Водные ресурсы
Вспомните
1. Какие реки планеты относятся к числу наиболее полноводных?
2. Какова обеспеченность водными ресурсами территории России?
3. На всей ли территории Земли обеспеченность водными ресурсами одинакова?
Вы узнаете
О водных ресурсах и их размещении по регионам и странам мира.
Как вы думаете
Почему при остром дефиците пресной воды в засушливых областях не осуществляется транспортировка айсбергов из районов Гренландии и Антарктиды?
Рис. 44. Мировой океан
Водные ресурсы
Общий объём вод гидросферы составляет около 1,5 млрд км3. Этот огромный объём водных ресурсов кажется неисчерпаемым. Однако не всё так просто. Из этого действительно невообразимого количества воды около 94% приходится на воды Мирового океана (рис. 44), то есть на воды, прямое использование которых невозможно ввиду их солёности. Ещё около 1,6% составляют снега и льды, главным образом Антарктиды. Доступ к этим запасам воды затруднён вследствие удалённости полярных районов. Около 4,4% приходится на подземные воды. Но эти воды нужно искать, как ищут полезные ископаемые. А это значит, что их не везде можно найти. Остаются всего лишь сотые доли процента, которые составляют воды суши: реки, озёра и болота.
Для своих нужд человечество использует прежде всего речные воды. Суммарный годовой сток всех рек планеты составляет около 41,7 тыс. км3. Человечеству же в год необходимо около 4 тыс. км3. Таким образом, воды в реках значительно больше, чем нужно человеку.
Рассчитайте долю речных вод в общем объёме гидросферы.
Проблемы, связанные с водными ресурсами
Проблема исчерпаемости, которая характерна для всех видов ресурсов, для воды не существует. Она не может закончиться, а значит, водные ресурсы исчерпаться не могут. Может исчерпаться качество потребляемой воды.
Количество воды на поверхности Земли в каком-либо районе зависит от климата, а значит, неизбежно возникает неравномерность распределения водных ресурсов. Около одной трети поверхности суши занимают практически безводные, аридные, или сухие, пояса (рис. 45):
— северный (Сахара, пустыни Азии);
— южный (пустыни Намиб, Калахари, Атакама, пустыни Австралии).
Из-за отсутствия или сильной нехватки воды огромные территории чрезвычайно трудны для заселения и освоения. При этом обеспеченность водными ресурсами может быть достаточно высокой, ведь в этих местах почти нет населения (рис. 46). Но нельзя забывать, что отсутствие населения как раз и вызвано отсутствием воды. Поэтому для стран, на территории которых есть пустыни, эти безводные пространства являются большой проблемой. Ведь это огромные территории, составляющие порой значительную часть страны, которые чрезвычайно трудны для заселения и освоения.
Рис. 45. Большинство населения планеты не имеет доступа к чистой воде
Проблема обеспечения населения и хозяйства водой решается за счёт использования подземных вод, которые можно обнаружить даже в центре безводной пустыни. Можно опреснять морскую воду, с запасами которой нет никаких проблем у любой страны мира, имеющей выход к морю. В ряде случаев воду доставляют из водоизбыточных районов планеты по системам трубопроводов.
Есть и более фантастические проекты. Например, буксировка айсбергов (рис. 47) из полярных районов планеты к побережьям тропических стран. Реализация этих проектов часто затруднена из-за высокой их стоимости. Далеко не все страны могут себе это позволить.
Рис. 46. Обеспеченность стран мира ресурсами полного речного стока на душу населения
Рис. 47. Айсберг — источник пресной чистой воды
Вторая проблема, связанная с водными ресурсами, — это загрязнение воды. Человек использует речную воду для разных целей, причём во всё бо́льших количествах. Например, за ХХ в. водопотребление в мире выросло приблизительно в десять раз.
Почему в XX в. резко
возросло водопотребление?
возросло водопотребление?
Использованная вода не исчезает бесследно. Рано или поздно она возвращается в реки. Но возвращается она уже в сильно изменённом виде, насыщенная разнообразными загрязняющими веществами. Это так называемые сточные воды (рис. 48). Они бывают промышленными, сельскохозяйственными и коммунальными.
Рис. 48. Сточные воды
Вода, участвующая в технологических циклах промышленных предприятий, поставляет в реки большое количество самых разнообразных, в том числе и весьма ядовитых, веществ. Правда, промышленное предприятие может контролировать процесс водопотребления, так как вода из реки, условно говоря, по одной трубе забирается, а по другой возвращается обратно в реку. При оснащении предприятия водоочистными сооружениями поступление загрязняющих веществ в реки сокращается во много раз. Современные очистные сооружения способны удалять из воды более 90% содержащихся в воде загрязняющих веществ.
Крупнейшим потребителем воды является сельское хозяйство. Около 2/3 всего водопотребления составляют воды, используемые для полива полей. При поливе с помощью дождевальных установок или иных оросительных систем обычно расходуется гораздо больше воды, чем нужно растениям. Эта вода в дальнейшем поступает в реки и водоёмы со всеми теми растворёнными в ней химическими веществами, которые применялись на полях. Минеральные удобрения, пестициды, инсектициды — всё это рано или поздно оказывается в реках.
Что можно сделать для предупреждения загрязнения водных объектов? В отношении промышленных сточных вод всё ясно. Главным средством является создание и эксплуатация очистных сооружений. Ещё более надёжным способом защиты водных объектов от загрязнения является создание замкнутых циклов использования воды. Идея способа состоит в том, что после очистки вода вновь поступает в производственный цикл предприятия и используется там многократно. В идеальном случае этот метод может практически исключить поступление промышленных стоков в природные водоёмы.
А что касается сельскохозяйственных вод, то, во-первых, необходимо рационально применять минеральные вещества, а во-вторых, совершенствовать системы полива растений. Обе задачи решаются с помощью технологии капельного полива, при использовании которой вода подводится непосредственно к каждому растению. Это снижает объём расходуемой воды и количество применяемых химических веществ, которые можно в микродозах вместе с водой доставлять каждому растению. Естественно, что при этом снижается поступление загрязняющих веществ в грунтовые воды, поскольку вся вода, идущая по системе капельного полива, усваивается растениями.
Повторим главное
1. Запасы водных ресурсов превышают потребности человечества в воде.
2. Население почти трети поверхности суши испытывает недостаток воды.
3. Различают два основных вида сточных вод: промышленные и сельскохозяйственные.
4. Решения проблемы нехватки и загрязнения воды существуют, однако большинство из них отличаются высокой стоимостью реализации.
Водные ресурсы, гидросфера, Мировой океан, воды суши, речные воды, неравномерность распределения водных ресурсов, северный, южный аридные (сухие) пояса, обеспеченность водными ресурсами, водоизбыточные районы, загрязнение воды, водопотребление, сточные воды, водоочистные сооружения, сельское хозяйство, замкнутый цикл использования воды, технология капельного полива.
1. Чему равен объём всех вод гидросферы?
2. Какую долю гидросферы составляют ресурсы речного стока?
3. Что такое аридный пояс?
4. Какие существуют виды сточных вод?
5. Что такое замкнутый цикл использования воды?
6. В чём заключается суть технологии капельного полива?
1. Почему, несмотря на огромные запасы водных ресурсов, их относят к разряду исчерпаемых?
2. Всегда ли достаточная ресурсообеспеченность водой какой-либо страны на душу населения означает, что эта страна не сталкивается с проблемой нехватки воды?
3. Почему опасность загрязнения сельскохозяйственными сточными водами выше, чем промышленными?
4. Каковы способы предупреждения загрязнения водных объектов сельскохозяйственными сточными водами?
5. В чём причина различий в объёмах сточных вод, производимых в разных регионах и странах?
1. Определите суммарный объём полного речного стока в крупнейших по площади на каждом из материков странах на основе данных рисунка 46.
2. На основе данных рисунка 46 и политической карты мира составьте список стран, имеющих достаточную и избыточную обеспеченность ресурсами полного речного стока на душу населения.
3. Проектная работа. Разработка комплекса мероприятий, направленных на обеспечение пресной водой аридных районов Земли.