Американский эколог, зоолог

Вода — это особый ресурс, без которого невозможна реализация большинства технологий. Она же является продуктом, необходимым каждому человеку и животному. Невозможно указать другое вещество, которое бы находило столь разнооб­разное и широкое применение, как вода. Она является хими­ческим реагентом, участвующим в производстве кислорода, водорода, щелочей, кислот, спиртов. Вода—необходимый компонент в производстве строительных материалов: цемента, извести и др. Большое количество воды используется для производства тепловой и электрической энергии.

За последние 100 лет общее водопотребление в мире увеличилось в 10 раз. В расчете на год мировое потребление воды составляет примерно 4 тыс. км³. На первое место по объему потребления воды вышло сельскохозяйственное производство. Для производства 1 кг растительной массы разные растения расходуют на транспирацию от 200 до 1000 м³ воды. Для вы­ращивания 1 т пшеницы, риса и хлопка требуется 1500, 4000 и 10000 т воды, соответственно.

Площадь орошаемых земель на Земле достигает 220 млн га, которые дают примерно половину сельскохозяйственной продукции мира. Ежегодный расход воды на орошаемое земледе­лие достигает 2500 км³ или более 6% суммарного годового сто­ка рек земного шара. Велика также потребность в воде для современного животноводства: для производства 1 кг молока в совокупности требуется 4 т воды, а 1 кг мяса — 25 т воды.

В России разведано более 3 тыс. месторождений подземных вод, эксплуатационные запасы которых составляют 27 км³/год. Ежегодно используется около 12 км³ подземных вод, в том числе на хозяйственно-питьевое водоснабжение 75%, на производственно-технические цели 21%, на орошение 4%. Увеличение потребности в воде связано с ростом водоемкости большинства производств. Для производства 1 т продукции расходуется следующее количество воды: сахар — 100 т; сталь — 300 т; медь — 500 т; бумага— 1000 т; пшеница— 1500 т; синтетический каучук — 2000 т; капрон — 5600 т. Одна ТЭЦ мощностью 300 МВт расходует воды более 300 млн м³год. Для производства суточной нормы продуктов питания для одного человека требуется 6 м³ воды.

Возникновение многих центров цивилизации связано с наличием водных путей. В период развития судоходства наиболее богатыми были морские державы. Сегодня мировой морской транспорт перевозит в год до 4 млрд т грузов.

Водный потенциал нашей планеты составляет 1,5 млрд км³, однако на пресные воды приходится около 30 млн км³. По объему речного стока Россия (10 тыс. км³) занимает второе место в мире после Бразилии. В крупнейшем озере мира Байкале сосредоточено четвертая часть озерных вод мира (23 тыс. км³). Крупными по протяженности реками России являются Лена (4400 км), Енисей (3490 км), Волга (3530 км). Из искусственных водохранилищ России наибольшим по объему является Братское водохранилище (170 км³).

Объем выкачивания грунтовых вод в густонаселенных странах составляет 100 млрд м³. Приняв, что на производство 1 т зерна требуется 1000 т воды, можно сказать, что этот объем воды эквивалентен получению 160 млн т зерна. При среднем мировом потреблении зерна около 300 кг/чел. в год этим зерном можно накормить 500 млн человек. Это означает, что 500 млн человек из 7 млрд жителей Земли питаются за счет истощения подземных водных ресурсов планеты.

Во всем мире потребности городов в воде удовлетворяют, забирая воду, которая раньше шла на орошение полей. При этом сокращение объема продовольствия компенсируют закупкой зерна за границей. Поскольку производство 1 т зерна требует 1000 т воды, то для стран с водным дефицитом импорт зерна — это скрытый и эффективный способ импорта воды.

Субъекты, использующие воду в технологических процессах и в системах коммунального хозяйства, называются водо-потребителями. Структура водопотребления в некоторых странах мира представлена в табл. 3.4. Россия имеет незначительный относительный водозабор. В некоторых странах эта величина составляет более 50% (Пакистан, Иран), а в Египте водозабор превышает объем возобновляемых ресурсов.

Таблица 3.4. Структура водопользования (км³/год)

В некоторых странах

Внутри промышленного сектора главной водопотребляющей отраслью является энергетика (75%). Металлургия потребляет около 6%, целлюлозно-бумажная промышленность — 5%, химическая и пищевая — 5%, машиностроение — 3%. Объем оборотной воды к общему объему водопотребления в промыш­ленности составляет 77%.

Отрасли, которые используют воду как ресурс, не меняя ее состояния, называются водопользователями. К ним относятся, в частности, водный транспорт, рыболовство, гидроэнергетика. По установленной мощности гидроагрегатов (около 48 ГВт) и по годовой выработке электроэнергии на ГЭС (около 170 млрд кВт • ч) Россия занимает пятое место в мире. Первое место прочно удерживает Китай с установленной мощностью гидроагрегатов 172 ГВт. Современный экономически эффективный гидроэнергетический потенциал России составляет около 335 ГВт • ч/год, то есть Россия может вдвое увеличить выработку электроэнергии за счет строительства новых ГЭС. Крупные гидроэнергетические проекты вызывают возражения экологов в связи с большими площадями затапливаемых земель. Экологически безопасным способом получения электроэнергии является малая гидроэнергетика. В России энергетический потенциал малых ГЭС составляет 40 ГВт ч/год. Малые ГЭС позволяют сохранить природный ландшафт и не оказывают влияния на нерестовый ход рыб.

Биологические ресурсы

Биологические ресурсы воды и суши отличаются видовым мно­гообразием и требуют разумного освоения в рамках промыслового хозяйства. Биологическое природопользование в отличие от промышленного базируется на эксплуатации возобновляе­мых ресурсов биосферы и позволяет реализовывать принцип их неистощительного использования. К отраслям биологического природопользования относятся: рыбное и охотничье хозяйства, заповедное дело, рекреация, добыча торфа, лесное и сельское хозяйства. Четыре миллиарда людей на Земле питаются всего за счет трех культур — пшеницы, риса и кукурузы.