Використання водних ресурсів та основні факти їх нестачі

Водні ресурси світу - запаси прісних вод

В сучасний час, використовуючи різні природні джерела, людина споживає лише 0,12-0,15 % від усіх природних запасів прісної води. При такій незначній долі використання, здавалось би, що не має причин для виникнення дефіциту у цьому ресурсі, тим більше, що після використання вода як невичерпний ресурс повторно повертається в великий кругообіг.

Для того, щоб визначити причини дефіциту прісної води, необхідно познайомитися з деякими параметрами, які характеризують не лише середньо статичні показники запасів води, але і дають уявлення про можливості у їх споживанні. До важливих відносяться: доступність окремих категорій води, їх розподіл по території, швидкість відновлення.

Екологічно обґрунтованим є такий об’єм забору води з системи (джерел), при якому останні зберігають свої основні властивості по запасах і якості (не виснажуються і не забруднюються).

Тому, необхідно враховувати швидкість відновлення водних ресурсів. З табл. видно, що найшвидше відновлюються річкові води, де швидкість поновлення в середньому складає 12-16 діб. Води озер відновлюються в середньому через 17 років, а підземні води - 1400 років

Якщо брати до уваги світові запаси ресурсів річкового стоку, то найбільш забезпеченими є жителі Південної Америки на душу населення яких припадає – 129 м³/добу води, найменш – Європи – 13,1 м³/добу. Однак найгірше водозабезпечення в Азії, де проживає 4,2 млрд. населення (2012), а річки великих регіонів центральної та південно-західної частин маловодні (табл. 2).

В п’ятірку лідерів за запасами водних ресурсів на душу населення входять Французька Гвіана (609091 м³), Ісландія (539683 м³), Гайана (315858 м³), Суринам (236893 м³), Конго (230125 м³) (рис. 2).

Найменше водних ресурсів на душу населення припадає в Кувейті (6,85 м³), Об'єднаних Арабських Еміратах (33,44 м³), Катарі (45,28 м³), на Багамах (59,17 м³), в Омані (91,63 м³), Саудівській Аравії (95,23 м³), Лівії (95,33 м³)

Згідно даних Центрального розвідувального управління, за забезпеченістю водними ресурсами в десятку лідерів входять Бразилія (8233 км³), Росія (4508 км³), США (3051 км³), Канада (2902 км³), Китай (2840 км³), Колумбія (2132 км³), Індонезія (2019 км³), Перу (1913 км³), Індія (1911 км³), Конго (1283 км³)

Запаси водних ресурсів України станом на 2011 рік складали 139,6 км³,що забезпечило країні посісти у цьому списку 57 місце в світі та 12 місце в Європі (після Росії, Норвегії, Румунії, Туреччини, Франції, Італії, Швеції, Ісландія, Сербії, Німеччини, Великобританії)

Водозабезпеченість кожної країни, у майбутньому, може залежати від того, чи знаходяться витоки річок або ділянки їх русел за межами країни. На карті 5, представлено відсоток обсягу поновлюваних водних ресурсів, що надходять до країни з території сусідніх держав, від загального обсягу запасів водних ресурсів країни. Н айбільш залежними від "поставок" води з території країн-сусідів є наступні держави: Кувейт (100%), Туркменістан (97,1%), Єгипет (96,9%), Мавританія (96,5%), Угорщина (94,2%), Молдова (91,4%), Бангладеш (91,3%), Нігер (89,6%), Нідерланди (87,9%). На території колишніх пострадянських країн: Туркменістан (97,1%), Молдова (91,4%), Узбекистан (77,4%), Азербайджан (76,6%), Україна (61,9%), Латвія (52, 8%), Білорусь (35,8%), Литва (37,5%), Казахстан (31,2%), Таджикистан (16,7%) Вірменія (11,7%), Грузія (8,2%), Росія (4,3%), Естонія (0,75%), Киргизстан (0%) (рис.5).

Отже, в десятку лідерів за запасами водних ресурсів, що найменш залежать від потенційно-можливого зниження транскордонного стоку, викликаного забором води країнами, розташованими вище за течією належать: Бразилія (5417 км³), Росія (4314 км³), Канада (2850 км³), Індонезія (2838 км³), Китай (2813 км³), США (2801 км³), Колумбія (2113 км³), Перу (1617 км³),Індія (1252 км³), Бірма (881 км³).

Резерв води, на який може розраховувати людство в найближчому майбутньому, орієнтовно становить 6,5 тис.км³. Якщо врахувати, що загальна кількість населення на Землі перевищує 7 млрд, а витрата води – не менше 3500 км³ за рік, то в середньому водоспоживання на одну особу не перевищує 500 м³ за рік.

 

Використання водних ресурсів та основні факти їх нестачі

З використанням водних ресурсів пов’язанні два поняття: водоспоживання та водокористування.

Водоспоживання – це забір води з джерел водопостачання, з метою подальшого її використання для виготовлення продукції, з наступним її поверненням у меншій кількості та іншій якості. Категорію водоспоживачів становлять промислові підприємства, галузі сільського господарства, комунально-побутового водопостачання та ін.

Водокористування – це використання водних ресурсів, як середовища або джерела енергії без забору з природного середовища. Категорію водокористувачів становлять такі галузі, як гідроенергетика, водний транспорт, лісосплав, рибне господарство, водний туризм та інші види рекреації.

Виділяють чотири основних джерела попиту на воду: сільське господарство, виробництво електроенергії, промислове використання і побутове споживання.

Існує прямий зв'язок між водою і виробництвом продукції. В залежності від промислового, економічного розвитку країни, природно-географічних умов та інших показників, відсоткова частка водозабору по різних галузях господарства у кожній країні відрізняється.

Розподіл водоспоживання в різних куточках Землі визначається, передусім, особливостями ведення сільського господарства та розвитком промисловості. У світі простежуються географічні закономірності у використанні води. У північних і середніх широтах північної півкулі переважає використання води у промисловості та в сільському господарстві, на північ і південь від екватора – у сільському, а також домашньому господарстві, а у південному регіоні – у сільському господарстві та сільському і домашньому господарстві.

Найбільша частка забору водних ресурсів, при якій витрачається близько 65% всієї води відбувається для потреб сільського господарства при здійсненні іригації земель (зрошення). В аридних районах, наприклад у Єгипті, цей показник набагато вищий і досягає 98%. Частка промисловості в світовому водоспоживанні складає близько 25%. У країнах з достатнім зволоженням, де не має необхідності здійснювати інтенсивне зрошення, ця частка досить висока. Наприклад, для Англії, Німеччини та Франції вона змінюється в межах 71-87% від сумарного водоспоживання. Даний показник залежить від типу технологій, що застосовуються у виробництві, тому навіть для виготовлення однієї і тієї ж одиниці промислового продукту, величина кількості спожитої води на одиницю буде відрізнятися більше ніж в 10 разів. Розподіл водокористування в різних частинах світу представлено в таблиці.

Міське населення споживає не більше 10% всього обсягу води, яка забирається. Це дорога вода, оскільки на будівництво та експлуатацію складних систем водопостачання необхідно затрачати значні кошти. Незважаючи на це, типова величина втрат води в міських мережах становить 50%. Наприклад, у деяких столицях країн, що розвиваються, втрати води становлять: Маніла (Філіппіни) - 55-65%, Джакарта (Індонезія) - 50%, Мехіко (Мексика) - 50%, Каїр (Єгипет) - 47%, Бангкок (Таїланд) - 32%. Дещо нижчі показники у розвинутих країнах, таких як Німеччина, Іспанія, Японія

Фахівці вважають, що для задоволення потреб людини достатньо 300 л води на добу, у тому числі 100 л – для її безпосередніх потреб. Нині об’єми водокористування на пересічного жителя в місті і селі суттєво відрізняються. Якщо на міського жителя в середньому витрачають 150 л/добу, то на сільського – не більше 50 л. Для прикладу, питоме водоспоживання у Нью-Йорку складає 600 л/добу, Парижі - 500, Москві - 400, Києві - 353 л/добу тощо. Один мешканець України в середньому споживає до 238 л/добу прісної води

Загалом, динаміка водокористування у світі характеризується сталою тенденцією до зростання загального об’єму водозабору (табл.)

Використання води має сезонні та добові особливості і є нерівномірним. До найстабільніших водокористувачів належать промислові підприємства з цілодобовим виробничим циклом, водопостачання населених пунктів, теплових і атомних електростанцій та ін. Сезонне водокористування властиве зрошувальному землеробству, судноплавству (у помірних і високих широтах), рибному господарству. Зокрема, зрошуване землеробство потребує великих об’ємів води у різні фази вегетаційного періоду, водний транспорт і лісосплав – у період навігації, рибне господарство – у період нересту риб.

Аналогічно різняться витрати води у промислових підприємствах в залежності від продукції та технологій, що виробляють. Обсяг споживання води в промисловості оцінюють водоємністю виробництва – кількістю води, потрібної для виробництва 1 т готової продукції. За обсягом водокористування галузі промисловості поділяються на водомісткі та не водомісткі. Наприклад, для виготовлення 1 т сталі витрачається близько 200-300 м³ води, міді - 500, паперу – 600-800, пластмас – 500-1000, целюлози – 1500, синтетичного каучуку – 2000-3000, алюмінію – більше 10000 (рис.). У промислово розвинених країнах індустріальне споживання приблизно дорівнює сільськогосподарському. Для роботи ТЕС потужністю 3 МВт потрібно приблизно 300 км³ води на рік.

Сучасний металургійний комбінат, хімічний завод, теплова чи атомна електростанція потребують більше води, ніж місто з мільйонним населенням. Найбільшим водоспоживачем є сільське господарство, у якому на 1 т урожаю пшениці витрачають 1500 т води, рису – 4000-7000, бавовни – 10000-20000 т

Загалом, вибір джерела водопостачання здійснюється з урахуванням вимог споживача до якості води. Для промислових цілей дозволяється використовувати тільки поверхневі води, в тому числі води морів і океанів. Підземні води використовуються лише за потреби для виконання технологічних процесів її з температурою до 15°С і за наявності запасів цих вод, які є достатніми для забезпечення господарсько-питного і промислового водопостачання. В окремих випадках дозволяється застосування геотермальних вод