Яков Хромченко - О питьевой воде

Эти данные уточняет диаграмма 2 в. Здесь за вычетом поверхностных пресных вод озер (87 %) и болот (11 %), непроточных, склонных к эвтрофированию (зарастанию) и, как правило, богатых органическими загрязнениями, остается 2 % речного стока, реально пригодного и доступного для водопользования. Но это 2 % не от мировых запасов воды, а от крошечного сектора (0,3 %) диаграммы 2 б.

Таким образом, становится понятно, что для водной расточительности у человечества никаких оснований нет.

Здесь представляется интересным рассмотреть некоторые абсолютные величины, характеризующие мировые запасы воды – нашу систему жизнеобеспечения.

Объем воды мирового океана с соленостью ~3,5 % и температурой 3,7°С составляет около 1 млрд 375 млн км 3.

Поверхность (акватория) мирового океана составляет примерно 361 млн км 2, что в 2,4 раза больше площади территории суши (149 млн. км 2) или в 21,2 больше площади территории России.

Круговорот воды обеспечивается ее испарением в объеме 525 тыс. км 3в год, в том числе:

– 86 % – испарением соленых вод Мирового океана и внутренних морей;

– 7 % – испарением вод суши;

– 7 % – транспирацией влаги растениями.

Этот природный дистиллятор питается энергией Солнца, потребляя порядка 20 % этой энергии.

Что же остается человечеству? Мы можем рассчитывать только на скорость возобновления водных ресурсов.

Например, скорость водообмена во льдах полярных зон и ледников составляет 8000 лет.

Скорость водообмена воды рек составляет примерно 10–12 суток. Это – реальные сроки. Мировой речной сток составляет примерно 37,3 тыс. км 3в год, при используемой части подземных вод около 13 тыс. км 3в год. Подземные воды – не очень надежный и прогнозируемый поставщик.

Рис. 3. Распределение пресноводных ресурсов по регионам мира, тыс. км 3

Рис. 4. Страны с крупнейшими запасами пресной воды, тыс. км 3

Рис. 5. Запасы пресной воды на душу населения, тыс. м 3

В этой связи 37,3 тыс. км 3воды в год – это то, на что может рассчитывать человечество на сегодняшний день.

На рис. 3 показано, как распределены пресноводные ресурсы по регионам мира. Как видно из рисунка, наиболее водообеспеченным континентом является Азия, далее с существенным отрывом идут Южная Америка, Северная Америка, Европа, Африка, Австралия и Океания.

Очевидно, что неравномерное распределение пресной/питьевой воды предполагает и различные экономические условия, различное качество жизни и различную способность к выживанию.

На рис. 4 представлены страны с крупнейшими запасами пресной воды.

Мы видим, что Россия занимает второе место в мире, уступая только Бразилии: 4500 тыс. км 3против 6950 тыс. км 3. При этом Россия по водообеспеченности почти вдвое опережает даже страну озер – Канаду.

Здесь интересно сопоставить данные рисунков 4 и 5. Мы видим, что в пересчете запасов пресной воды на душу населения Россия остается «в клубе» водообеспеченных стран, в то время как запасы воды Китая, Индонезии и США в пересчете на душу населения несопоставимо уменьшились.

В таблице 2 представлены для справки крупнейшие реки мира с указанием среднего водостока в м 3в сутки.

Реки Земли распределены весьма неравномерно. На каждом материке можно наметить главные водоразделы – границы областей стока, поступающего в различные океаны. Главный водораздел Земли делит поверхность материков на два основных бассейна: атлантико-арктический (сток с площади которого поступает в Атлантический и Северный Ледовитый океаны) и тихоокеанский (сток поступает в Тихий и Индийский океаны). Объем стока с площади первого из этих бассейнов значительно больше, чем с площади второго.

Центральный водораздел Европейской части России, Русской равнины – Валдайская возвышенность. Из местных болот и озер берут начало главные реки Европейской России, относящиеся к бассейнам разных морей: Волга (Каспийское море), Днепр (Черное море), Западная Двина (Балтийское море).

Таблица 2

Крупнейшие реки мира

Раньше считалось, что Нил протяженнее, но данные экспедиций 2008 года установили местоположение истоков реки Укаяли, что поставило на первое место Амазонку. Думается, что при такой малой разнице в протяженности этих великих рек данные будут корректироваться еще не раз.

Источниками водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий являются подземные воды, воды поверхностных водоемов и атмосферные осадки.

Несколько слов об особенностях каждого из этих источников, понятий и терминологии, с ними связанной. Это представляется интересным с точки зрения понимания специфики и уязвимости каждой из этих водных экосистем.

Подземные воды – это воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и/или парообразном состоянии при температурах от –93 до 1200°C и давлении от нескольких единиц до 3000 МПа [18].

По мнению ученых [19], объем подземных вод составляет 60 млн км 3, или 3,83 % от всего объема гидросферы.

По интенсивности водообмена подземные воды делят на зоны:

• активного водообмена : 300–500 м от поверхности земли. Время обновления вод составляет от нескольких лет до нескольких десятков лет. Здесь преобладают пресные воды с содержанием солей до 1 г/л;

• замедленного водообмена : 500–2000 м от поверхности земли. Время обновления вод исчисляется десятками и сотнями лет. Это солоноватые воды с содержанием солей от 1 до 35 г/л;

• пассивного водообмена : более 2000 м от поверхности. Время обновления вод происходит на протяжении миллионов лет. Представляют собой соленые воды, близкие к морской воде, – с солесодержанием более 35 г/л.

Среди подземных вод различают ненапорные (с верхним водонепроницаемым слоем) и напорные. К ненапорным относятся верховодка и грунтовые воды.

Верховодка, или почвенные воды, обычно залегает на глубине до 5 м, имеет малую мощность водоносного слоя, небольшие запасы и подвержена загрязнениям с поверхности земли. Верховодка отличается сезонной нестабильностью состава и резкими изменениями уровня.

Эта вода при небольшой глубине залегания занимает очень большие площади. Она пополняется при инфильтрационном просачивании дождевых вод через грунт, в ходе паводков и таяния снегов, «обогащаясь» при этом многочисленными и разнообразными примесями.