Она не только основа жизни на Земле, но и основа для существования любого организма. Вода является аккумулятором тепла и холода на нашей планете. Уходит вода – уходит и жизнь.
ГИДРОСФЕРА ЗЕМЛИ
Чтобы представить, сколько воды участвует в круговороте, достаточно охарактеризовать гидросферу нашей планеты: более 94% – мировой океан, 4% – подземные воды (причем большая их часть – глубинные рассолы, а пресные составляют 1/15 долю (4 – 5 тыс. куб. км). Значителен и объем полярных ледников – 24 млн. куб. км (1,6% с пересчетом на воду от гидросферы). Озерной воды в сто раз меньше – 230 тыс. куб. км, а в руслах рек содержится всего лишь 1200 куб. км воды (0,0001% всей гидросферы). Однако, несмотря на это, реки играют большую роль. Они, как и подземные воды, удовлетворяют значительную часть потребностей населения, промышленности и орошаемого земледелия.
Воды на Земле довольно много. Но на долю пресных вод, исключая воду, скованную в полярных ледниках, приходится немногим более двух миллионов кубических километров (0,15% всего объема гидросферы). Конечно, объем различных частей гидросферы, их стационарные запасы воды имеют существенное значение в жизни людей и в экономике, но на первом месте – вода, непрерывно возобновляемая в процессе круговорота.
АЛЬТЕРНАТИВЫ НЕТ
Главный вопрос не в том, можно ли заменить одни источники воды другими, а в том, возможно ли это. Может ли человечество позволить себе испортить реки и озера, а затем искать источники для их замены? Естественно, нет! Вода необходима для орошения, судоходства, гидроэнергетических целей, это важнейший компонент природы, среди которой живут люди, и никакие проблемы использования и охраны водных ресурсов нельзя решать без учета этого обстоятельства. В грязных реках, озерах, водохранилищах гибнет все живое, и вода становится источником заболеваний. Кроме того, теряют свою прелесть прогулки, туристические путешествия по рекам. Жизнь среди грязных водоемов станет нездоровой и безрадостной. Человек может и должен сберечь их чистыми. Кстати, достаточно 10 г нефтепродуктов на 800 л воды, чтобы сделать эту воду непригодной для растительной и животной жизни.
УГРОЗА ИСТОЩЕНИЯ
Пресная вода, пригодная для снабжения населения и промышленности, а также для орошения, постоянно возобновляется в процессе круговорота. Ресурсы ее велики и вечны. Однако оценить их можно, лишь сопоставив с потребностью человечества в ней. Оказывается, в ряде крупных районов планеты, даже богатых реками, в последние десятилетия стал ощущаться недостаток чистой пресной воды. Дело в том, что некоторые способы использования водных ресурсов, удовлетворявшие в прошлом, когда потребности людей в воде были гораздо меньше, – устарели, ее качество стало резко падать. Поэтому на земном шаре появились крупные районы с грязными реками и озерами.
Чтобы устранить назревающую угрозу истощения водных ресурсов, пришло время изменить некоторые принципы их использования и охраны.
БОРЬБА С ЗАГРЯЗНЕНИЯМИ
Из рек, озер и подземных источников для водоснабжения ежегодно забирается 550 – 600 куб. км воды. Расходуется из них безвозвратно только 150 куб. км. Разницу составляют отработанные сточные воды, которые по установившейся издавна традиции сбрасываются обратно в реки и водоемы. Для того чтобы обезвредить сточную воду, требуется ее разбавить чистой речной. Если сточная вода перед сбросом была тщательно биологически очищена, на ее разбавление необходимо в 6 – 10 раз больше чистой воды, а на неочищенные сточные – в 20 – 60 раз.
Сейчас на Земле подвергается очистке менее половины сточных вод, поэтому на обезвреживание 400 – 450 куб. км сточных вод, сбрасываемых в реки планеты, расходуется ежегодно около 6000 куб. км чистой воды. Это слишком много – 40% мирового устойчивого стока и в три раза больше, чем расходуется на все другие нужды человечества. Если учесть, что население и экономика размещены неравномерно, то не приходится удивляться крайнему загрязнению рек в наиболее населенных и экономически развитых районах (на большей части Европы и Северной Америки).
Таким образом, угроза водного кризиса заключается не столько в нехватке количества воды для удовлетворения всех потребностей, сколько в загрязнении основных источников водных ресурсов, особенно речных и озерных вод, в ряде районов нашей планеты.
Среди различных способов борьбы с загрязнением вод основное внимание уделяется очистке сточных вод. Но очистка чаще всего недостаточно совершенна, и от пяти до 15 – 20% наиболее устойчивых загрязнений, а в отдельных случаях и больше, в ней остается. Поэтому повторно использовать ее в очищенном виде, как правило, нельзя. Сточную воду сбрасывают в реки, озера и моря с тем, чтобы в результате многократного разбавления чистой водой и естественных процессов самоочищения улучшить ее качество и вновь сделать пригодной для употребления. В целом же загрязнение речных вод продолжает расти. Ярким примером служит Рейн – одна из наиболее грязных рек Европы, хотя в странах, где он протекает, сточные воды очищаются.
Некоторые специалисты считают загрязнение рек неизбежным и главное внимание уделяют поискам других источников водных ресурсов, способных заменить современные. Рассчитывают на опреснение морской воды и соленых глубинных подземных вод. Предлагается также транспортировать айсберги полярных морей к портам, нуждающимся в чистой пресной воде. Эти способы, особенно широко практикуемое опреснение, решают задачу обеспечения водой пустынных районов, где ее получение другими способами невозможно или невыгодно. Но заменить всю речную воду опресненной в течение ближайших десятилетий невозможно: при современных способах это может дать десятки, от силы сотни куб. км пресной воды, а реки дают десятки тысяч кубометров воды.
БЕЗ ВРЕДА
В настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории, которые природа обделила водными ресурсами, но и многие регионы, еще недавно считавшиеся благополучными в этом отношении.
В любом городе и в селе неуправляемые сточные воды попадают в реки или озера. Когда их было мало, нечистоты быстро и многократно разбавлялись чистой водой, и вред от них был малоощутимым. Однако и в этом случае сточные воды нередко служили источником распространения инфекционных болезней.
С ростом населения и промышленности сточные воды стали удалять с помощью канализации. Города стали чище, но сильно возросло загрязнение местности, расположенной ниже по течению реки. Просто удалять сточные воды за пределы города теперь недостаточно, так как реки и водоемы перестали справляться с задачей самоочищения воды и по существу стали выполнять жалкую роль сточных канав, продолжающих городские канализации.
Для эффективной борьбы с качественным истощением водных ресурсов необходимо прекратить сброс сточных вод в реки и водоемы. На первый взгляд это кажется нереальным. Куда же девать десятки, даже сотни миллиардов кубических метров сточной воды? Однако решение этой задачи вполне осуществимо с помощью целого комплекса мер, основные из которых заключаются в следующем.
Первый, вполне реальный путь – снизить расходы воды на нужды промышленности, довести их до научно обоснованных норм. Чем меньше забирается воды из рек и озер, тем меньше образуется сточных вод и легче их очищать. Между тем разные нефтеперерабатывающие заводы расходуют от 0,4 до 24 куб. м воды на одну тонну перерабатываемой нефти: максимальный расход в 60 раз больше минимального! Если опыт передовых предприятий распространить на всю данную отрасль промышленности, можно достигнуть большой экономии воды и уменьшить объем сточных вод. Более того, в некоторых производствах возможен переход на технологические схемы, почти не требующие воды. Например, в той же нефтеперерабатывающей промышленности разрабатываются более рациональные технологические процессы, сводящие до минимума расход воды и, следовательно, сброс сточных вод. То же относится и к весьма водоемкой и сильно загрязняющей реки и озера бумажной промышленности. Исключительно важно снижать расходование воды на единицу продукции – это не только обеспечит экономное расходование воды, но и поможет бороться с загрязнением природных вод.
Второй эффективный путь – снижение загрязненности сточных вод. Для этого необходимо так перестроить технологические процессы, чтобы они давали мало сточных вод и обеспечивали минимальное их загрязнение. При этом охрана воды должна предусматривать предупреждение, профилактику загрязнения уже в самой организации производства.
Третий важный путь – повторное использование отработанной воды. В промышленности, в теплоэнергетике этого можно достигнуть с помощью замкнутого оборотного водоснабжения. Воду очищать до такой степени, чтобы она повторно могла использоваться на данном или на другом предприятии. Кооперируя водоснабжение и отработанные сточные воды нескольких предприятий, можно почти все их использовать повторно. Кроме того – тепло и растворенные в них ценные вещества. При этом не пригодная для повторного использования загрязненная сточная вода должна уничтожаться путем испарения в отстойниках или искусственно выпариваться.
Городские сточные воды, содержащие большое количество удобрений, выгодно использовать для орошения земледельческих полей – они могут заменить навоз или минеральные удобрения. При этом в сточных водах значительная часть удобрений находится в растворенном состоянии, то есть в форме, лучше усваиваемой растениями. Почва же служит наилучшей средой для обезвреживания сточных вод. Таким образом, городские и отчасти промышленные сточные воды перестанут быть злом и станут приносить пользу. Важно, чтобы отходы, образующиеся в результате потребления сельскохозяйственных продуктов, возвращались обратно почве.
Возможность замены естественных удобрений искусственными нисколько не опровергает того, что нерационально понапрасну выбрасывать естественные удобрения, отравляя нечистотами реки. Это относится не только к зонам недостаточного увлажнения, где есть необходимость в орошении, но и к районам избыточно увлажненным.
Подготовила Марина ИШТОКОВА.
