Что такое дефицит воды
Проблема пресной воды: причины дефицита и последствия
Какая доля пресной воды в мировых водных ресурсах? Только 2,5% всей воды в мире является пресной водой. Из них доступен только 1%. Это касается и вод, сконцентрированных в ледниках и заснеженных районах. У современной цивилизации есть реальный доступ менее, чем к 0,001% воды планеты, и это все, что нужно человечеству, чтобы накормить и напоить 7-8 млрд людей.
Причины дефицита пресной воды
Сегодня безопасная, чистая питьевая вода стала роскошью для людей, живущих в пострадавших от засухи регионах и на африканском субконтиненте. Люди могут ежедневно проходить километры, тратить целый день на поиски источников. Даже если они найдут его, им придется бороться с болезнями, передаваемыми через воду. Экономическое развитие страдает, когда основные потребности не удовлетворяются, и людям приходится за них тяжело бороться.
Но если цифры в самом начале указывают, что запасы пресной воды на Земле находятся в достаточных количествах, ситуация с ее нехваткой вызывает недоумение и вопросы. Ведь в недрах планеты ее достаточно, чтобы обеспечить население, в десятки и сотни раз превышающее сегодняшнее.
Причины дефицита пресной воды следующие:
Все эти причины как по одиночке, так и в комплексе приводят к тому, что кризис ресурсов пресной воды уже не одно десятилетие наблюдается локально в отдельных регионах планеты. Отсутствие эффективного решения в ближайшее время привет к глобальному кризису.
В чем заключается проблема дефицита пресной воды?
В конечном счете, прямо или косвенно страдает человек. Современные люди напрямую зависят от состояния экономики их страны. Но водный кризис негативно сказывается на ней, а именно:
Нехватка пресной воды негативно сказывается и на окружающей среде, а именно:
Главный путь решения проблемы чистой пресной воды
Все эти последствия можно предупредить, если направить усилия развитых стран на устранение причин. Зачастую деятельность государств, от которых зависят такие решения, ограничивается какими-то локальными действиями, не оказывающие существенного влияния на проблему.
Главный путь решения проблемы чистой пресной воды – это грамотная экологическая дисциплина. Она включает и внедрение новых технологий, и тотальная переработка отходов, и контроль численности населения, и многие другие методы. Результат их внедрения – избыток чистой пресной воды для всего человечества.
Война за чистую воду: как самая распространенная жидкость оказалась в дефиците
Пресная вода составляет только 2,5 % от мировых запасов: она может стать одним из самых ценных ресурсов в мире, вокруг разразятся региональные или даже глобальные войны. Рассказываем, как этого не допустить.
Читайте «Хайтек» в
Почему может случиться дефицит пресной воды
Дефицит питьевой воды связан с последствиями изменения климата, с деятельностью человека, приводящей к сокращению водных ресурсов из-за загрязнения пресноводных экосистем, а также с последствиями урбанизации и изменений в землепользовании.
По статистике, практически 1/5 часть мирового населения живет в районах, в которых наблюдается серьёзная нехватка чистой питьевой воды. Кроме того, 1/4 населения живёт в развивающихся странах, которые испытывают нехватку воды из-за отсутствия инфраструктуры, необходимой для её забора из водоносных пластов и рек.
Одной из основных является проблема загрязнения пресной воды, существенно сокращающего имеющиеся запасы. Этому загрязнению способствуют промышленные выбросы и стоки, смыв удобрений с полей, а также проникновение соленой воды в прибрежных зонах в водоносные слои из-за откачивания грунтовых вод.
Как загрязняется пресная вода
Глобальное загрязнение водоемов
Как распределены водные ресурсы мира
Примерно третья часть из всех запасов пресной воды сосредоточена в Южной Америке, четвертая ее часть находится в Азии, а на страны постсоветского пространства приходится чуть больше 20%. И только около 2% распределено на Ближний Восток и Северную Африку.
Наибольшими же потребителями пресной воды считается Индия, Китай, США, Пакистан, Япония, Таиланд, Индонезия, Бангладеш, Мексика и Россия. При этом особо остро дефицит питьевой воды наблюдается в Китае, Индии и на всей территории Африки.
Помимо нехватки пресной воды, есть еще одна актуальная проблема — ее качество. Его ухудшение напрямую зависит от повышенного уровня загрязнения окружающей среды. В большинстве случаев причиной этому становится человеческая деятельность и перенаселение.
Как фильтровать воду, чтобы она была не опасна
Чистой питьевую воду, строго говоря, называть нельзя. С точки зрения химика чистая вода — это дистиллят, свободный от всех примесей и микроорганизмов. Для микробиолога чистая вода — идеальная среда для бактерий. Для нас чистая вода — жидкость, обогащенная минералами, которую можно без риска для здоровья пить ежедневно.
На сегодняшний день не существует единого универсального метода очистки пресной воды — его выбор зависит от состава воды, требований к ней и сферы дальнейшего использования. К примеру существуют озоновые, осмотические, фильтрационные и ионные системы очистки, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы.
Самой перспективной пока является технология нанофильтрации. Этот метод эффективно устранит даже галогенные органические и хлорсодержащие примеси в воде без использования агрессивных реагентов. Используют нанофильтрацию в Голландии, США и Франции. Этот способ — один из самых дорогостоящих, поэтому он не используется массово. Даже в странах, где применяют технологию нанофильтрации, делают это лишь для очистки воды, имеющей специальное назначение.
Способы фильтрации воды будущего
Корейские исследователи представили новую технологию, которая делает морскую воду пригодной для питья за несколько минут. Ученые использовали процесс мембранной дистилляции, который позволил добиться 99,9% очистки воды от соли. Они уверены, что решение облегчит кризис питьевой воды, усугубляемый изменением климата.
В новом исследовании подробно описывается способ очистки морской воды с помощью мембраны из нановолокна в качестве солевого фильтра. Хотя ученые раньше уже использовали мембранную дистилляцию, они сталкивались с проблемой, которая замедляла процесс. Если мембрана становилась слишком влажной или заливалась водой, она больше не могла отделять соль.
Поэтому ученым приходилось ждать, пока мембрана высохнет, либо придумывать дополнительные решения, например, использовать воздух под давлением, чтобы выпустить из пор застрявшую воду.
Исследователи из Даляньского морского университета в Китае разработали новую опреснительную установку, которая может плавать на поверхности морской воды, эффективно поглощать солнечную энергию и использовать это тепло для испарения воды.
Сам блок состоит из трех слоев: основная часть — это вспененный полиэтилен, который помогает ему плавать и действует как теплоизолятор. Снаружи пенопласт завернут в специальную бумагу — абсорбирующий материал, используемый в одноразовых подгузниках. Он отводит воду вверх к поверхности.
Важно отметить, что устройству удается избежать одной серьезной ошибки — загрязнения из-за накопления солей на поверхности. Со временем это снижает его эффективность.
В ходе испытаний команда выяснила, что солевой слой не образовался. Это свидетельствует о том, что специальные поры на покрытии блока отводят соль и сбрасывают ее обратно в морскую воду. Еще одно преимущество, по словам команды, заключается в том, что бумажный материал можно повторно использовать более 30 раз.
Химики из Кардиффского университета создали катализатор для мгновенной дезинфекции воды на основе частиц палладия и золота.
Авторы работы обнаружили, что в процессе синтеза H2O2 возникает множество других молекул, содержащих кислород, которые в десятки и сотни миллионов раз активнее взаимодействуют с микробами, чем перекись и хлорка.
Подобный уровень бактерицидности этих соединений, как отмечают Хатчинс и его коллеги, позволяет проводить практически мгновенную очистку воды от микробов, спор и прочих органических загрязнений, способных негативно повлиять на здоровье человека.
Химики Калифорнийского университета в Беркли нашли способ упростить удаление из воды токсичных металлов — ртути и бора.
Новый метод на основе мембран удаляет почти 100% токсичных металлов и выделяет ценные металлы для последующего использования или утилизации. По словам авторов, мембрану легко интегрировать в нынешние системы очистки воды.
В процессе разработки химики из Калифорнийского университета в Беркли синтезировали гибкие полимерные мембраны с наночастицами, которые могут быть настроены на поглощение определенных ионов металлов, например, золота или урана.
Мембрану можно настроить на какой-то определенный тип частиц, которые она будет поглощать.
Ученые из Массачусетского технологического института использовали заболонь нецветущих деревьев при создании фильтра для питьевой воды из натуральных материалов.
Они изготовили новые ксилемные фильтры, которые отфильтровывают такие патогены, такие как кишечная палочка и ротавирус. Лабораторные тесты подтвердили, что их разработка удаляет бактерии из загрязненных родников и грунтовых вод. Также ученые разработали простые методы для продления срока годности фильтров. В итоге, древесные диски могут очищать воду не менее двух лет.
Последствия дефицита воды
Недостаток чистой воды вынуждает людей использовать для питья воду из небезопасных источников, что сопряжено с повышенным риском ущерба для здоровья. Потребление загрязненной пресной воды приводит к ухудшению условий жизни, развитию серьёзных заболеваний — вплоть до смертельных исходов.
Из-за нехватки воды существует практика хранения воды в жилищах, что может существенно повысить риск загрязнения и привести к созданию благоприятных условий для размножения вредных бактерий. Также серьёзной является проблема гигиены: люди не могут надлежащим образом мыться, стирать одежду и содержать в чистоте свои дома.
Если не принимать никаких мер, то к 2030 году без удовлетворительной очистки воды будут оставаться почти 5 млрд человек — около 67 % населения планеты.
Сегодня на каждого жителя Земли приходится около 750м³ в год пресной воды, к 2050 году это количество уменьшится до 450 м³. До 80% стран мира окажутся в зоне, которая по классификации ООН относится к категории ниже черты дефицита водных ресурсов.
Только в Африке к 2020 году из-за изменений климата в такой ситуации окажутся от 75 до 250 млн человек. Нехватка воды в пустынных и полупустынных регионах вызовет интенсивную миграцию населения.
Уже сейчас от недостатка питьевой воды страдает большая часть Индии.
Дефицит воды: решение ключевых проблем
Значимость проблемы дефицита пресной воды
Вода покрывает 70% земной поверхности. Однако пригодная для использования пресная вода составляет лишь 3% от всего объёма водных запасов. В наше время более двух миллиардов людей живут в странах, испытывающих дефицит воды, а четыре миллиарда людей переживают его как минимум один месяц в году. Авторы исследования прогнозируют, что к 2030 году разрыв между спросом и предложением воды увеличится и составит 40%.
Нехватка воды и связанные с ней социальные риски являются одной из ключевых проблем, с которыми сталкивается современный мир. Дефициту воды уделено особое внимание в рамках реализации Целей ООН в области устойчивого развития, и решение этой глобальной проблемы, возможно, будет способствовать достижению шести Целей устойчивого развития.
Факторы роста потребности в воде
Необходимость глобального подхода к дефициту водоснабжения
Авторы исследования объясняют разные уровни дефицита воды в разных странах влиянием регионального фактора. Для комплексного решения проблемы дефицита необходим глобальный подход.
Неразрывная взаимосвязь дефицита воды и изменения климата
Дефицит воды и изменение климата неразрывно связаны между собой. Одним из основных доказательств этой связи является, к примеру, тот факт, что в результате изменения климата нарушается режим выпадения осадков. В целом, из-за изменения климата наступают как немедленные негативные последствия (усиление засухи, более частые наводнения, повышение температуры), так и системные (увеличение количества водяных паров в атмосфере усиливает выпадение осадков и, в конечном счёте, эрозию почвы).
Credit Suisse отмечает, что фактическая доступность воды зависит от прогнозируемого увеличения как случаев затопления, так и засухи в будущем. К 2050 году усиление наводнений подвергнет риску 1,6 млрд человек. Однако, по сравнению с нерегулярными последствиями наводнений, засуха является более долгосрочной, хронической проблемой и, возможно, самым пагубным результатом изменения климата. А между тем, с 1950 года количество случаев засухи увеличилось в пять раз.
Источник: Emergency Events Database (EM-DAT)
Оценка потребностей в инвестициях в водную инфраструктуру
Вместе с тем сегодня мы наблюдаем недостаточные финансовые вложения в развитие водной инфраструктуры по сравнению с объёмами инвестирования в другие сектора. Credit Suisse показывает это на примере сопоставления отдельных направлений инвестиций в развивающихся странах.
Источник: Всемирный банк, расчёты Credit Suisse
Что такое дефицит воды
По данным ООН через десятилетие двоих из трех людей коснется нехватка воды в мире. А уже к середине 21 века ¾ населения окажется в такой же плачевной ситуации.
Дефицит водных ресурсов – это отсутствие достаточных запасов водных ресурсов для удовлетворения потребностей населения, домашних животных в чистой питьевой воде. Главные источники пресной воды – это реки, озера и болота. Но природное распределение ресурсов, к сожалению, неравномерно по всей территории земного шара. Например, Европа это 20% жителей всей планеты, на которых приходится всего 7% ее запасов.
Количество людей на Земле растет с каждым днем, а с ними и потребность в питьевой воде. То есть, если ежегодный прирост людей составляет 84 млн человек, то необходимый прирост водных ресурсов должен быть, как минимум 60 млн кубометров.
Неправильное использование природных ресурсов приводит к их быстротечному расходу, ведь грунтовые воды восстанавливаются очень медленно – 1% в год. Также, немаловажное значение в этом вопросе занимает загрязнение водных источников (промышленные стоки, выбросы, смыв удобрений с полей). К примеру, в Америке 37% рек и озер так загрязнены, что в них даже невозможно купаться.
Если не предпринимать никаких мер, то к 2030 году без удовлетворительной очистки воды будут оставаться почти 5 млрд человек, около 67 % населения планеты. На сегодняшний день на каждого жителя плане Земли приходится около 750 куб. м в год пресной воды, к 2050 году этот показатель уменьшится до 450 куб. м. До 80 % стран мира окажутся в зоне, которая по классификации ООН относится к категории ниже черты дефицита водных ресурсов. По прогнозам пострадавшими ими окажутся Африка, Ближний Восток, Северный Китай и Южная Азия.
Ситуация в Казахстане
Одним из самых уязвимых и бедных государств в Центральной Азии по нехватке водных ресурсов является Казахстан. В целом, дефицит воды в Казахстане касается как питьевой воды, так и воды для нужд сельского хозяйства и промышленности.
Причина дефицита питьевой воды в Казахстане заключается в первую очередь в изношенности инфраструктуры и в отсутствии инновации при строительстве систем водоснабжения. В отдаленные населенные пункты вода до сих пор поставляется в ограниченных количествах в цистернах или в фурах, но при этом Казахстан проводит широкомасштабные проекты по инновационным технологиям в области использования природных ресурсов. По заключению международных экспертов, водное потребление в Казахстане к 2040 году вырастет на 46%, дефицит водных ресурсов может составить до 12 куб.м в год. Дефицит произойдет в основном за счет возможного уменьшения стока из сопредельных государств. Прогнозы таковы, что к 2050 году дефицит воды в Казахстане возрастет в три раза, если не предпринять действенных мер для решения этого вопроса.
Первое, и самое главное, это сохранение того, что есть. Необходимо оберегать пресные запасы в водохранилищах, внедрять технологии по очистки и переработке сточных хозяйственных и бытовых вод.
Одним из самых актуальных решений является опреснение соленых источников. Тем более, эти технологии становятся технически более совершенными. Водные ресурсы в Казахстане сокращаются не только из-за халатного отношения к своим водным ресурсам, но и из-за трансграничных вопросов по отводу воды соседними государствами. Так, например, на р. Или с границей с Китаем возникает проблема острой нехватки водных ресурсов.
По экспертным оценкам, реализация этих проектов приведет к тому, что к 2050 г. сток р. Или уменьшится на 40 %, а вследствие ввода в строй промышленных предприятий в бассейне реки на территории Китая, увеличится загрязнение речной воды. Это усугубит экологические проблемы в казахстанской части реки, которая и без этого считается неблагоприятной.
Первый способ решения проблемы дефицита питьевой воды – это экономить воду, что может делать каждый человек на земле. Для этого нужно уменьшить количество ее расхода, не допускать утечки, вовремя закручивать краны, не загрязнять и рационально использовать водные ресурсы. Второй способ – это формировать водохранилища с пресной водой. Специалисты рекомендуют совершенствовать технологии очистки и переработки воды, что позволит ее экономить. Также возможно соленую воду перерабатывать в пресную, что является наиболее перспективным способом решения проблемы дефицита воды.
Кроме того, необходимо изменить методы расхода воды в сельском хозяйстве, например, использовать капельный полив. Нужно задействовать и другие источники гидросферы – использовать ледники и делать глубокие скважины, чтобы увеличивать количество ресурсов. Если все время работать на развитие технологий, то уже в ближайшее время можно будет решить проблему дефицита пресной воды.
Проблема пресной воды: причины и последствия дефицита
Вода покрывает 70% нашей планеты, и многие думают, что ее всем хватит. Однако уже сегодня пресной воды остро не хватает. Только 3% от всех водных ресурсов Земли — пресная вода, и две трети ее спрятаны в замерзших ледниках или недоступны для использования. Что будет пить человечество при дефиците пресной воды, рассказывает Plus-one.ru.
Причины дефицита пресной воды
Человечество все чаще ощущает дефицит пресной воды. Вот три основные причины глобальной жажды:
Урбанизация и индустриализация
Чистую воду загрязняют пестициды и удобрения с ферм, неочищенные сточные воды и промышленные отходы. Они попадают даже в подземные воды, в результате вода становится непригодной для питья. Разливы нефти также наносят серьезный ущерб водным ресурсам планеты.
Проблему загрязнения воды усугубляет урбанизация в разных странах. Ожидается, что к 2050 году в городах будет жить 70% мирового населения. Стремительная урбанизация требует значительных инвестиций в инфраструктуру очистки сточных вод. Многие города не могут себе этого позволить, и объемы неконтролируемых промышленных отходов и неочищенных сточных вод растут.
Сельское хозяйство использует 70% доступной в мире пресной воды, но около 60% ее расходуется впустую из-за негерметичных ирригационных систем, а также из-за выращивания культур, которые поглощают очень много водных ресурсов.
Расточительное использование воды приводит к пересыханию рек, озер и даже подземных источников. Кроме того, сельское хозяйство загрязняет воду удобрениями и пестицидами.
За последние 50 лет население земли выросло более чем вдвое. Раньше люди потребляли меньше еды, поэтому для производства пищи требовалось меньше воды — треть того объема, который используется сегодня.
В будущем для производства продовольствия потребуется еще больше воды, поскольку население Земли, по прогнозам, вырастет до 9 млрд человек к 2050 году. Однако уже сегодня более 40% населения мира живет в местах, где в той или иной степени ощущается недостаток водных ресурсов.
По оценкам ООН, к 2050 году в развивающихся странах, которые уже страдают от нехватки воды, будет проживать еще 2,5 млрд человек. Это означает, что дефицит пресной воды станет одной из главных проблем в ближайшие десятилетия.
Какую воду пить лучше и полезнее
Как выбрать безопасную и чистую
Чем нам грозит дефицит пресной воды
Проблема недостатка водных ресурсов имеет негативные последствия для человечества.
Отсутствие достаточного количества воды ведет к антисанитарии и, как следствие, к проблемам со здоровьем.
Болезни, вызванные отсутствием санитарии и гигиены, являются одной из основных причин смертности в мире. Для детей в возрасте до пяти лет болезни, передающиеся через воду, — холера, брюшной тиф, дизентерия — являются основной причиной смерти. По данным Всемирного банка, 88% всех заболеваний, передаваемых через воду, вызваны небезопасной питьевой водой, неадекватной санитарией и плохой гигиеной.
Дефицит продовольствия. По оценкам ООН, к 2030 году половина населения мира будет жить в районах, где пресная вода недоступна для промышленного, сельскохозяйственного и индивидуального использования. Особенно уязвимы засушливые регионы, зависящие от орошения. Человечество должно научиться рационально использовать воду в сельском хозяйстве, иначе нехватка водных ресурсов приведет к продовольственному кризису.
Дефицит продовольствия вместе с недостатком пресной воды будет способствовать росту международных конфликтов. Так, Йемен вскоре может стать первой страной в мире, где закончилась вода. Это даст толчок массовой миграции и может привести к вооруженному конфликту. То же самое будет происходить и в других регионах планеты, где в дефиците водные и продовольственные ресурсы.
Решения проблемы чистой пресной воды
Пожалуй, главное решение проблемы нехватки пресной воды — это ее экономия. Промышленность, сельское хозяйство и каждый из нас должны научиться более разумно потреблять воду. Особенно в развитом мире, где пресная вода часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся.
Фермеры должны получать действенную поддержку для внедрения устойчивых методов ведения сельского хозяйства, использующих меньше воды. Такие международные организации, как ООН, Международный комитет Красного Креста, Всемирный фонд дикой природы, должны инициировать соответствующие программы для сельскохозяйственной индустрии в наиболее бедных государствах.
Каждый из нас тоже может внести свой вклад в борьбу с глобальной проблемой дефицита пресной воды.
Не держите кран работающим, когда вода не нужна. Например, во время чистки зубов.
Используйте столько воды, сколько необходимо. Например, при мытье посуды убедитесь, что вы не тратите воды больше, чем нужно.
Соблюдайте установленные ограничения по воде. Например, не используйте шланг во время мытья автомобиля.
Практикуйте более осознанный и экономичный подход к использованию воды у себя дома. Например, тратьте меньше времени на принятие душа.
Хотя пресная вода является ограниченным ресурсом, на Земле ее достаточно, чтобы удовлетворить все наши потребности на века вперед при условии, что мы примем меры для ее сохранения, защиты и экономии. Нехватка воды способна привести к глобальным международным конфликтам и войнам.
Согласно отчету WWF, около 2,7 млрд человек во всем мире сталкиваются с нехваткой воды. Масштабы проблемы вскоре станут катастрофическими. К счастью, еще есть время, чтобы это предотвратить.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен.