Деградация земельных (почвенных) ресурсов

Под деградацией (от лат. gradus – ступень и приставки de, означающей движение вниз) земельного, почвенного покрова понимают процесс его ухудшения и разрушения в результате негативного воздействия человеческой деятельности. Такая деградация происходила на протяжении всей истории человечества. Ученые подсчитали, что в результате нерационального землепользования человечество за исторический период своего развития уже потеряло от 1,5 млрд до 2 млрд га некогда продуктивных земель, т. е. больше, чем вся современная площадь пашни. И в наши дни в результате деградации почвы из мирового сельскохозяйственного оборота ежегодно выбывает в среднем 8—10 млн, а по максимальным оценкам – даже 15–20 млн га продуктивных земель. Они превращаются в пустоши или пустыни либо идут под застройку.

Согласно самым общим представлениям, уменьшение плодородия почв ныне наблюдается на 30–50 % всей поверхности суши. При таких темпах деградации почвенный покров планеты, как считают некоторые ученые, может быть полностью истощен уже через 100 лет. Особенно велики потери почвы в развивающихся странах с их быстро растущим населением и отсталой агротехникой. В результате, по оценке ООН, только прямые потери от деградации почв ежегодно составляют 40 млрд долл.

Процессы деградации почв и их причины показаны на рисунке 14. Анализ этого рисунка приводит к выводу, что главный бич земельных ресурсов на земном шаре – водная эрозия (от лат. erosia – разъединение), которая приводит к разрушению и сносу почвенного покрова потоками воды. Американские ученые подсчитали, что в весовом отношении только пахотные земли ежегодно теряют 24 млрд т плодородного почвенного слоя. Это эквивалентно разрушению всего пшеничного пояса в юго-восточной части Австралии. При этом более половины всех потерь в конце 1980-х гг. приходилось на четыре страны: Индию (6 млрд т), Китай (3,3 млрд), США (3 млрд) и СССР (3 млрд т). На поверхности Земли модули стока взвешенных наносов, характеризующие интенсивность водной эрозии, изменяются в очень больших пределах – в зависимости от рельефа, состава грунтов, климата, растительности, характера земледелия. Ясно, что на территории кристаллических щитов они сравнительно невелики, а, скажем, на лёссовых плато – огромны.

Рис. 14. Процессы деградации почв и их причины (по «Рио-92»)

На втором месте – ветровая эрозия (дефляция). Она наиболее распространена в засушливых степных районах, для которых характерны пыльные бури. На оба эти вида эрозии приходится примерно 85 % общих потерь почвы. Когда говорят о ежегодных потерях в размере 6–7 млн га, то имеют в виду потери именно от эрозии.

Как показывает анализ рисунка 14, помимо эрозии немалый урон почвенным ресурсам планеты наносит их химическая и физическая деградация. Под физической деградацией понимают разрушение почвенного покрова при горных, строительных, других подобных работах. А химическая деградация – это загрязнение почв тяжелыми металлами, различными химическими соединениями.

Среди причин деградации почв особенно выделяется чрезмерное пастбищное скотоводство (перевыпас скота), наиболее характерное для целого ряда развивающихся стран Азии и Африки. Большую роль играют оскудение и вымирание лесов, а также сельскохозяйственная деятельность – например, вторичное засоление и заболачивание при орошаемом земледелии, разрушение почвенного слоя в результате неправильных севооборотов, применения тяжелой сельскохозяйственной техники, неподходящих для тех или иных природных условий методов распашки и др.

Рис. 15. Степень деградации почв в мире (по «Рио-92»)

Степень деградации почв может быть различной. Обычная классификация включает четыре следующих градации: слабая (легкая), умеренная, высокая и очень высокая степень. Как показывает рисунок 15, очень высокая степень, при которой почвенный покров фактически полностью разрушается, казалось бы, почти не распространена. Но нужно иметь в виду, что даже 1 % очень сильно деградированных пахотных земель в масштабах всей планеты составляет 13 млн га. Высокой же и умеренной деградации подвержены почти 2/3 пахотных земель.

Географическое распространение деградации земель в мире можно охарактеризовать в двух формах – табличной и картографической (табл. 22 и рис. 16).

Таблица 22

ДЕГРАДАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ МИРА*

* По И.М.Кузиной. ** Включая европейскую часть России.

Анализ таблицы 22 показывает, что общая площадь деградированных земель особенно велика в Азии, Африке и Южной Америке. Доля же таких земель наиболее высока в Европе, но превышает среднемировой уровень и в Центральной Америке, и в Азии, и в Африке. Из видов деградации во всех регионах преобладает водная эрозия. Большой долей высокой и очень высокой степени деградации особенно выделяются Центральная Америка и Африка. Что же касается факторов деградации, то, как и следовало ожидать, в Африке и Австралии на первом месте оказывается перевыпас скота, в Азии и Южной Америке – обезлесение, а в Северной и Центральной Америке и Европе – нерациональное земледелие.

Рисунок 16 позволяет, хотя и в более генерализованной форме, как бы спроецировать данные таблицы о степени деградации земель на всю территорию земной суши.

В России деградация земель также приняла очень большие масштабы. Только за последние четверть века площади сельскохозяйственных угодий в стране сократились более чем на 35 млн га. Бичом сельского хозяйства стала водная и ветровая эрозия. По последним данным, под угрозой эродирования находятся 120 млн га сельскохозяйственных угодий, а уже подвергшиеся эрозии земли превышают 50 млн га. Общий ущерб от эрозии почв оценивается миллиардами рублей, в основном из-за снижения урожайности.

Во многих странах предпринимают усилия по сохранению земельного фонда и улучшению его структуры. В региональном и глобальном аспекте их все более координируют специализированные органы ООН – Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО), Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО) и др. Одним из примеров результативности подобных усилий может служить мировая почвенная карта, позволяющая более достоверно оценить глобальный агроприродный потенциал.

Рис. 16. Распространение деградации почв в мире

Проблемы опустынивания

В последние десятилетия со всей очевидностью обнаружилось, что на состояние земельного фонда планеты особенно большое отрицательное воздействие оказывают процессы аридизации (от лат. aridus – сухой), т. е. распространения пустынь и полупустынь. Пустыни и полупустыни существовали на Земле еще в доисторические времена. И в наши дни они образуют огромный по территории аридный пояс, занимающий, по разным оценкам, от 36 до 48 млн км². Вторая из приведенных оценок принадлежит известному экологу Н. Ф. Реймерсу; по его же расчетам, она соответствует 43 % площади жизнепригодной суши. В том числе собственно пустыни как области с постоянно жарким климатом, в которых растительность не образует сплошного покрова, занимают около 20 % поверхности суши. Они формируют обширные пространства в Северной и Юго-Западной Африке, в Центральной и Юго-Западной Азии, в Австралии, на западном побережье Южной Америки. При этом пустыни Северной Африки и Азии образуют почти сплошную широтную зону, протягивающуюся на 11 тыс. км. Около половины этого расстояния приходится на величайшую пустыню мира – Сахару.

Но такая констатация, важная сама по себе, все же недостаточна. Главное в том, что аридизация не только не сокращается, а, напротив, возрастает. При этом распространение получили обе формы опустынивания – дезертификация и дезертизация. ^[24]

Особенно опасна первая из них, поскольку она приводит к росту территорий, занимаемых пустынями, причем к такому росту, что именно дезертификация стала ныне едва ли не главным «пожирателем пространства». В самом деле, в литературе часто приводят данные о том, что процесс опустынивания протекает со скоростью 7 км² в час или соответственно 6,9 млн га в год (встречаются и гораздо более высокие показатели). На расширение пустынных территорий, несомненно, влияют и некоторые природные причины. Среди них общее потепление климата на нашей планете, наблюдающееся в последнее время. И тем не менее главным фактором этого процесса остается человеческая деятельность. Следовательно, нужно говорить об антропогенном опустынивании, которое еще в конце 1980-х гг. охватывало около 10 млн км², или 6,7 % всей территории жизнепригодной суши (это равно площади Канады и превышает площадь Китая и США). С тех пор эта цифра еще более возросла.

К числу причин (факторов) антропогенного опустынивания обычно относят избыточный выпас скота, вырубку лесов, а также чрезмерную и неправильную эксплуатацию обрабатываемых земель (монокультурность, распашка целины, возделывание склонов и др.).

Избыточный выпас скота (перевыпас) в этом перечне не случайно поставлен на первое место. Дело в том, что в Центральной Европе 1 га плодородных, хорошо ухоженных пастбищ может прокормить 3–5 домашних животных, тогда как в Саудовской Аравии, например, 50–60 га пустынных пастбищ дают корм одному животному. Увеличение поголовья домашнего скота, в свою очередь связанное с ростом населения, во всех полупустынных районах приводит к вытаптыванию травянистой растительности, превращению рыхлых песчаных почв в легко развеваемые пески.

Для географа особый интерес представляет географическое распределение засушливых земель и пустынь. Распределение засушливых земель по крупным регионам показано на рисунке 17. Как и можно было ожидать, впереди оказываются Азия и Африка, на которые приходятся почти 2/3 общей площади таких земель. Затем следуют Северная Америка, Австралия, Южная Америка и Европа. Анализ показывает, что во всех крупных регионах мира наиболее подвержены опустыниванию пастбищные земли. В Африке, Азии, Северной и Южной Америке, Австралии и Европе опустынивание затронуло уже 70–80 % всех пастбищ, расположенных в засушливых районах. На втором месте стоят богарные обрабатываемые земли (особенно в Азии, Африке и в Европе), на третьем – орошаемые земли (особенно в Азии).

Рис. 17. Распределение засушливых земель мира по крупным регионам (по «Рио-92»)

Еще более наглядное представление о географии опустынивания дает рисунок 18. На нем хорошо видны и главный аридный пояс Азии и Африки, и крупнейшие очаги опустынивания в других регионах мира.

Развитие процесса дезертификации привело к тому, что ныне под угрозой опустынивания, по разным оценкам, находятся от 30 до 40 млн км² земной суши. Хотя, разумеется, степень такой опасности, такого риска не одинакова. Она подразделяется на три категории: очень высокую, высокую и умеренную.

Очень высокая степень риска означает, что соответствующая территория неизбежно подвергнется интенсивному опустыниванию, если не будут предприняты решительные меры по борьбе с ним. Регионы с такой степенью риска занимают 3 млн км², преимущественно в Азии и Африке. Высокая степень риска также означает угрозу опустынивания, хотя и не столь быстрого. Подобные регионы занимают 16,5 млн км². Наконец, умеренная степень риска означает, что региону может грозить опасность опустынивания, если не будут изменены существующие условия. Площадь таких земель оценивают в 18 млн км².

По подсчетам С. И. Брука и В. В. Покшишевского, сделанным еще в 1980-х гг., в аридных и семиаридных районах мира тогда проживало около 650 млн человек (в том числе в аридных – примерно 100 млн), из них 400 млн в Азии и 200 млн в Африке. А по оценке С. В. Зонна, относящейся к тому же времени, население аридных и семиаридных районов достигало 850 млн человек. В начале XXI в. оно уже значительно превысило 1 млрд человек. Эти цифры убедительно говорят о том, насколько важно остановить или по крайней мере замедлить процессы опустынивания.

Достигнуть этого в принципе можно, и такие попытки уже не раз предпринимались, прежде всего в рамках ООН.

Еще в 1977 г. международная конференция ООН в Найроби приняла «План борьбы с опустыниванием», касающийся в первую очередь развивающихся стран. Он включал в себя 28 рекомендаций, осуществление которых, по мнению экспертов, могло бы по крайней мере предотвратить расширение этого опасного процесса. Однако осуществить его удалось лишь частично – прежде всего из-за острой нехватки средств. Предполагали, что для претворения этого плана в жизнь потребуется 90 млрд долл. (по 4,5 млрд в течение 20 лет), но полностью изыскать их так и не удалось. Вот почему срок его действия был продлен до 2015 г.

В 1994 г. в Париже было подписано Международное соглашение по борьбе с опустыниванием. Оно предусматривает, что государства-участники будут активно сотрудничать в сборе информации и обмене ею, в передаче технологий, научном изучении проблем опустынивания и на других направлениях с целью противостоять этим разрушительным процессам.

Рис. 18. Опасность опустынивания в мире

Мировые водные ресурсы

Понятие водные ресурсы можно трактовать в двух смыслах – широком и узком.

В широком смысле – это весь объем вод гидросферы, заключенных в реках, озерах, ледниках, морях и океанах, а также в подземных горизонтах и в атмосфере. К нему вполне применимы определения огромный, неисчерпаемый, и это неудивительно. Ведь Мировой океан занимает 361 млн км² (около 71 % всей площади планеты), а на ледники, озера, водохранилища, болота, реки приходится еще 20 млн км² (15 %). В результате общий объем гидросферы оценивается в 1390 млн км³. Нетрудно рассчитать, что при таком общем объеме на одного жителя Земли ныне приходится примерно по 210 млн м³ воды. Такого количества хватило бы для снабжения крупного города в течение целого года!

Нужно, однако, учитывать и возможности использования этих огромных ресурсов. Ведь из общего объема содержащейся в гидросфере воды 96,4 % приходятся на долю Мирового океана, а из водных объектов суши наибольшее количество воды содержат ледники (1,86 %) и подземные воды (1,68 %), использование которых возможно, но большей частью сильно затруднено.

Вот почему, когда говорят о водных ресурсах в узком смысле слова, то имеют в виду пригодные для употребления пресные воды, которые составляют только 2,5 % общего объема всех вод гидросферы. Однако и в этот показатель приходится внести существенные коррективы. Нельзя не учитывать того, что почти все ресурсы пресных вод «законсервированы» либо в ледниках Антарктиды, Гренландии, горных областей, во льдах Арктики, либо в подземных водах и льдах, использование которых все-таки очень ограничено. Гораздо шире используются озера и водохранилища, но их географическое распределение отнюдь не отличается повсеместностью. Отсюда вытекает, что главным источником обеспечения потребностей человечества в пресной воде были и остаются речные (русловые) воды, доля которых чрезвычайно мала, а общий объем составляет всего 2100 км³.

Такого количества пресных вод людям уже теперь недоставало бы для жизни. Однако благодаря тому, что продолжительность условного влагооборота для рек составляет 16 суток, в течение года объем воды в них возобновляется в среднем 23 раза и, следовательно, ресурсы речного стока чисто арифметически могут быть оценены в 48 тыс. км³/год. Однако в литературе преобладает цифра 41 тыс. км³/год. Она и характеризует «водный паек» планеты, но здесь также необходимы оговорки. Нельзя не учитывать, что более половины русловых вод стекает в море, так что реально доступные для использования ресурсы таких вод, по некоторым оценкам, не превышают 15 тыс. км³.

Если рассмотреть, как полный речной сток распределяется между крупными регионами мира, то окажется, что на зарубежную Азию приходится 11 тыс. км³, на Южную Америку – 10,5, на Северную Америку – 7, на страны СНГ – 5,3, на Африку – 4,2, на Австралию и Океанию– 1,6 и на зарубежную Европу – 1,4 тыс. км³. Понятно, что за этими показателями стоят прежде всего крупнейшие по размерам стока речные системы: в Азии – Янцзы, Ганга и Брахмапутры, в Южной Америке – Амазонки, Ориноко, Параны, в Северной Америке – Миссисипи, в СНГ – Енисея, Лены, в Африке – Конго, Замбези. Это в полной мере относится не только к регионам, но и к отдельным странам (табл. 23).

Таблица 23

ПЕРВЫЕ ДЕСЯТЬ СТРАН ПО РАЗМЕРАМ РЕСУРСОВ ПРЕСНЫХ ВОД

Цифры, характеризующие водные ресурсы, еще не могут дать полное представление о водообеспеченности, поскольку обеспеченность суммарным стоком принято выражать в удельных показателях – либо на 1 км² территории, либо на одного жителя. Такая водообеспеченность мира и его регионов показана на рисунке 19. Анализ этого рисунка говорит о том, что при среднемировом показателе 8000 м³/год показатели выше этого уровня имеют Австралия и Океания, Южная Америка, СНГ и Северная Америка, а ниже – Африка, зарубежная Европа и зарубежная Азия. Такое положение с водообеспеченностью регионов объясняется как общими размерами их водных ресурсов, так и численностью их населения. Не менее интересен и анализ различий водообеспеченности отдельных стран (табл. 24). Из десяти стран с наибольшей водообеспеченностью семь находятся в пределах экваториального, субэкваториального и тропического поясов и только Канада, Норвегия и Новая Зеландия – в пределах умеренного и субарктического.

Рис. 19. Обеспеченность ресурсами речного стока по крупным регионам мира, тыс. м³/год

Таблица 24

СТРАНЫ С НАИБОЛЬШЕЙ И НАИМЕНЬШЕЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТЬЮ РЕСУРСАМИ ПРЕСНЫХ ВОД

Хотя по приведенным выше душевым показателям водообеспеченности всего мира, отдельных его регионов и стран вполне можно представить себе ее общую картину, все же такую обеспеченность правильнее было бы назвать потенциальной. Чтобы представить себе реальную водообеспеченность, нужно учитывать размеры водозабора, водопотребления.

Мировое водопотребление в ХХ в. росло следующим образом (в км³): 1900 г. – 580, 1940 г. – 820, 1950 г. – 1100, 1960 г. – 1900, 1970 г. – 2520, 1980 г. – 3200, 1990 г. – 3580, 2005 г. – 6000. Эти общие показатели водопотребления очень важны: они свидетельствуют о том, что на протяжении XX в. мировое водопотребление увеличилось в 6,8 раз. Уже сейчас почти 1,2 млрд человек не имеют доступа к чистой питьевой воде. Согласно прогнозу ООН, всеобщий доступ к такой воде удается обеспечить: в Азии – к 2025 г., в Африке – к 2050 г. Не менее важна и структура, т. е. характер водопотребления. В наши дни 70 % пресной воды потребляет сельское хозяйство, 20 % – промышленность, 10 % идет на удовлетворение коммунально-бытовых нужд. Такое соотношение вполне понятно и закономерно, но с точки зрения экономии водных ресурсов довольно невыгодно, прежде всего потому, что именно в сельском хозяйстве (особенно в орошаемом земледелии) очень велико безвозвратное водопотребление. По имеющимся расчетам, в 2000 г. безвозвратное водопотребление в сельском хозяйстве мира составило 2,5 тыс. км³, тогда как в промышленности и коммунальном хозяйстве, где шире применяется оборотное водоснабжение, соответственно только 65 и 12 км³. Из всего сказанного вытекает, во-первых, что в наши дни человечество использует уже довольно значительную часть «водного пайка» планеты (около 1/10 общего и более 1/4 реально доступного) и, во-вторых, что безвозвратные потери воды составляют более 1/2 общего ее потребления.

Не случайно самые высокие показатели душевого водопотребления характерны для стран с орошаемым земледелием. Рекордсмен здесь Туркмения (7000 м³ на человека в год). За ней следуют Узбекистан, Киргизия, Казахстан, Таджикистан, Азербайджан, Ирак, Пакистан и др. Все эти страны уже испытывают значительный дефицит водных ресурсов.

В России суммарный речной сток достигает 4,2 тыс. км³/год, и, следовательно, обеспеченность ресурсами этого стока из расчета на одного жителя составляет 29 тыс. м³/год; это не рекордный, но вполне высокий показатель. Суммарный забор свежей воды во второй половине 1990-х гг. вследствие экономического кризиса имел тенденцию к некоторому уменьшению. В 2000 г. он равнялся 80–85 км³.

Структура водопотребления в России следующая: 56 % идет на производство, 21 % – на хозяйственно-питьевые нужды, 17 % – на орошение и сельскохозяйственное водоснабжение и 6 % – на прочие нужды. Нетрудно подсчитать, что в целом по России суммарный водозабор составляет всего 2 % от общих ресурсов речного стока. Однако это средний показатель, а в отдельных речных бассейнах он достигает 50–75 % и более. То же относится и к отдельным экономическим районам страны. Так, в Центральном, Центрально-Черноземном и Поволжском районах водообеспеченность в расчете на одного жителя составляет всего 3000–4000 м³/год, а на Дальнем Востоке – 300 тыс. м³.

Общая же тенденция для всего мира и отдельных его регионов заключается в постепенном уменьшении водообеспеченности, поэтому ведутся поиски разных путей экономии водных ресурсов и новых путей водоснабжения.

Крупные водохранилища мира

Водохранилищем называется водоем в русле реки или в понижении земной поверхности, искусственно созданный при помощи устройства плотин, перемычек, выкапывания предназначенных для затопления котлованов. Необходимость создания водохранилищ обусловлена большой неравномерностью в распределении речного стока, причем как по отдельным годам и сезонам года, так и по территории.

По своему генезису водохранилища подразделяются на долинно-речные, озерные, располагающиеся у выходов подземных вод, в эстуариях рек. Но при этом главная функция их всех остается неизменной – накопление и последующее регулирование речного стока. Такая функция не исключает разнообразия водохранилищ по их конкретному назначению, а оно может быть одноцелевым и многоцелевым. В самом деле, водохранилища могут представлять собой «склады» воды, которые используют для орошения, водоснабжения, получения гидроэнергии, судоходства, рекреации и т. д. Причем используют либо для той или иной цели в отдельности, либо для комплекса этих целей.

История создания водохранилищ восходит к временам глубокой древности. Первые плотины и водохранилища появились еще задолго до начала новой эры в районах так называемых речных цивилизаций: в долинах Нила, Тигра и Евфрата, Инда, Янцзы и некоторых других рек. В средние века их сооружали и в Азии, и в Африке, и в Европе, и в Америке. В новое время, особенно после начала промышленных революций, водохранилища стали создавать уже не только для орошения, но и для промышленного водоснабжения (заводские пруды), а также для развития речного транспорта (подпитка мелких рек). В новейшее время ко всем этим функциям добавилось получение электроэнергии.

Особенно массовый и повсеместный характер строительство водохранилищ приобрело после Второй мировой войны. За последние полвека их количество во всем мире возросло в 5 раз, а объем увеличился в 12 раз. Именно в этот период были созданы самые крупные водохранилища мира. При этом, однако, нельзя не отметить, что пик их создания в большинстве регионов мира пришелся на 1960-е гг., а затем начался постепенный спад строительной активности. Одновременно в кругах ученых и инженеров развернулись дискуссии о целесообразности строительства этих водных объектов. Они были вызваны отрицательными последствиями сооружения водохранилищ – затоплением и подтоплением плодородных земель, переработкой берегов, обезвоживанием пойменных угодий в нижнем бьефе, изменением микроклимата и, конечно, необходимостью переселения очень многих людей. Подобные дискуссии продолжаются по сей день. При этом речь идет прежде всего о крупных водохранилищах.

Ныне общее количество водохранилищ во всем мире превышает 60 тыс. Площадь их водного зеркала составляет 400 тыс. км², что равно площади 11 Азовских морей и заметно превышает общую площадь ФРГ или Италии. Длина некоторых наиболее крупных водохранилищ достигает 500 км, ширина – 60 км, глубина – 300 м. Полный объем водохранилищ мира составляет 6600 км⁴, а полезный, т. е. пригодный для использования, – 3000 км³. Использование водохранилищ уже позволило увеличить устойчивую составляющую стока рек земного шара примерно на 1/4.

По объему воды и по площади водного зеркала водохранилища подразделяются на крупнейшие, очень крупные, крупные, средние, небольшие и малые. Если иметь в виду общее число водохранилищ, то среди них резко преобладают три последние категории, а если учитывать объем и водную поверхность, – то первые три. В большинстве источников принято анализировать только крупные водохранилища с объемом более 100 млн м³ (0,1 км³). В мире их насчитывается более 3 тыс., а полный их объем составляет около 6400 км³.

Интересно проследить географическое распределение крупных водохранилищ как по географическим поясам, так и по главным географическим регионам мира.

Оказывается, более 40 % водохранилищ сосредоточено в умеренном поясе Северного полушария, где находится большинство экономически развитых стран. Известно, что массовое сооружение водохранилищ для целей энергетики, водоснабжения, транспорта происходило здесь в новое и новейшее время. Велико также число водохранилищ в субтропическом поясе, где их создание связано в первую очередь с необходимостью орошения земель. В пределах тропического, субэкваториального и экваториального поясов количество водохранилищ относительно невелико, но поскольку среди них преобладают крупные и крупнейшие, то доля их в полном объеме всех водохранилищ составляет более 1/3.

Таблица 25

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КРУПНЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ ПО ГЕОГРАФИЧЕСКИМ РЕГИОНАМ

Таблица 26

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КРУПНЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ ПО ВЕДУЩИМ СТРАНАМ

Вслед за рассмотрением размещения водохранилищ по географическим поясам и регионам проанализируем их распределение по некоторым (ведущим) странам. Оно показано в таблице 26.

Особо принято выделять крупнейшие водохранилища с полным объемом более 500 км³. От общего числа водохранилищ мира они составляют всего 0,1 %, но по суммарному объему занимают внеконкурентное первое место. Они показаны на рисунке 20. Всего их 15. Они есть во всех регионах мира, кроме Австралии.

В России имеется 2255 водохранилищ с полным объемом 840 км³ и площадью акватории 60 тыс. км². Хотя 86 % из них относятся к категории мелких, определяющую роль играют 105 крупных водохранилищ (табл. 26). А по количеству крупнейших водохранилищ с Россией не может конкурировать ни одна другая страна. При этом водохранилища здесь, как правило, образуют целые каскады, например на Волге, на Ангаре.

Опреснение соленых вод

Один из дополнительных способов увеличения резервов пресной воды – опреснение (обессоливание) соленых вод. Этот способ известен очень давно. Еще два тысячелетия назад люди научились получать пресную воду из соленой при помощи метода дистилляции. Он заключается в выпаривании воды под давлением споследующей конденсацией водяных паров. Простой перегонный куб позволил выпаривать морскую воду. При помощи его пытались обеспечить потребности жителей прибрежных зон, но в первую очередь – экипажей судов, находившихся в дальнем плавании. И ныне метод дистилляции соленой воды остается одним из основных. Но наряду с ним теперь применяют и многие другие, более совершенные, методы промышленного опреснения. Их выбирают в зависимости от свойств воды, производительности установки и по различным технико-экономическим соображениям.

Рис. 20. Крупнейшие водохранилища мира (по А. Б. Авакяну)

С некоторой степенью условности проблему опреснения можно подразделить на две субпроблемы – опреснения засоленных (солоноватых) речных и подземных вод и опреснения морских соленых вод.

Опреснение засоленных речных вод имеет наибольшее значение для районов искусственного орошения, особенно в странах Азии, где оно особенно распространено. Соленость речных вод в этих районах постоянно возрастает, и для их отвода с орошенных полей приходится строить специальные каналы, что удорожает производство. В последнее время предпринимаются попытки опреснения хотя бы части этих сбросовых вод. То же относится и к опреснению подземных вод, которые откачивают на поверхность при добыче полезных ископаемых, в особенности угля.

Но еще большее значение имеет опреснение морских (океанских) вод. Первые установки по опреснению морской воды появились еще в конце Х1Х – начале XX в. Примерами такого рода могут служить солнечный опреснитель в пустыне Атакама (Чили), опреснители на Каспийском море в районах Актау и Баку. Однако строительство таких установок в промышленных масштабах началось уже в 30-х гг. XX в. Впрочем, и в этот период мощности опреснительных установок были еще сравнительно небольшими, а распространение их оставалось довольно ограниченным.

Только с наступлением эпохи НТР, в середине 1960-х гг., такое строительство приобрело по-настоящему широкий размах. Уже в 1970 г. во всем мире эксплуатировалось 800 только крупных опреснительных установок с суммарной производительностью 1,25 млн м³/сутки. В 1980 г. опресняли уже 7 млн м⁶/сутки. В 1992 г. 7,5 тыс. опреснительных установок производили 17,5 млн м⁶/сутки. В 2000 г. суммарное количество опресненной воды должно было достигнуть, по прогнозам, 25–30 млн м³/сутки. Одновременно растет и мощность отдельных опреснительных установок. До 1960-х гг. строили преимущественно небольшие установки производительностью до 3 тыс. м³/сутки, но затем появились установки производительностью в 20–25 и даже 50– 100 тыс. м³/сутки. Для опреснения морской воды все чаще стали применять энергию АЭС. Соответственно и стоимость опреснения постепенно снижалась, и ныне этот процесс стал уже вполне экономичным.

Рис. 21. Потребление опресненной воды, м³ в год на одного человека (по А.Б.Авакяну)

В середине 1990-х гг. опреснительные установки работали уже более чем в 100 странах мира. Одни из этих стран расположены в пределах умеренного пояса (например, Великобритания, Нидерланды, США), другие – в субтропическом поясе (например, Италия, Греция, Япония, Азербайджан, Туркмения). Но больше всего таких стран находится в пределах тропического пояса с его обширной аридной зоной. В Северной Африке это Тунис, Ливия, Египет, в Юго-Западной Азии – Саудовская Аравия, Кувейт, ОАЭ, Катар, Ирак, Иран, Израиль, в Америке – США (южные районы), Мексика, Куба, Венесуэла.

Больше всего опресненной воды из расчета на одного жителя получают в странах Персидского залива (рис. 21), где такая вода служит главным источником водопотребления (в Кувейте, например, на 100 %). Здесь же находятся опреснительные установки, относящиеся к наиболее мощным в мире.

Из отдельных районов по тем же показателям выделяется Калифорния (США, Мексика). Особо следует сказать об островных микрогосударствах, зависимость которых от потребления опресненной морской воды также очень велика. Это в полной мере относится не только к Багамским, Бермудским, Виргинским, нидерландским Антильским островам в Карибском море и Атлантике, но также к Канарским островам и островам Зеленого Мыса у западного побережья Африки, к ряду островов Французской Полинезии.

В Советском Союзе самые крупные опреснительные установки находились на восточном побережье Каспийского моря (п-ов Мангышлак). Ныне одна из этих установок, находящаяся в Туркмении, ежесуточно опресняет 120 тыс. м³ морской воды.

При прогнозировании развития индустрии опреснения нужно иметь в виду возможные экологические последствия ее деятельности, поскольку отходы опреснения, которые складируют на суше или сбрасывают в море в виде рассолов, негативно воздействуют на экосистему. То же относится и к отработанным водам АЭС, которые работают «в паре» с опреснительными установками.