Принимая во внимание тот факт, что около 71 % поверхности Земли покрыто водой, трудно себе представить, что её может быть недостаточно. Но моря содержат лишь соленую воду, малопригодную для использования человеком. Для поддержания жизни человеку и животным необходима пресная вода, кроме того, в ней нуждаются сельскохозяйственные растения, выращиваемые человеком для употребления в пищу.
Крупнейшие запасы пресной воды в разных объемах сосредоточены в озерах и реках, горных ледниках, полярных льдах и грунтовых водах. Однако поскольку полюса Земли непригодны для возделывания сельскохозяйственных растений, в распоряжении человека остается лишь относительно небольшая часть пресной воды, пригодной для использования. В процентном выражении пригодными для использования человеком являются лишь 0,3 % имеющихся на Земле водных масс. Это означает, что на долю каждого жителя нашей планеты приходится около 1 кубического километра пресной воды. Даже этот относительно маленький объем кажется невообразимо огромным, но дело в том, что запасы воды неравномерно распределены по поверхности Земли. Если, например, в Центральной Европе можно не опасаться возникновения каких-то проблем, то, к примеру, африканские страны испытывают острую нехватку пресной воды.
При этом существует несколько причин ухудшения ситуации с пресной водой:
1) Население Земли непрерывно увеличивается, а вместе с ним растет и потребление воды. В принципе уже сейчас можно говорить о перенаселенности нашей планеты. Посевных площадей под сельскохозяйственные культуры становится недостаточно. Постоянно возрастает необходимость в освоении новых возделываемых земель путем их орошения. К сожалению, население Земли непропорционально растет прежде всего в регионах, бедных водой, что и приводит к острому недостатку пресной воды. Именно недостаток воды является одной из причин того, что странам третьего мира так трудно добиться экономического укрепления, которое возможно лишь при условии надежного обеспечения населения продуктами питания.
2) Кроме того, все больше усиливается загрязнение грунтовых вод и озер, вызванное плохим качеством или отсутствием очистных сооружений и промышленными стоками. Поэтому в бедных странах, которые не могут позволить себе большие затраты на приобретение очистных систем, удовлетворяющих экологическим стандартам, ситуация с загрязнением источников пресной воды обстоит намного острее. Но и в Европе существует проблема загрязнения, которая может привести к дефициту пресной воды. Свой негативный вклад в складывающуюся ситуацию вносит и сельское хозяйство: вследствие внесения чрезмерного количества удобрений и применения пестицидов в воду попадают токсичные вещества, которые приводят к увеличению затрат на подготовку пригодной для использования пресной воды или делают её абсолютно непригодной.
3) За миллионы лет на большой глубине под поверхностью Земли образовались резервуары пресной воды, например, под пустыней Сахара. Человек расходует эти запасы и использует их для орошения пустынных ландшафтов. Однако эти запасы не возобновляются, а если возобновляются, то слишком медленно, так что через несколько лет они будут исчерпаны. Если эти запасы иссякнут в обозримом будущем, то жителей пустынных областей, находящимся в сильной зависимости от пресной воды, постигнет настоящая катастрофа.
4) Вследствие парникового эффекта температура на Земле за последние 100 лет поднялась приблизительно на 0,6 °C. Климатологи предсказывают на следующее столетие глобальный рост температур, который составит в среднем до 6 °C. Эта климатическая катастрофа может превратить в пустыню области, которые в настоящее время богаты пресной водой. Вследствие этого в Центральной Европе могут установиться климатические условия, подобные тем, что в настоящее время существуют в Северной Африке. В этом случае острая проблема недостатка пресной воды возникла бы и в Европе.
5) Мы потребляем намного больше воды, чем кажется на первый взгляд. Так, одна немецкая семья расходует на одного человека около 100 литров питьевой воды в день. Это уже значительный объем, но промышленность потребляет в пересчете на душу населения еще в несколько раз больше. Да и сельское хозяйство расходует большие объемы пресной воды. К тому же значительное количество воды незаметно вытекает из трубопроводов систем водоснабжения через неплотности и места сквозной коррозии.
6) Во многих странах цена на питьевую воду очень сильно субсидируется государством. В результате вода становится настолько дешевой, что ей начинают попросту «разбрасываться». Более высокая цена заставила бы людей экономить воду.
В бедных странах и без того ограниченные ресурсы пресной воды дополнительно используются для орошения плантаций экспортных сельскохозяйственных культур. В данном случае необходимо вмешательство государства, которое должно в первую очередь обеспечить гарантированное снабжение водой населения.
Ни на одной планете Солнечной системы, кроме Земли, не обнаружено на поверхности водных масс, которые образуют прерывистую гидросферу. Гидросфера включает в себя: воды Мирового океана, озера, реки, водохранилища, ледники, атмосферные пары, подземные воды. Акватория мирового океана составляет 70,8% поверхности Земли. Что же касается запасов, то в Мировом океане сосредоточены 94% от общего количества воды в гидросфере. Из-за большой солености эти запасы почти не используются для хозяйственных нужд.
Наибольшие запасы пресных вод (около 80% мировых) сосредоточены в природных льдах в горных ледниках, на ледниках Гренландии и Антарктиды. Пресная вода в ледниках консервируется в твердом состоянии на очень длительный период, а объем пресной воды, доступный для использования очень мал и составляет за вычетом ледников лишь 0,4% от всей гидросферы.
Однако самые большие запасы воды на нашей планете сосредоточены в ее недрах. В.И.Вернадский оценивал все воды земной коры примерно равными по объему водам в Мировом океане. Но значительная ее часть находится в состоянии химически, связанными с минералами. В основном это термальные, высокотермальные воды. Их химический состав изменяется от чистейших пресных вод до глубины крепких рассолов. Пресные подземные воды большей частью располагаются поверхносно, на глубине 1,5-2 км уже начинаются соленые. Бассейны подземных пресных или минерализованных вод иногда образуют гигантские артезианские водохранилища.
На территории нашей страны имеется более 20 тысяч рек и ручьев, более чем 10 тысяч озер, большая часть которых сосредоточена в Витебской области и более 150 водохранилищ. Территория Беларуси имеет хорошие условия для пополнения запасов подземных вод. Однако в большой степени поверхностные воды особенно в конце 80 годов подверглись антропогенному загрязнению. Белорусская вода содержит нефтепродукты, нитраты, фенолы, соли тяжелых металлов. К сожалению возросла минерализация крупнейших рек Беларуси. И в последнее время отмечено, что многие загрязнители попали в подземные водоносные слои (проблема Солигорска).
Мировое использование и потребление пресной воды непрерывно возрастало в начале 20 века т продолжает увеличиваться ускоренными темпами. Главный рост водопотребления связан не с простым увеличением количества населения планеты, как это иногда представляют, а с бурным ростом производства и развитием земледелия. Максимальное водопотребление связано с сельским хозяйством, которое к настоящему времени составляет около 70-75%, а доля промышленного водопотребления согласно прогнозам к 2002 году возрастет и составит всего 30-32% от общего. Что же касается коммунального водопотребления, то хотя общий его объем с начала века вырос в 10 раз его доля остается незначительной (5-10%).
Наибольшее водопотребеление отмечается в Азии (примерно 60% от общего мирового, преимущественно на орошение) и наименьшее в Австралии всего 1%. Много воды безвозвратно теряется при испарении, инфильтрации из водохранилищ и каналов. Например потери воды из каналов составляют до 30-50% их водозабора. На общем пока почти благополучном мировом фоне практически счерпаны все подземные и речные воды в Калифорнии, Бельгии, Рурском бассейне, Израиль, Саудовская Аравия, Средней Азии. Свыше 50 стран мира у же сейчас вынуждены решать сложную проблему снабжения населения питьевой водой.
Проблема нехватки воды определяется прежде всего, 2 причинами 1) географической неравномерностью распределения водных ресурсов2) неравномерность распределения населения. Около 60 % суши, на которой проживает треть населения мира, - это засушливые районы, испытывающие острый недостаток пресной воды.
Если сформулировать в целом количественный аспект проблемы водных ресурсов, то можно сказать, что в глобальном масштабе проблемы недостатка пресной воды не существует, пока ее запас достаточно велик для удовлетворения все нужд растущего человечества. В то же время в ряде регионов мира возникла и принимает и уже приняла угрожающие меры локальная проблема нехватки воды в связи с неравномерностью распределения водных ресурсовчто в первую очередь требует соответствующего изменения управления водными ресурсами. Эта проблема многократно усложняется другим печальным аспектом - ухудшением качества воды.
Пути преодоления водного кризиса имеются, и человечество несомненно решит эту проблему, хотя и дорогой ценой. Сейчас уже ни у кого не вызывает сомнений та простая истина, которая была издревле известна жителям пустынь, что за воду надо платить и платить дорого. Для восполнения недостатка пресной воды в той или иной точке планеты существует несколько способов: 1) Опреснение соленой воды и превращение ее в пригодную для питья и бытовых нужд. Самый простой и из известных - это дистилляция или перегонка, известная человеку с древнейших времен. Пока это наиболее перспективный способ опреснения морской воды, хотя требует больших затрат и расхода электроэнергии. Второй путь это непосредственное использование солнечной энергии для нагревании и перегонки воды,2) межбассейновое перераспределение речного стока (вилейская система),3) использование айсбергов Антарктики в качестве источника пресной воды и уже сейчас рассматривается достаточно серьезно и существует ряд проектов по буксировке айсбергов к берегам США, Австралии, Саудовской Аравии (к примеру скажем, что достаточно крупный айсберг может обеспечить полугодовую потребность в пресной воде для всей Австралии),4) строительство сверхглубоких скважин в ряде стран имеющим безводнные пустыни,5) Совершенствование оборотного водоснабжения. В Японии, например, введена в действие система, при которой вода сначала используется населением, а потом после первичной очистки подается на промышленные нужды. В Израиле в больших объемах введено вторичное использование воды в теплицах.
Загрязнение пресных экосистем и вод Мирового океана. Главная проблема пресных вод нашего времени - это прогрессивно растущие их загрязнение отходами промышленности, сельского хозяйства и быта. Если сброс сточных вод не превышает природные способности гидросферы к самоочищению, то длительное время ничего неприятного не происходит. В противном случае имеет место деградация и отравление пресной воды. Расчеты показывают, что уже сейчас на разбавление сточных вод тратится до 50% всего речного стока мира. Строительство дорогостоящих очистных сооружений лишь отодвигает сроки качественного истощения водных ресурсов, но не решает проблему, что и создает проблему чистой воды в целом. Речь идет не о количественной нехватке водных ресурсов а о чистоте воды. Пути загрязнения пресных вод:
1) промышленное загрязнение- отходы производства синтетических материалов детергенты, моющие средства (они стойки химически, биологически, не разрушаются водными микроорганизмами и не оседают), соли тяжелых металлов.
2) смываемые дождевые осадки с полей синтетических пестицидов и продуктов их метаболизма, которые отличаются большой стойкостью в биосфере: как известно следы ДДТ были найдены в теле белых медведей в Арктике и пингвинов в Антарктике, а некоторые слаборазвитые страны и теперь употребляют ДДТ.
3) снос в с полей избытка минеральных удобрений, особенно азотных и фосфорных, следствием чего является эутрофикация, цветение многих водоемов, особенно крупных водохранилищ с медленным движением воды и обильными мелководьями.
4) загрязнение вод нефтью и нефтяными продуктами. Этот вид загрязнений резко сокращает способность воды к самоочищению за счет газонепроницаемой поверхности пленки. Например 1 тонна нефти покрывает поверхность воды тонкой пленкой на площади 12 км 2 .
5) биологичечкие загрязнители, содержащие отходы живых клеток (производств кормового белка, медпрепаратов)
6) термальное загрязнение отработанными водами тепловых и атомных электростанций. Химически эти воды чистые, но они вызывают резкие изменения в составе биоты.
7) засоление вод, используемых в орошаемом земледелии и сбрасываемых с дренажным стоком или фильтрационными водами.
Для определения класса загрязненности поверхносных вод применяются такие градации: очень чистая вода, чистая, умеренно чистая,умеренно загрязненная, загрязненная, грязная, очень грязная . Наиболее загрязненной на территории Беларуси является река Свислочь ниже г Минска. По данным Мин. природных ресурсов в 1992 г в реку ежесуточно сьрасывалось 705 м 3 сточных вод. Грязные реки: Мухавец, Днепр, Ясельда, р. Улла, в-ще Лошица, в-ще Заславское.
Еще в большей степени от загрязнений страдают малые реки (длиной не более 100 км), что кстати наблюдалось и в Беларуси из за антропогенной эррозии, что приводит к заилению и воздействию крупных животноводческих комплексов. Из-за своей немноговодности и малой протяженности малые реки наиболее уязвимые звенья в речных экосистемах по чувствительности к антропогенным нагрузкам.
Загрязнение океана связано главным образом с поступлением огромного количества антропогенных вредных веществ до 30 тыс. различных соединений в количестве 1,2 млрд. тонн ежегодно. Основные пути попадания загрязняющих веществ - 1) прямой сброс и поступление токсикантов с речным стоком, из атмосферного воздуха,2) в результате уничтожения или затопления отходов и ядовитых газов прямо в морских акваториях,3) морским транспортом и во время аварий танкеров. В водах мирового океана уже сконцентрировано около 500 тыс. тонн ДДТ и с каждым годом это количество возрастает. Особую опасность для морских экосистем как я уже говорил представляет собойнефтяное загрязнение . Уже сейчас более 20% поверхности океана покрыто нефтяными пленками. Такие тончайшие пленки способны нарушить важнейшие физико-химические процессы в океане, негативно сказывающиеся на уже сложившиеся устойчивые гидроценозы, скажем отмирание кораллов, которые очень чувствительны с чистоте воды. Достаточно напомнить аварию 18 марта 1967 г танкера “Торри Каньен” с грузом сырой нефти у берегов Великобритании. Он наскочил на рифы и вся нефть - 117 тысяч тонн. вылилась в море. Человечество тогда впервые осознало, какую опасность могут представлять аварии крупнотоннажных танкеров. При ликвидации аварии, для того чтобы поджечь и таким образом уничтожить вылившуюся нефть, танкер бомбили с воздуха, Было сброшено 98 бомб, 45 тонн. напалма и 90 тонн. керосина. В результате катастрофы только морских птиц погибло около 8000.
4) радиоактивное загрязнение. Основными источниками радиоактивного загрязнения являются: 1) испытания ядерного оружия.2) ядерные отходами, которые непосредственно выбрасываются в море, 3) аварии ядерных подводных лодок, 4) захоронение радиоактивных отходов. Во время испытаний ядерного оружия, особенно до 1963 г, когда испытания проводились а атмосфере, а атмосферу было выброшено огромное количество радионуклидов, что впоследствии с осадками попало и в мировой океан. За четверть века США, Англия, Франция259 взрывов в атмосфере, суммарной мощностью106 мегатонн. А страна, которая больше всех кричала за запрещение ядерных испытаний (СССР) призвела470 ядерных взрывов мошностью более500 мегатонн. Например, только на архипелаге Новая Земля было произведено130 ядерных взрывов и из них87 в атмосфере. Здесь была взорвана ядерная бомба мощностью более200 мегатонн - мировой рекорд. Работа трех подземных атомных реакторов и радиохимического завода по производству плутония, а также остальных производств в Красноярске -26. привела к радиоактивному загрязнению Енисея на протяжении 1500 км и эти радиоактивные загрязнения попали в Ледовитый океан. Значительную опасность представляют, затопленные в Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных лодок.
Общий объем воды на Земле составляет примерно 1400 млн куб. км, из которых лишь 2,5 %, то есть около 35 млн куб. км, приходится на пресную воду. Большая часть запасов пресной воды сосредоточена в многолетних льдах и снегах Антарктиды и Гренландии, а также в глубоких водоносных горизонтах. Главными источниками воды, потребляемой человеком, являются озера, реки, почвенная влага и сравнительно неглубоко залегающие резервуары подземных вод. Эксплуатационная часть этих ресурсов составляет лишь около 200 тысяч куб. км - менее 1 % всех запасов пресной воды и лишь 0,01 % всей воды на Земле, - и значительная их доля размещена вдали от населенных территорий, что еще более обостряет проблемы водопотребления.
По общему объему ресурсов пресной воды Россия занимает лидирующее положение среди стран Европы. По данным ООН к 2025 г. Россия вместе со Скандинавией, Южной Америкой и Канадой останутся регионами наиболее обеспеченным пресной водой, более 20 тысяч куб. м/год в расчете на душу населения.
По оценке Института мировых ресурсов за последний год, самыми необеспеченными водой странами мира были 13 государств, среди которых 4 республики бывшего СССР - Туркмения, Молдова, Узбекистан и Азербайджан.
Страны, имеющие до 1 тысячи куб. м пресной воды в среднем на душу населения: Египет - 30 куб. м на человека; Израиль - 150; Туркмения - 206; Молдова - 236; Пакистан - 350; Алжир - 440; Венгрия - 594; Узбекистан - 625; Нидерланды - 676; Бангладеш - 761; Марокко - 963; Азербайджан - 972; ЮАР - 982.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Ученые предполагают, что через 30 лет количество воды, пригодной для питья, уменьшится в два раза. Из всех запасов ¾ пресной воды на планете содержится в твердом состоянии – в ледниках, и только ¼ — в водоемах. Мировые запасы питьевой воды находятся в пресных озерах. Наиболее известные из них следующие:
- Верхнее;
- Танганьика;
- Онежское;
- Сарезское;
- Рица;
- Балхаш и др.
Кроме озер, воды некоторых рек также пригодны для питья, но в меньшей степени. Создаются искусственные моря и водохранилища, чтобы накапливать пресную воду. Самыми большими запасами воды в мире обладает Бразилия, РФ, США, Канада, Китай, Колумбия, Индонезия, Перу и др.
Дефицит пресной воды
Эксперты утверждают, что если бы все водоемы с пресной водой были разделены на планете равномерно, то запасов питьевой воды хватило бы на всех людей. Однако эти водоемы размешены неравномерно, и в мире существует такая глобальная проблема, как дефицит питьевой воды. Проблемы со снабжением питьевой воды есть в Австралии и в Азии (Восточной, Средней, Северной), на северо-востоке Мексики, в Чили, Аргентине, а также практически по всей территории Африки. Всего нехватка воды испытывается в 80 государствах мира.
Основной потребитель пресной воды – это сельское хозяйство, а на коммунальное использование приходится небольшая часть. С каждым годом потребности в пресной воде возрастают, а ее количество уменьшается. Она не успевает возобновляться. Результат дефицита воды:
- снижение урожайности сельскохозяйственных культур;
- рост заболеваемости людей;
- обезвоживание жителей засушливых регионов;
- возрастание смертности людей от нехватки питьевой воды.
Решение проблемы дефицита пресной воды
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.
Рассмотрены причины возникновения и усиления дефицита пресной воды, показано, что в середине третьего десятилетия XXI в. этот дефицит неизбежно примет глобальные масштабы и вызовет структурную перестройку мировой экономики. На мировом рынке будут ускоренно развиваться секторы водоемкой продукции, водосберегающих и водоохранных технологий, в то время как рынки воды останутся, в основном, бассейновыми из-за резкого скачка затрат на транспортировку воды при пересечении границ бассейнов. В России имеются колоссальные ресурсы пресной воды, использование которых позволит развить до экспортных масштабов производство различных видов водоемкой продукции и не только ответить на потребность мирового сообщества, но и обеспечить качественный экономический рост в стране.
The author considers reasons of emergence and strengthening of the deficiency of sweet water, it is shown that in the middle of the third decade of the 21st century this deficiency will inevitably increase in global scales and will cause restructuring of the world economy. Sectors of wet industry, water-efficient and water-protecting technologies will be increasingly developed in the world market while the markets of water will remain generally basinal because of sharp leap in costs for transportation of water when crossing the borders of basins. There are enormous resources of sweet water in Russia which use will allow to develop production of different types of wet industry to export scales and not only to satisfy the requirements of the world community, but also to provide high-quality economic growth in the country.
1. Введение
Дефицит пресной воды - явление, знакомое человечеству с древнейших времен. Не раз он становился причиной кризисов и социальных катастроф. В традиционном обществе дефицит воды случался в локальных масштабах, и обусловленные им кризисы тоже оставались локальными. Но по мере развития человечества увеличивались масштабы и вододефицита, и кризисов. Именно водный кризис, обусловленный последствиями грандиозных работ по гидромелиорации (а именно – вторичным засолением почвы), стал причиной гибели цивилизации Древнего Двуречья. Аналогичные проявления неумелого водопользования привели к экономическому ослаблению Карфагена, последовавшему затем его поражению в войнах с Римом и фактическому исчезновению с карты Древнего Средиземноморья. В наши дни водный кризис приобретает глобальные масштабы.
Недопустимо высокий водозабор из многих рек, а также подземных источников обусловливает изменение режима водных объектов, чему способствуют также угнетение и преобразование естественных экосистем на водосборах и строительство всевозможных гидротехнических сооружений. Всемирная комиссия по воде (World Commission on Water) констатировала, что более половины крупных рек мира «серьезно истощены и загрязнены, деградируют и отравляют окружающие их экосистемы, угрожая здоровью и жизнеобеспечению зависящего от них населения» .
К 1950 г. в мире было построено 5 тысяч плотин высотой более 15 м. Сейчас таких плотин более 45 тысяч. В последние полвека создавалось в среднем по две плотины в день. Однако возможности крупномасштабного гидротехнического строительства, отвечающего критериям экономической целесообразности, в Европе и США практически уже исчерпаны – именно этим, а не экологическими ограничениями, как нередко объявляется, следует объяснить весьма заметный спад такой деятельности в указанных регионах в последние годы. В развивающихся странах уровень использования гидропотенциала, естественно, заметно ниже, соответственно, больше возможностей возведения крупных гидротехнических сооружений. Спад крупномасштабного гидростроительства в Европе и Северной Америке объясняется тем, что там осталось совсем мало гидроресурсов, которые еще не вовлечены в хозяйство (а во Франции и ряде других стран Западной Европы их почти совсем не осталось). В Азии, Африке и Южной Америке неиспользуемых ресурсов много, там причина замедления гидростроительства другая: недостаток капитальных вложений. Потребности промышленных анклавов, контролируемых транснациональными корпорациями, удовлетворены, а внутренние потребности развивающихся стран богатых инвесторов не интересуют. Подчеркнем, что расширение водопользования требует взвешенных решений, иначе оно может привести к крайне негативным последствиям.
Таким образом, мировые резервы пресной воды, которые могли бы с приемлемыми затратами быть вовлечены в экономику, близки к исчерпанию. Между тем рост населения мира будет продолжаться еще по крайней мере полвека, хотя и с уменьшающимися темпами. Однако не только дополнительное население обусловит рост потребности в воде. Не менее важно, что этот рост поддерживается стремлением населения всех стран, а прежде всего – развивающихся, к улучшению качества жизни, невозможному без решения водохозяйственных проблем.
4. Альтернатива экстенсивному росту водопотребления
Экономическое процветание развитых стран в значительной степени обусловлено умелым использованием эффекта масштаба, когда отдача каждой следующей единицы затрат увеличивается с ростом объемов производства. Причины, формирующие возможность эффекта масштаба, действуют в обрабатывающей промышленности, особенно в массовом производстве и высокотехнологичных отраслях. В водопользовании, эксплуатации минеральных и биологических ресурсов, землепользовании подобные причины перекрываются иными факторами – действует закон убывающей эффективности . Затраты на транспортировку воды в масштабах ее промышленного, хозяйственно-питьевого и сельскохозяйственного применения (в км 3) претерпевают резкий скачок при пересечении границ бассейна .
Подчеркнем, что речь идет о промышленном и сельскохозяйственном использовании пресной воды. Представление о масштабах потребностей различных производств в воде дают несколько примеров. Теплоэлектростанция мощностью 1 млн кВт потребляет более 1 км 3 воды в год, АЭС той же мощности – не менее 1,5 км 3 воды в год. Средний расход воды на производство 1 т стали составляет около 20 м 3 , 1 т бумаги – 200 м 3 , 1 т химического волокна – более 4000 м 3 .
Импорт 1 т зерна эквивалентен импорту 1000 м 3 воды. Решающим обстоятельством для формирования потоков сельскохозяйственной продукции на мировом рынке становится дефицит воды. По водоемкости производства ввоз продуктов питания в Северную Африку и на Ближний Восток эквивалентен годовому стоку реки Нил. Необходим второй Нил – в определенном смысле виртуальный, чтобы накормить население этого региона при нынешних технологиях производства продуктов питания .
Утверждение о резком скачке затрат на транспортировку воды при пересечении границ бассейна справедливо именно для крупномасштабного водопользования, типичного для промышленности и сельского хозяйства. Часто повторяемая констатация, что бутылка воды стоит дороже, чем бутылка бензина, и предположение, что перевозить ее можно теми же способами, справедливы не столько для воды, сколько для бутылок. Отмеченный ценовой феномен указывает прежде всего на то, какие уродливые формы принимает подчас удовлетворение навязанных потребностей в современном обществе потребления. К решению проблемы глобального дефицита пресной воды это отношения не имеет.
Скачок транспортных затрат – главная причина, из-за которой водой нельзя торговать так, как торгуют нефтью. Рынки воды за весьма редкими исключениями всегда будут не более чем бассейновыми (имеются в виду, естественно, крупные бассейны), так что смягчение дефицита воды в странах, где он уже имеет место и будет все больше усиливаться, возможно либо за счет широкомасштабного применения водосберегающих технологий, либо благодаря отказу от производства водоемкой продукции и замещению ее импортом (либо в результате изменения системы конечного потребления, но эта возможность находится за рамками нашего анализа).
По оценкам, затраты на развитие водного хозяйства в соответствии со стратегией «as usual» («как обычно», то есть продолжая на экстенсивной основе устоявшиеся тенденции) для водоснабжения, канализации, водоочистки, сельского хозяйства и охраны окружающей среды составят ежегодно 180 млрд долларов США до 2025 г. (в предположении, что крупномасштабные переброски стока не будут реализовываться). Эта колоссальная величина может быть сокращена на порядок – до 10–25 млрд долларов в год для последующих 20 лет, если широко применять интенсивные технологии . Дело, конечно, не только в сокращении затрат, но и в том, что эти технологии обеспечивают уменьшение объема используемой воды и улучшение ее качества в природных источниках за счет снижения антропогенного воздействия на них и их водосборы, не дестабилизируют водопотребление в долгосрочном аспекте, а наоборот, способствуют его устойчивости.
Каковы резервы экономии воды при переходе к интенсивным технологиям водопользования, можно судить по нескольким примерам. В 2000 г. удельная водоемкость экономики в м 3 /год на 1 доллар ВВП составляла: в России – 0,3 м 3 /год, в Швеции – 0,012 м 3 /год, в Великобритании – 0,007 м 3 /год, в Белоруссии – 0,22 м 3 /год. Относительно уровня 1990 г. удельная водоемкость экономики России выросла в два раза, Швеции – осталась на том же уровне, а Великобритании – в два раза уменьшилась (ни одна из этих стран не относится к вододефицитным) .
На мировом рынке сектор технологий интенсивного водопользования – водоэффективных, водосберегающих и водоохранных – будет все активнее развиваться и расширяться по мере усиления глобального вододефицита. Эти технологии основаны на использовании широкого спектра веществ «высокой химии» и управляющих информационно-вычислительных систем, продавцами здесь будут развитые страны, обладатели патентов, лицензий, «ноу-хау» и прочей интеллектуальной собственности, квалифицированных кадров, передовых высокоэффективных производств. В дополняющем его секторе водоемкой продукции продавцами могут выступать только страны, имеющие водные ресурсы в избытке по сравнению со своими внутренними потребностями. К ним принадлежит и Россия, уступающая лишь Бразилии по водообеспеченности.
Деградация малых рек, недопустимое загрязнение крупных рек и особенно их притоков – явления, характерные для всех регионов России с развитой промышленностью и относительно высокой плотностью населения. Наша практика показывает, что и весьма значительные по объему водные ресурсы можно довести до деградации, если нерачительно их использовать, пренебрегать элементарными правилами охраны вод, экологическими и гидрологическими требованиями – сбрасывать без достаточной очистки огромные массы стоков, бессистемно бурить скважины для эксплуатации подземных вод, варварски вырубать лес на водосборе, неграмотно проектировать и строить дороги и ГТС, захламлять земли в речных бассейнах и т. д. Если в европейской части России уровень использования гидропотенциала в хозяйстве (порядка 80–90 %) примерно такой же, как в развитых странах, то азиатская часть нашей страны по этому показателю скорее напоминает развивающиеся страны (35–50 %). Было бы катастрофой, если бы массовое хозяйственное освоение водных богатств к востоку от Урала в будущем произошло в таких же антиэкологических (да и антиэкономических) формах, как состоялось в прошлом к западу от него. Вовлечение водных ресурсов в экономику должно происходить только в таких формах и объемах, при которых гарантируется устойчивость водопользования, сохранение в полной мере свойства их возобновимости.
Подчеркнем, что рынок водоемкой продукции – это рынок продукции, а не сырья. Для эффективного участия страны в качестве продавца на этом рынке одних запасов природного ресурса мало – необходимо и использующее его производство, не только добыча и транспортировка сырья. Используемый ресурс – прес-ная вода – воспроизводимый, неиссякающий (естественно, при выполнении водоохранных правил, соблюдении гидрологических и экологических норм эксплуатации). Кроме того, это ресурс, в принципе не заменимый никаким другим, его субституты могут составлять ему конкуренцию лишь до определенного природообусловленного предела, поскольку сама жизнь основана на «мокрых» технологиях, и нижний предел использования воды (прямого и опосредованного, через пищу и т. п.) положен человеку как биологическому организму, независимо от уровня его экономического и социального развития.
5. Глобальный водный кризис и перспективы российской экономики
Каковы перспективы выхода России на рынок водоемкой продукции? Для промышленности они, несомненно, очень высоки. К весьма водоемким отраслям относятся все основные подотрасли электроэнергетики , и Россия имеет здесь весьма солидный технологический опыт и научный задел. Конечно, значительная часть оборудования на наших теплоэлектростанциях морально устарела и физически изношена, но перспектива экспорта электроэнергии может послужить стимулом для обновления. Россия имеет колоссальные запасы угля, и весьма вероятно, что до появления принципиально новых способов производства электричества они будут востребованы. Естественно, расширение использования угля требует перехода к технологиям, обеспечивающим радикальное сокращение негативного воздействия на окружающую среду. Кстати, нет сомнений в том, что и ожидаемые новые электропроизводящие технологии будут весьма водоемкими. Вода в значительных количествах необходима для металлургического производства , а СССР 20 лет назад был мировым лидером по объемным показателям выплавки стали и ряда цветных металлов. Исключительно водоемкими являются нефтеоргсинтез, химия полимеров , и, опять-таки, эта отрасль представлена в России как промышленными предприятиями, так и научными коллективами, способными вывести ее на высокий уровень эффективности. Существенным обстоятельством является и то, что продукция данной отрасли используется при производстве технологий интенсивного водопользования (полимерные трубы, фильтры и пр.). Это может стать стартовой площадкой для прорыва и на рынок высоких технологий этого профиля. Еще одна водоемкая отрасль промышленности – целлюлозно-бумажная, традиционная для нашей экономики, прекрасно обеспечена в России не только водой, но и основным для нее видом сырья – древесиной.
В исследованиях проблем дефицита воды, однако, внимание обычно акцентируется на продукции не промышленности, а сельского хозяйства . На первый взгляд, здесь не найти особенно радужных перспектив для России. Холодный климат, бегство молодежи из села, обезлюдевшие деревни, массовый алкоголизм среди остатков не только мужского, но и женского сельского населения, утрата традиций ведения сельского хозяйства – все это хорошо известные и весьма негативные внутренние обстоятельства. К ним добавляется такой весьма существенный внешний фактор, как заниженные цены на сельскохозяйственную продукцию на мировом рынке. Тем не менее, острота неизбежного глобального водного кризиса заставляет внимательно рассмотреть и это направление.
Заниженные мировые цены на продукты питания – результат хорошо спланированной и реализованной политики развитых стран. В данный момент такие цены еще выгодны для них, как были выгодны заниженные цены на нефть в 1950– 1960-е годы. Так будет не всегда. Как только в глобальном масштабе станет ощущаться недостаток продовольствия (именно в глобальном масштабе, а не в отдельных странах вследствие неурожаев или иных относительно случайных обстоятельств), и это станет фактором международной нестабильности, причиной активизации терроризма и т. п., цены на сельскохозяйственную продукцию начнут расти. Значимость сурового климата часто переоценивается. Конечно, даже в условиях глобального потепления России не стоит надеяться стать экспортером, например, хлопчатника. Однако когда-то наша страна была главным экспортером зерна в мире, и это – лучшее доказательство того, что по природным условиям она может играть на рынке продовольствия далеко не последнюю роль и сегодня. Речь идет не о том, чтобы сеять пшеницу в бассейнах Яны или Индигирки. Надо использовать ту огромную (например, по западноевропейским масштабам) территорию, где у нас вполне приемлемые условия для сельского хозяйства. Таких урожаев и надоев, как во Франции или Нидерландах, у нас, скорее всего, не будет, но ведь по затратам на добычу и доставку внешнему покупателю наша нефть тоже примерно в восемь раз дороже, чем в Кувейте. Наконец, социальные и демографические факторы в российской деревне – это проблемы, которые необходимо решить независимо от того, что мы собираемся делать на внешнем рынке. Возможно, что одним из решающих моментов здесь должна стать миграционная политика. Так или иначе, но без возрождения сельского хозяйства у России нет будущего.
В настоящее время основой экономики Российской Федерации является топливная промышленность, база для ее развития – весьма значительные запасы минерального сырья, имеющиеся в стране. Однако эти запасы – невоспроизводимый ресурс, со временем он неизбежно иссякнет. Истощение запасов нефти, представляющей собой главную статью российского экспорта и определяющей основные источники дохода бюджета, прогнозируется через 25–30 лет. Однако с 1990-х годов геологоразведка не компенсирует в полной мере отработку эксплуатируемых месторождений вновь открываемыми. Принимая во внимание это обстоятельство, некоторые аналитики (а также министр природных ресурсов Российской Федерации Ю. П. Трутнев) прогнозируют истощение российских запасов нефти примерно через 15 лет. Во всяком случае, указывают именно этот срок, когда пытаются обосновать необходимость существенного улучшения работы геологоразведки и соответствующего увеличения ассигнований на нее.
Запасы природного газа истощатся позже, но вряд ли стоит рассчитывать на то, что с помощью этого вида углеводородного сырья удастся заделать все бреши в хозяйстве, которые возникнут из-за истощения запасов нефти. Очевидно, что расширение добычи газа неизбежно ускорит иссякание и этого источника.
Однако даже если истощение запасов нефти и природного газа в России произойдет существенно позднее, нашей экономике все равно необходимо преодолеть чрезмерную зависимость от рынка энергоресурсов, диверсифицировать экспортное производство, развивая перерабатывающие отрасли.
В рассуждениях о будущем российской экономики обычно слышатся призывы к рывку в постиндустриальный мир, к переходу от сырьевого хозяйства к высокотехнологичному. Для такого перехода имеются важные предпосылки, но нельзя игнорировать и весьма серьезные препятствия. По удельным экономическим показателям наша страна существенно отстает от развитых стран. У нас неблагоприятная демографическая ситуация, ее радикальное изменение требует длительного времени. Положение усугубляется потерями интеллектуальных ресурсов из-за «утечки мозгов», и хотя в последние годы она заметно замедлилась, но уже понесенные утраты весьма значительны. Недостаток финансирования российской науки в течение более чем полутора десятилетий снизил как ее результативность, так и потенциал. Эти долгосрочные факторы будут остро сказываться именно в тот период, который будет ключевым для перехода к высоким технологиям. Поэтому маловероятно, что Россия сможет в течение двух-трех десятилетий преодолеть научно-техническое отставание от развитых стран по всему спектру высокотехнологичной продукции. Следовательно, необходимо выбрать приоритетные направления экономического развития, исходя из объективных преимуществ, которыми располагает страна. Представляется, что главное преимущество России в «постнефтяной» период – водные ресурсы.
Вода – не единственный воспроизводимый ресурс, так что напрашивается вопрос: не применимы ли рассуждения о воде, пусть с теми или иными модификациями, к другим воспроизводимым ресурсам? Первое, о чем вспоминают в этой связи, – лес . Россия – самое богатое лесом государство мира (как и в случае с прес-ной водой, обладает почти четвертью мировых запасов). Несомненно, в будущем лесная и, особенно, лесоперерабатывающая промышленность должны занимать существенно более значимое место в экономике России, чем сейчас. Однако в отличие от пресной воды кризисной ситуации с древесиной в мире нет и не прогнозируется. Кризис, несомненно, имеет место, если говорить о сохранности и биосферных функциях лесных экосистем (человек вырубил уже около 40 % лесов на планете), но это – совсем другой сюжет, во всяком случае, не предполагающий увеличения лесозаготовок. Далее. древесина вполне заменима в большинстве сфер ее применения синтетическими материалами и/или металлами, а ее использование как источника энергии сближает лесное хозяйство с сельским, поскольку основано на использовании быстрорастущих пород (типа североамериканской сосны), высаживаемых на лесных плантациях. В этом случае мы опять возвращаемся к воде как необходимому фактору производства. Что касается иных «природных» биологических ресурсов, то трудно ожидать, что по значению для мировой экономики они приблизятся к водоемкой продукции. Исключение составляет марикультура, но, во-первых, это, по-видимому, более далекая перспектива (имея в виду массовое производство), чем здесь рассматривается, во-вторых, при весьма протяженной береговой линии для России характерны два фактора, существенно осложняющих развитие этого производства: первый – подавляющая часть наших морей – холодные воды Северного Ледовитого океана; второй – эти регионы почти не имеют населения.
Перестройка структуры мировой экономики под давлением угрозы глобального водного кризиса формирует исключительно благоприятные условия для водообеспеченных стран, поскольку неизбежен рост спроса и цен на водоемкую продукцию. Экспортеры водоемкой продукции окажутся в положении, аналогичном тому, которое обеспечивает благоденствие нынешних экспортеров нефти. Воспользоваться этим шансом можно будет только при условии серьезной подготовки к развитию экспортных водоемких производств.
Одна из стратегических задач управления развитием российской экономики состоит в том, чтобы определить, какие отрасли наиболее перспективны в этом аспекте, создать благоприятные условия для их развития, синхронизированного с ожидаемыми неизбежными сдвигами на мировом рынке. Вполне вероятно, что именно производство водоемкой продукции станет доминирующим направлением для российской экономики в «постнефтяной» период. Эти отрасли и должны стать «заказчиками» на высокие технологии, специалистов, инфраструктуру и пр. В связи с этим весьма ответственными представляются задачи водохозяйственного комплекса страны (ВХК); в него включаются, с одной стороны, водное хозяйство как инфраструктурная и ресурсообеспечивающая отрасль, с другой – все основные отрасли-водопользователи. ВХК будет принадлежать одна из главных ролей в обеспечении устойчивости развития экономики страны. В свою очередь, водное хозяйство должно будет обеспечить, во-первых, устойчивое водопользование, во-вторых, неистощимость эксплуатации водных ресурсов, их гарантированное воспроизводство, сохранение природных механизмов, их адекватное возобновление.
Сейчас большое внимание уделяется вопросам энергетической безопасности (в различных аспектах). В условиях глобального водного кризиса на первый план выйдет водная безопасность. Мировое сообщество будет трактовать ее как такое распределение воды и водоемкой продукции, при котором не возникает угрозы мировой стабильности по причине водных войн, водного терроризма и т. п. Соответственно, мировое сообщество будет заинтересованно следить за эффективностью и полнотой использования водных ресурсов там, где они имеются. Поэтому трактовка водной безопасности на национальном уровне будет предполагать, во-первых, удовлетворение потребностей экономики страны в водных ресурсах и, во-вторых, соответствие потребностям мирового сообщества в эффективном использовании избыточных для национальной экономики водных ресурсов. Здесь нет противоречия между интересами мирового сообщества и национальными интересами, поскольку для страны выгодно эффективно и устойчиво использовать свои ресурсы, продавать водоемкую продукцию на мировом рынке по ценам, обеспечивающим как минимум нормальную прибыль. Реальное противоречие в другом: между интересами страны и способностью ее элиты (хозяйственной, административной, политической) обеспечить адекватное соблюдение этих интересов.
Проблема выбора стратегии развития российской экономики в «постнефтяном» периоде в научной постановке не рассматривается ни в отечественной, ни в мировой литературе. Не изучалась также роль водных ресурсов как структурообразующего фактора для реального сектора народного хозяйства России. Задачи водного хозяйства не ставились и не анализировались для условий, когда оно оказывается центральной ресурсообеспечивающей отраслью. Возможности развития производства водоемкой продукции в России практически не исследовались в общей народнохозяйственной постановке, хотя известны работы по отдельным отраслям (гидроэлектроэнергетика, отчасти орошаемое земледелие) в частных постановках. Системную, широкомасштабную, много- и междисциплинарную научную проработку этих проблем нельзя откладывать до времени, когда глобальный водный кризис из прогнозируемого превратится в реальный, к ней необходимо приступить уже сейчас.
Глобальная экологическая перспектива 3. – М.: ИнтерДиалект, 2002; Вода для людей, вода для жизни. Доклад ООН о состоянии водных ресурсов мира. Обзор (Программа оценки водных ресурсов мира). – М., 2003. (Global ecological prospect 3. – Moscow: Inter Dialect, 2002; Water for people, water for life. The World Water Development Report of the UN. Review (A program of the assessment of water resources of the world). – Moscow, 2003).
Rodda, G. On the problems of assessing the World water resources // Geosci and water resource environment data model. – Berlin: Heidelberg, 1997. – P. 14–32.
Более точное определение, а также анализ альтернативных вариантов см., например, в экологическом энциклопедическом словаре. – М.: Ноосфера, 2002. (More exact definition, and also the analysis of alternative variants see, for example, in the Ecological Encyclopedic Dictionary. – Moscow: Noosphere, 2002).
Данилов-Данильян, В. И. Устойчивое развитие (теоретико-методологическийанализ) // Экономика и математические методы. – Т. 39. – вып. 2. – 2003. (Danilov-Danilyan, V. I. Sustainable development (theoretic and methodological analysis) // Economy and mathematical methods. – Vol. 39. – Issue 2. – 2003).
Gleick, P. H.Global freshwater resources: soft-path solutions for the 21th century // Science. – 2003. –302, № 5650. – P. 1524–1527.
Конопляник, Ал. А. Концепция «виртуальной воды» (рукопись). – 2006. (Konoplyanik, A. A. The concept of ‘virtual water’ (a manuscript). – 2006).
