчете на одного городского жителя, л /сут. |
274 |
298 |
271 |
290 |
Использование свежей воды на 1 млрд. у. е. ВНП, млн. м3 |
|
|
25,6 |
72,0 |
Рассчитано по: 10 лет Содружества Независимых Государств (1991—2000): Стат. сб. — М., 2001.
Водное хозяйство формируется как отрасль народного хозяйства, занимающаяся изучением, учетом, планированием и прогнозированием комплексного использования водных ресурсов, охраной поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения, транспортировкой их к месту потребления. Основная задача водного хозяйства — обеспечение всех отраслей и видов хозяйственной деятельности водой в необходимом количестве и соответствующего качества. По характеру использования водных ресурсов отрасли народного хозяйства делят на водопотребителей и водопользователей. При водопотреблении вода изымается из ее источников (рек, водоемов, водоносных пластов) и используется в промышленности, сельском хозяйстве, для коммунально-бытовых нужд; она входит в состав выпускаемой продукции, подвергается загрязнению и испарению. Водопотребление с точки зрения использования водных ресурсов подразделяют на возвратное (возвращаемое к источнику) и безвозвратное (потери). Водопользование связано обычно с процессами, когда используют не воду, как таковую, а ее энергию или водную среду. На такой основе развивается гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, система отдыха и спорта и др.
Отрасли народного хозяйства предъявляют к водным ресурсам разные требования. Поэтому водохозяйственное строительство целесообразно осуществлять комплексно, учитывая особенности каждой отрасли и те изменения в режиме подземных и поверхностных вод, которые возникают при строительстве гидротехнических сооружений и их эксплуатации и нарушают экологические системы. Комплексное использование водных ресурсов позволяет наиболее рационально удовлетворять потребности в воде каждой отрасли народного хозяйства, оптимально сочетать интересы всех водопотребителей и водопользователей, экономить средства на строительство водохозяйственных сооружений.
