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. Найбільш 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 течієюналежать: 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 промисловостів 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