Потери пресной воды. Экологические последствия

Как отмечено выше (разд. 2.2), объём речных вод составляет ничтожную часть (0,0001 %) объёма гидросферы. Между тем до настоящего времени потребление человеком пресной воды осуществляется, главным образом, за счёт вод речного стока. Это понятно: речная сеть наиболее доступна для изъятия пресной воды как по распространённости по земной поверхности (по сравнению, например, с озёрами, в которых пресной воды содержится больше на два порядка величины, но распределены озёра крайне неравномерно), так и по энергетическим и другим издержкам на изъятие (по сравнению, например, с забором воды из подземных источников). Кроме того, воды речной сети наиболее динамичны и способны к возобновлению и самоочищению. Годовой сток речной сети в мировой океан составляет, по разным оценкам, в среднем (15…16)×10³ км³/год. Если отнести прогнозируемое на 2000 г. водопотребление в мире (5190 км³/год, рисунок 2.1) к среднему многолетнему стоку мировой речной сети (15…16) ×10³ км³/год, то окажется, что усреднённый общемировой водозабор приближается к 30% от общемирового усреднённого стока речной сети. Конечно, в такой оценке не учтён водозабор из подземных источников, из озёр (этот водозабор учтён в прогнозной величине водопотребления 5190 км³/год). Поэтому реальное отношение годового водозабора к годовому стоку будет несколько меньше 30 %, но дело идёт к этому.

В этой ситуации чрезвычайно важно предельно минимизировать безвозвратное водопотребление. То есть такое водопотребление, при котором определённая доля воды, забираемая водопользователем, например, из речной сети, в речную сеть не возвращается. К сожалению, сегодняшние технологии в промышленности, сельском хозяйстве, коммунальном хозяйстве предопределяют значительные потери пресной воды. В таблице 2.2 для указанных видов хозяйственной деятельности приведены данные по полному водопотреблению и безвозвратным потерям (в знаменателе, здесь же – процентное содержание потерь) на территории бывшего СССР в 1900, 1980 и 2000 г.г.

Как следует из таблицы 2.2, в 2000 г. на территории бывшего СССР из 440 км³ потреблённых пресных вод 270 км³ (или 61,4 %) будет безвозвратно изъято, прежде всего, из речного стока. Если положить, что на территории бывшего СССР, как и в среднем в мире, водозабор составляет ~30 % от стока, то с учётом того, что безвозвратные потери пресных вод в 2000 г. оценены в 61,4 %, получается, что речная сеть данной территории сегодня безвозвратно теряет 0,614·30 %» 18,5 % своего стока. Эту же цифру можно, в первом приближении, отнести и к миру в целом.

Разумеется, данные потери не абсолютно безвозвратны для биосферы. Фактически в процессе водопользования часть воды из речной сети переводится в атмосферную влагу за счёт испарения (как, например, в устройствах охлаждения нагретых вод ТЭС и АЭС) или в почвенную и атмосферную влагу (как при орошении в сельском хозяйстве) и, таким образом, остаётся в биосфере. Но водоёмам, точнее, биоте водоёмов, прежде всего рек, от этого не легче: уменьшение практически на 20 % массы воды в реках приводит к резкому изменению условий обитания всех участников. Интенсивное одновременное загрязнение речных вод коммунальными, промышленными и сельскохозяйственными стоками ведёт к деградации рек речной системы территории бывшего СССР. Характерные примеры: реки Средней Азии – Амударья и Сырдарья, практически «разобранные» на орошение хлопковых плантаций и другие хозяйственные нужды по пути их следования к Аральскому озеру-морю и предопределившие, таким образом, начавшуюся гибель Аральского моря; река Дон, водозабор которой составил 64 %, что соответствует безвозвратным потерям его вод в 40 %, а в июне-августе, на которые приходится более 60 % водозабора, легендарный тихий Дон вообще дышит на ладан.

Таблица 2.2 - Полное водопотребление и безвозвратные потери, в км³/год, по видам хозяйственной деятельности на территории бывшего СССР

(по И.А. Шикломанову, 1988 г.)

При безвозвратном отводе воды экологические последствия затрагивают не только собственно реку. Пересыхают или уже пересохли болота вдоль множества рек, так как болота в гораздо меньшей степени подпитываются периодическими паводками. Это приводит к исчезновению большого количества водной дичи и многих видов животных и растений, ранее обитавших в этих местах. Это касается и эстуариев-заливов, в которых пресная вода, выходящая из устьев рек в мировой океан, постепенно смешивается с морской. Эстуарии – одни из самых продуктивных экосистем в биосфере: прекрасные места размножения многих видов рыб, моллюсков, водяных птиц. При уменьшении речного стока солёность воды в эстуариях возрастает, что резко изменяет экологию данных вод. Так, экологическая обстановка в северной части Калифорнийского залива (Мексика) заметно изменяется в связи со значительным уменьшением притока пресной воды из реки Колорадо: забор воды на орошение и водоснабжение города Лос-Анджелеса стремительно приближается к 100 % её среднегодового стока, и то место, где река впадает в Калифорнийский залив, теперь часто представляет собой её сухое русло [6].