6.3. Світові водні проблеми
Частина суші | Обсяг, км3 | Шар стоку, мм |
Європа | 2900 | 300 |
Азія * | 12900 | 300 |
Африка | 5400 | 180 |
Австралія ** | 1600 | 184 |
Південна Америка | 7500 | 417 |
Північна Америка | 4700 | 230 |
Гренландія, Антарктида та ін. льодовики | 2130 | 154 |
Вся суша | 37130 | 252 |
шар —170 мм. ** разом з Тасманією, Новою Гвінеєю та Новою Зеландією. Обсяг стоку річок Австралії без островів —350 км3, шар — 46 мм. Теоретично водні ресурси невичерпні, оскільки вони відновлюються в процесі кругообігу. Ще в недалекому минулому вважалося, що води на Землі так багато, що, за винятком окремих посушливих районів, людям не слід турбуватися про те, що її може не вистачити. Однак споживання води зростає такими темпами, що перед людством дедалі частіше виникає проблема чистої води. Нині гідрологічні, гідрометеорологічні, гідрохімічні, гідрогеологічні, гідробіологічні та інші процеси, в яких бере участь вода, змінюються під впливом діяльності людини. Одними з основних видів антропогенного впливу на стан і режим водних ресурсів та водних об'єктів є характер землеробства на водозбірних площах, регулювання стоку, промислове, сільськогосподарське та комунальне водопостачання. Збільшуються об'єми стічних вод і маса забруднюючих речовин у них. Успіхи землеробства, застосування мінеральних добрив, хімічних засобів боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур та бур'янами, застосування потужних машин, велика частка просапних культур, інакше кажучи, привнесення енергії (все вище наведене можна перерахувати в одиниці енергії) мало на меті збільшення врожаїв. Але це збільшення не пропорційне внесеній енергії, а після деякої межі зі збільшенням останньої відбувається різке падіння врожайності, по- гіршення родючості ґрунту, розпад екосистем не лише сільськогосподарського поля, а й екосистем, взаємопов'язаних із територією водних об'єктів і т.п. Великі масштаби забруднення ґрунтових і поверхневих вод нітратами, отрутохімікатами, важкими металами (як домішками мінеральних добрив) та тваринницькими стоками. Надмірна зарегульованість водного режиму разом зі згаданими факторами, урбанізацією, знелісненням тощо призводить до порушення водного циклу.
Поряд із руйнуванням режиму стоку через інтенсивне використання підземних вод їхній рівень в окремих місцях значно (до 100 м) знизився, тобто змінився і режим вод у підземній сфері. Нарешті, зміна клімату внаслідок парникового ефекту може спричинити виникнення і розширення аридних зон у різних регіонах світу. Однак ані ймовірність, ані масштаб цих процесів сьогодні не можуть бути достовірно оцінені. Кількісне виснаження водних ресурсів — це лише одна сторона проблеми, інша — якісне їх "виснаження", тобто забруднення вод. У наш час забруднюється більше води, ніж використовується. Один кілометр забраної, а потім повернутої до джерела забрудненої води псує у п'ять — десять, а іноді й більше разів чистої води. Крім того, у забруднених водах дедалі більше виявляють речовин, яких немає у природі і які вона не може знешкодити. Ці забруднення, як, наприклад, ДДТ та її похідні, поширюються з місць своєї появи і завдають значної шкоди всьому живому, не виключено що й на генетичному рівні. Для самоочищення та самовідновлення природі необхідний час, а інтенсифікація людської діяльності не дає цього часу водним ресурсам. На думку вчених, у майбутньому можливі серйозні суперечності і протиріччя між країнами щодо використання прісної води, які навіть можуть перерости у військові конфлікти. Згадані проблеми, пов'язані з водними ресурсами, характерні також і для України, де вже виявляються всі ознаки екологічної катастрофи, зумовлені насамперед станом водних ресурсів В останні роки спостерігається прогресивна тенденція, притаманна промислово розвинутим країнам, яка проявляється у водоз-береженні. Так, програми економії води реалізуються в штатах Каліфорнія, Арізона, Техас, Колорадо (США), в Японії (м. Токіо), Великобританії, Німеччині та інших. Економія водних ресурсів, крім значного зменшення витрат матеріальних та енергетичних ресурсів, сприяє вирішенню проблем захисту водойм від забруднення та ви- снаження, тобто, виявляється одночасно в галузях економіки й охорони довкілля. У США ще з 1980 р. успішно працює фірма "NiagaraProduct", яка розробляє програми економії води й електроенергії, подачу води для муніципалітетів окремих міст або штатів, випускає нові комплекти во-дозберігаючого обладнання й апаратури, набір інструментів для їх установки і ремонту, видає технічну і рекламну літературу з питань економії води. Зазначимо, що у практиці водокористування найбільшого поширення отримали чотири групи взаємопов'язаних методів запобігання втрат води, а саме: технічні, економічні, законодавчі та виховні. Найбільший ефект дає їх комплексне застосування. Технічні методи скорочення втрат води включають: зниження тиску в зовнішніх мережах водопроводів і в мережах споживачів (зниження тиску на 0,1 Мпа дає змогу на 8-Ю % зменшити втрати води), організацію водомірного обліку (забезпечує зниження водоспоживання на 12-30 %), швидке виявлення, ліквідацію проривів мережі і втрат у них, застосування високоякісної санітарно-технічної апаратури та її своєчасна профілактика. Принагідно зауважимо, що більшість країн державні стандарти у водопровідних системах на тиск води обмежують рівнем 0,3 Мпа (Великобританія, Ірландія), 0,2 Мпа (Нідерланди), а у водопровідній мережі Токіо (Японія) тиск підтримується на рівні 0,15 Мпа і при необхідності підвищується місцевими насосними станціями. У країнах з розвинутою ринковою економікою (СІЛА, Франція, Японія та інші) широко застосовуються різні клапани-регулятори для зниження тиску у водопровідній мережі на вводах у приміщення і перед водозабірною арматурою, наприклад, регулятори фірми "WattsRegulator Со" (США). В Україні для централізованого регулювання напору в будинках використовуються мембранні регулятори тиску, що підтримують заданий напір на вводі. Крім того, для регулювання тиску використовують різні типи регулюючої арматури: регулятори типу 21ч 10нжта21чі 12нж. Окрім того, ці країни налагоджують випуск електронних приладів для виявлення втрат води за акустичним ефектом. Наприклад, фірма "Metrovib" (Франція) випускає електронні корелятори, які забезпечують виявлення місця втрат води на ділянці трубопроводу 500-1000 м з точністю до 0,2-0,5 м. Більшість країн для господарських потреб і поливу використовують технічну і доочищену стічну воду різної якості, тобто здійснюють поповнення ресурсів води в централізованих джерелах питного водо-забезпечення за рахунок стічних вод. У США загальне питоме водоспоживання складає 500-700 л/добу люд. З цієї кількості 200-300 л/добу люд. припадає на водоспоживання в житловому фонді, де лише близько 10 % води використовується для питних цілей і приготування їжі та 25 % — для особистої гігієни. Таким чином, 65 % води використовується для непитних цілей і може мати нижчу якість, а значить — меншу вартість. Таку Колорадо-Спрингсі (штат Колорадо) ціна доочищеної води на 34 % нижча, ніж питної з природних джерел. У штаті Арізона прийнята програма повторного використання до 2004 р. 2,9 млн м3/рік доочищених міських стічних вод на полив трав'яних площадок для гри в гольф і газонів у парках. У штаті Каліфорнія протягом декількох десятиліть міські стічні води повторно використовуються для зрошення, в промисловому і комунальному господарстві. Існуючі комплексні програми економії води включають: заходи щодо боротьби з втратами води на усіх етапах її видобування, очищення, транспортування, розподілу та споживання; заходи щодо економії води споживачами, які включають обмеження, що впроваджуються законодавчим шляхом; заходи щодо обмеження зростання чисельності населення і розміщення промисловості в регіоні; заходи щодо розвитку дуплексних і комплексних систем водозабезпечення, повторного використання стічних вод. Це дозволяє задовольнити зростаючі потреби у воді шляхом раціоналізації споживання, ліквідації втрат і непродуктивних витрат води, заміни питної води повторно використаною, додатково очищеною стічною водою. Як показує світовий досвід, цей шлях є економічнішим, енергетично вигідним і екологічно доцільним. Аналізуючи закордонний досвід з управління водним господарством, слід зауважити, що найбільш сприятливою, на наш погляд, є стратегія, запропонована американським ученим Уайтом. Він розглядає п'ять основних типів стратегії управління водними ресурсами (рис. 6.3), перехід від одноцільової стратегії з застосуванням єдиного засобу до сучасної багатоцільової стратегії з їх комплексом через призму випадкової залежності результату від цих засобів.Схема зміну стратегій управління водними ресурсами
Великомасштабне перетворення природних водних систем, залучення великих обсягів водних ресурсів у господарський обіг і їх за-бруднення, зміна гідрологічного режиму на водозбірних площах порушили природну рівновагу, різко знизили якість водноресурсного потенціалу, призвели до того, що деградаційні процеси почали переважати над самовідновною та самоочисною здатністю водних систем. У результаті сучасні водогосподарські та екологічні проблеми набули міжнародного значення. Пошук дієвих механізмів управління водокористуванням закономірно призводить до запозичення нових форм, зокрема у країнах з розвиненою ринковою економікою. У багатьох країнах світу щодо вирішення еколого-економічних проблем водокористування нагромаджений значний досвід: створені ефективні організаційні структури та дієвий механізм правового регулювання охорони та раціонального використання водних ресурсів. Ті відомі моделі управління, які існують нині в Японії, США, деяких країнах Західної Європи, є здобутком багаторічних пошуків, спроб і помилок. В останні роки спостерігається прогресивна тенденція, притаманна промислово розвинутим країнам, яка проявляється у водозбере-женні. Так, програми економії води реалізовані в штатах Каліфорнія, Арізона, Техас, Колорадо (США), в Японії (м. Токіо), Великобританії, Німеччині та інших. При раціональному водокористуванні й охороні вод економія водних ресурсів займає важливе місце, якщо врахувати, що крім значного зменшення витрат матеріальних та енергетичних ресурсів, вона сприяє вирішенню завдання захисту водоймищ від забруднення та виснаження, тобто, виявляється одночасно в галузях економіки й охорони довкілля. Економія води порівняно з іншими методами захисту водоймищ має свої переваги, оскільки захист довкілля в цьому випадку не пов'язаний із додатковими витратами матеріальних ресурсів, тоді як очистка потребує додаткового їх збільшення. Потрібно відмітити, що країни Західної Європи з 1973 року розробляють і ефективно впроваджують спеціальні програми охорони природи, в т.ч. і водних ресурсів, у яких загальне визнання здобула ідея сталого розвитку, відповідно до якої екологічні та економічні цілі в динаміці збігаються, а на рівні Європейського Союзу країни-члени розробили принципи та загальні заходи для законодавчих актів у сфері охорони природи. За оцінками Німецького агентства з питань навколишнього середовища в галузі екологічної професійної підготовки і підвищення кваліфікації спеціалістів нині професійні екологічні інтереси групуються за ступенем їх пріоритетності для тих, хто навчається, таким чином: переробка відходів; екологічне право; водне господарство й очищення стічних вод; охорона грунтів; енергозбереження; охорона довкілля на підприємствах; регіональне екологічне планування (екологічна програма); екологічна експертиза; боротьба з хімічним забрудненням навколишнього середовища; екологічна політика, екологічні аспекти сільськогосподарського виробництва; міжнародні аспекти охорони водних ресурсів; охорона біорізномаїття; екологічна освіта; екологічна консультація; програми економії води. Варто зазначити, що з величиною коштів (як державних, так і приватних), які інвестуються в екологію, Німеччина посідає друге місце в світі (після США), — 1,7 % від ВВП. У Великобританії була розроблена й успішно використана програма боротьби з витратами води із зовнішньої мережі водопроводу. На половині території країни було проведено вимірювання нічних втрат (вони характеризуються величиною витоків), визначено матеріальний збиток від цих втрат для 70 % території, прийнято заходи із скорочення втрат. У багатьох країнах для господарських потреб і поливу використовується технічна і доочищена стічна вода різної якості, тобто здійснюється поповнення ресурсів води в централізованих джерелах питного водозабезпечення за рахунок стічних вод. У США загальне питоме водоспоживання складає 500-700 л./добу люд. З цієї кількості 200-300л./добулюд. припадає на водоспоживання в житловому фонді, де лише біля 10 % води використовується для питних цілей і приготування їжі та 25 % - для особистої гігієни. Таким чином, 65 % води використовується для непитних цілей і може мати нижчу якість, а значить -меншу вартість. Так у Колорадо-Спрингсі (штат Колорадо) ціна доочищеної води на 34 % нижча, ніж питної з природних джерел. У США застосовуються дуплексні і комплексні системи водоза-безпечення, за якими споживачу подається вода різної якості за двома (або більше) окремими системами трубопроводів. Вважається, що дуплексні системи водозабезпечення мають ряд переваг порівняно з традиційними, оскільки з'являється можливість забезпечити більшу кількість мешканців водою з даного джерела; вартість дуплексної системи водозабезпечення з подачею доочищеної стічної води для технічних цілей, як правило, нижча витрат на перекидання води з інших регіонів; а повне використання стічної води зменшує забруднення водних об'єктів. У Денвері (США) в 1983 р. введена в дію станція з очищення продуктивністю 3,8 тис. м3/добу для підготовки питної води з міських джерел. Технологія доочищення біологічно очищених стічних вод здійснюється поетапно: вихідна стічна рідина обробляється вапном і освітлюється у відстійнику, потім піддається рекарбонізації діоксидом вуглецю, подається в буферний станок, а потім на швидкі фільтри. Фільтрат очищується на селективному катіоніті для виведення іонів амонію, потім на фільтр, який завантажено активованим вугіллям, регенерація якого здійснюється термічним способом. У подальшому вода озонується, знову очищається на сорбційному вугільному фільтрі, частково знесолюється гіперфільтрацією, аерується й обробляється діоксидом хлору. Експериментальна станція оснащена високоавтоматизо-ваним комплексом споруд із комп'ютерним управлінням. Очевидно, в умовах обмежених водних ресурсів застосування дуплексних систем водозабезпечення дозволяє найбільш раціонально забезпечувати водою міське населення, не вдаючись до високих витрат по перекиданню води з віддалених джерел. У штаті Арізона прийнята програма повторного використання до 2004 року 2,9 млн м3/рік доочищених міських стічних вод на полив трав'яних площадок для гри в гольф і газонів у парках. У штаті Каліфорнія протягом декількох десятиліть міські стічні води повторно використовуються для зрошення, в промисловому і комунальному господарстві. У Саудівській Аравії (Таїф) запроектовано станцію глибокого очищення стічних вод для забезпечення водою господарських потреб населення (полив зелених насаджень, змив туалетів, протипожежні та інші потреби). У Китаї заборонено промислове використання хімічних речовин, які впливають на водні екосистеми та озоновий шар атмосфери, створений національний центр збору міжнародної екологічної інформації. Наведені дані свідчать про те, що розроблені й здійснені комплексні програми економії і раціонального використання води дозволяють задовольнити зростаючі потреби в ній не шляхом залучення нових природних джерел води і перерозподілу її у віддалені регіони, а шляхом раціоналізації споживання, ліквідації втрат і непродуктивних витрат води, заміни питної води повторно використаною, додатково очищеною стічною водою. Як показує світовий досвід, цей шлях є економічнішим, енергетично вигідним і екологічно доцільним. У всіх розвинутих країнах прийняті відповідні заходи про охорону водного середовища. До складу державних стандартів вводяться екологічні стандарти якості водного середовища, екологічної безпеки, екологічної експертизи. У багатьох країнах з урахуванням екологічних проблем сформовано систему сертифікації виробництв та окремих видів продукції тощо. Реалізація ефективної політики раціонального використання і відтворення водних ресурсів потребує значних капіталовкладень. Але в останні роки у світі спостерігається тенденція до зменшення питомої ваги державних вкладень у сферу охорони і відтворення водних ресурсів. Це, деякою мірою, пов'язано із труднощами, викликаними появою країн з перехідними економіками. Економічні важелі впливу на забруднювачів досить різноманітні: податки на товари, використання яких неминуче викликає забруднення водного середовища, цільові субсидії (наприклад, на реалізацію спеціальних програм, встановлення водоохоронного обладнання), податкові пільги тощо. Одним з напрямків кардинального зменшення вкладів для країн перехідної економіки є радикальні зміни технологічної структури економіки на основі екологізації виробництв. Така перебудова структури можлива за умови фінансування західними інвесторами впровадження екологічно чистих технологій, але, на жаль, більшість інвестиційних проектів з боку закордонних партнерів передбачає нарощування навантаження на вод-норесурсний потенціал. Отже, потрібно відпрацювати єдині правила інвестування розвитку виробництва, яких дотримувалися б розвинуті країни.! закріпити їх у міжнародних договорах. До таких економічних регуляторів інноваційної діяльності слід віднести як ті, що стимулюють діяльність підприємств у сфері екологізації (пільгове оподаткування, субсидії тощо), так і ті, що примушують підприємства стежити за екологічним станом господарської діяльності (плата за викиди забруднюючих речовин у водні об'єкти, за використання водних ресурсів, за застосування екологічно небезпечних технологій, заборонених для вивезення за кордон). До економічних методів контролю водоспоживання відносяться: гнучка тарифна політика, застосування економічних санкцій за наявність втрат при відсутності водомірного обліку. За даними деяких зарубіжних дослідників при збільшенні тарифів на 100 % обсяг водоспоживання знижується на 20-32 %. Такі заходи (підвищення тарифів) здійснювались у кількох штатах США в 1977 р. під час засухи і мали ефект. У багатьох країнах практикується підвищення тарифів при перевитратах води вище встановлених норм. Законодавчі методи контролю водоспоживання, які застосовуються в різних країнах, поділяються на дві категорії: контроль за установкою і змістом санітарно-технічних приладів, введення обмежень на використання води в екстремальних умовах (засухах, забрудненнях, аваріях). Такі обмеження застосовувались у США, Великобританії, Ірландії і Японії в період засухи в 70-их роках. У багатьох країнах важливу роль для скорочення втрат води відіграють виховні методи контролю за водоспоживанням. У США, Японії за допомогою преси, радіо, телебачення широко проводиться пропаганда питань раціонального використання й економії води, а в Австрії, де є великі запаси підземних вод високої якості, цілеспрямовану роботу проводять щодо раціонального водоспоживання в школах. Заходи, спрямовані на економію води споживачами поділяються на технічні, економічні, організаційні та соціологічні (такий розподіл застосовують у програмах економії води у США). Технічні заходи включають розробку і впровадження технічного обладнання для економії води (маловитратний душ, обмежувачі витрат води на водозбірній арматурі тощо), організацію водомірного обліку і встановлення норм (лімітів) водоспоживання, регулювання тиску в місцях підключення споживачів до мережі водозабезпечення. Економічні заходи включають підвищення тарифів на воду, введення двохставкового тарифу (в залежності від діаметру водопрово- ду і кількості води, що споживається при цьому з поступовим збільшенням тарифу при рості споживання) і прогресивних тарифів, які зростають при перевитратах води в порівнянні з встановленими нормами. Організаційні (адміністративні) заходи передбачають встановлення різних лімітів за споживання води і обмежень її споживання в певні години (наприклад, заборона поливу ділянок в часи пік), припинення подачі води вдень і вночі, подача за графіком. Соціологічні заходи — це обмеження чисельності населення в арид-них зонах, обмеження площі поливу зелених насаджень, виховання у населення стійких стереотипів мислення з питань водозабезпечення за допомогою масової пропаганди. В Україні також варто, з врахуванням світового досвіду, застосовувати заходи, які дадуть позитивний економічний, екологічний і соціальний ефект у вирішенні складних проблем охорони, відтворення та раціонального використання водних ресурсів. Так, для ефективного розв'язання основних проблем водокористування варто розробити і реалізувати організаційно-господарські, правові, економічні та технічні проекти за такими пріоритетними напрямками: - поліпшення якості забезпечення водними ресурсами населеннята галузей економіки; - упорядкування структури природних і порушених угідь, оптимі-зація водних балансів у річкових басейнах, забезпечення екологічноїсталості та підтримання водорегулюючих функцій ландшафтів; - відновлення та підтримання сприятливого гідрологічного режиму водних об'єктів та запобігання шкідливої дії вод; - забезпечення сталого та надійного функціонування гідромеліоративного комплексу; - удосконалення управління водокористуванням охороною тавідтворенням водних ресурсів.Еще по теме 6.3. Світові водні проблеми:
- Проблема 1. Главной проблемой Японии является рост протекционизма во всем мире.
- Продовольственная проблема
- 1. Проблемы
- Социальные проблемы
- ПРОБЛЕМА НЕРАВЕНСТВА
- Глава 11. Проблемы стоимости
- 1. Проблема
- Сегодняшние проблемы
- Проблема иммиграции в Россию
- Проблема экономической отсталости
- Глава XXVII Проблемы Японии
- Проблема монополии
- Проблема монополии
- Безработица — глобальная проблема
- РАЗДЕЛ I ПРОБЛЕМЫ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РОСТА
- Раздел V ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕХОДНОЙ ЭКОНОМИКИ
- 13.1 Макроэкономика и ее проблемы
- Понятие и проблемы борьбы с бедностью
- Сложность решения проблемы стоимости
- 6.1. Подходы к проблеме