Человечество и вода. В. Сметанич

Художник С. ЮКИН

Жизнь человека невозможна без воды. Она составляет около 2/3 массы его тела, входит в состав всех его тканей и жидкостей. И чтобы удовлетворить только физиологические потребности, человеку ежесуточно нужно несколько литров воды. А сколько воды требуют современные сельское хозяйство и промышленность! Роль воды для земледелия, особенно важную в засушливых районах, хорошо отражает древняя восточная пословица: "В пустыне родит не земля, а вода". Вода нужна, чтобы выплавлять сталь и печь хлеб, изготовлять синтетическое волокно и обеспечивать работу тепловых и гидроэлектростанций, добывать нефть и запускать спутники. По водным просторам осуществляется судоходство, из воды извлекают все больше и больше химических элементов и их соединений... "Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь", - сказал о воде известный французский писатель Сент-Экзюпери.

Воды на земном шаре много. В популярной ныне песне поется: "Три четверти (по данным географической науки - 70,8%) планеты - моря и океаны"... и лишь "остальное - острова". По последним оценкам специалистов, объем стационарных водных ресурсов земли - около 1,5 млрд. куб. км или почти по 1/2 куб. км на каждого жителя планеты.

Но это вообще вода, а необходимая для удовлетворения основных потребностей человечества пресная вода составляет лишь около 2% стационарных водных ресурсов земли. 1 370 млн. куб. км вод Мирового океана и примерно 90% из 60 млн. куб. км подземных вод содержат хлориды, сульфаты, карбонаты и имеют среднюю соленость 35%0 (35 граммов солей на литр воды). Вода с такой соленостью непригодна для питья, и прав был английский поэт XIX в. С. Т. Колридж, написав про безбрежные просторы океана: "Вода, вода, кругом вода, ни капли для питья..." Не годится морская вода и для ирригации, затруднено ее использование в промышленных целях.

Однако и эти 2% далеко не полностью могут служить человеку, так как подавляющая часть пресных вод земли сосредоточена в ледниках Антарктиды и Арктики, и из гигантских, на первый взгляд, стационарных водных ресурсов планеты на долю находящихся в нашем распоряжении пресных вод приходится лишь 0,3%.

Всего 0,3%! А потребности человечества в воде непрерывно растут. Увеличивается численность населения земли, невиданными темпами возрастает объем мирового промышленного производства, расширяются массивы орошаемых земель...

Так что казавшийся еще несколько десятилетий назад совершенно беспочвенным, во всяком случае в планетарном масштабе, вопрос о возможной нехватке водных ресурсов ныне стал аксиомой и водный голод уже в ближайшей перспективе угрожает человечеству?

"Нет и еще раз нет", - отвечают на этот вопрос занимающиеся изучением водных ресурсов советские ученые М. И. Львович, С. Л. Вендров и др. Но чтобы обеспечить это "нет", человечество не может оставаться в роли постороннего созерцателя, а должно активно включиться в борьбу за охрану и рациональное использование своего водного фонда.

На чем же базируется эта уверенность наших ученых? Что нужно сделать, чтобы она стала реальностью?

Прежде всего надо иметь в виду, что 0,3% стационарных мировых водных ресурсов - это вовсе не так уж и мало, если учитывать, что необходимая человечеству и доступная для него пресная вода обладает таким поистине уникальным естественным свойством, как возобновляемость. Если добытые из недр планеты нефть, уголь, железная руда и другие полезные ископаемые могут быть использованы лишь однократно, то пресная вода благодаря непрерывно совершающемуся в природе круговороту влаги постоянно возобновляется.

Особенно динамичны речные воды, обновляющиеся в среднем каждые 11 суток, то есть более 30 раз за год. В результате годовые ресурсы наиболее активно используемых для хозяйственных целей речных вод планеты составляют приблизительно 38 тыс. куб. км, в то время как одновременно в руслах рек (их вклад в стационарные водные ресурсы земного шара) содержится только 1,2 тыс. куб. км воды.

Примерно раз в две недели обновляется влага, содержащаяся в атмосфере, несколько раз в год - в проточных озерах. Значительно медленнее в течение столетий и даже тысячелетий идет обновление подземных вод и влаги, аккумулированной в ледниках. Такой круговорот влаги на земле можно считать практически вечным (так как он будет пока существует Солнечная система), но при одном "если"... Если человечество своей неизмеримо возросшей научной и технической мощью существенно, а возможно и необратимо, не нарушит его.

К сожалению, его нарушения имеют место все чаще и чаще, все сильнее и сильнее. Правда, они еще не достигли масштабов необратимых, но настолько серьезны, чтобы необходимость решения этой проблемы имела знак cito (срочно).

Причем, как правило, наиболее серьезные нарушения вызываются не расходом воды на ирригацию, снабжение населения, промышленности и другие цели, составляющим, по расчетам М. И. Львовича, около 2 тыс. куб. км в год, а загрязненными сточными водами.

В настоящее время на земном шаре ежегодно образуется 400-500 куб. км таких вод, в большей или меньшей степени содержащих различные вредные примеси. И для того чтобы они стали пригодными для использования и не загрязняли речную или озерную воду, вступая с нею в контакт, их необходимо разбавлять большими количествами чистой воды, часто в десятки раз превосходящими их собственный объем. Даже первоначально очищенные сточные воды ряда отраслей индустрии требуют для своего обезвреживания многократного разбавления в чистой воде.

Развитие промышленного производства и рост городских поселений, широкое применение различных химических препаратов в сельском хозяйстве в сочетании с игнорированием необходимости очистки сточных вод или даже просто недостаточным вниманием к этой проблеме привели к тому, что в ряде капиталистических стран многие реки по сути дела превратились в канализационные коллекторы. В последние годы загрязнение одной из крупнейших рек Европы Рейна достигало таких размеров, что в ней запрещалось купание, становилось невозможным использовать ее воду. Систематический сброс отходов нефтепереработки в одну из рек Японии привел к тому, что как-то во время сухой погоды эта река загорелась. Поэтому одной из основных задач обеспечения перспективных потребностей человечества в воде является систематическое сокращение сброса загрязненных вод в реки, озера и т. д.

В Советском Союзе использование и охрана водных ресурсов регламентированы "Основами водного законодательства Союза ССР и союзных республик". Разработана в нашей стране и "Генеральная схема комплексного использования и охраны водных ресурсов СССР", определяющая технические и экономические задачи в этой области на ближайшие десятилетия. Сегодня предприятия, особенно водоемких отраслей или перерабатывающие наиболее вредные вещества, не должны эксплуатироваться без очистных сооружений, обеспечивающих максимальное извлечение из сточных вод загрязняющих их примесей. Еще предпочтительнее предприятия с замкнутой системой водоснабжения (то есть такие, которые, получив один раз необходимую им для технологических целей воду, дальше работают на ней, периодически очищая ее до требующейся кондиции). Весьма выгодным в отдельных случаях оказывается кооперирование водоснабжения и очистки сточных вод для групп разнопрофильных предприятий, так как сильно загрязненные сточные воды разного химического состава могут при смешивании в значительной степени нейтрализоваться (например, воды, содержащие фосфаты, и воды, загрязненные сульфатом аммония и т. д.).

Проекты использования айсбергов для получения пресной воды смогут осуществиться уже в ближайшие годы. Айсберги у берегов Шпицбергена

Роль воды в земледелии засушливых районов хорошо отражает пословица: 'В пустыне родит не земля, а вода'. Оросительный канал

Большой эффект может также принести использование промышленных и коммунальных сточных вод определенного состава для орошения посевов кормовых и технических культур.

Но заботы о воде заключаются не только в охране современных ее ресурсов от загрязнения и истощения. Не меньшее значение имеет поиск технически осуществимых и экономически целесообразных путей эксплуатации ныне почти не используемых источников и увеличения тем самым находящейся в распоряжении человечества массы пресной воды. Наиболее значительными и перспективными из них представляются моря и огромные ледниковые шапки Антарктики и Арктики.

Идеи опреснения морской воды имеют многовековую историю. Отдельные попытки осуществить их на практике были удачны. Но при каждой попытке речь шла о получении относительно небольшого количества пресной воды.

В настоящее время проблема опреснения морской воды решается индустриальными способами, важную роль в ее реализации играет использование атомной энергии. Уже сегодня в ряде стран действуют достаточно крупные такие установки. И среди наиболее удачных по технологической схеме и технико-экономическим показателям выделяется созданная советскими учеными на безводном Мангышлаке.

Все же в ближайшие десятилетия опресненная морская вода вряд ли сможет существенно увеличить водяной паек человечества.

Также дело более отдаленной перспективы использование в качестве источников воды в значительных масштабах ледниковых массивов Антарктиды или Гренландии. Ведь для того, чтобы положительно решить эту проблему, помимо технических вопросов (сооружения мощных атомных электростанций для растопления ледников и прокладки от них трубопроводов), необходимо провести тщательные исследования влияния этого на климат земного шара, возможную трансгрессию океана и ряд других сложных природных процессов.

Правда, имеющиеся проекты использования обломков антарктических и арктических айсбергов для снабжения водой прилегающих к берегам океана районов, по-видимому, окажутся экономически оправданными и в таких местах, как, например, Калифорния, могут быть осуществлены уже в ближайшие годы.

В заключение вкратце остановимся на важнейших, на наш взгляд, планетарных аспектах проблемы воды. Прежде всего следует иметь в виду, что успешное решение ее зависит от выявления и учета множества региональных особенностей. К числу главнейших из них относится неравномерное распределение ресурсов пресных вод (особенно наиболее широко используемых речных вод) по поверхности земного шара. Например, Африка, занимая около 20% земной суши, имеет немногим более 11% мирового речного стока, а Европа, сосредоточивая почти 1/5 населения земли, - менее 8%.

"Обижена" в этом отношении и наша страна: 16% земной суши и лишь 11% мирового речного стока. Причем из-за исторически сложившегося несоответствия между начертанием гидрографической сети и размещением производительных сил наиболее остры такие диспропорции в густонаселенных и индустриальных районах, особенно нуждающихся в воде.

Не менее серьезную особенность в ряде районов представляет резкая неравномерность наличия пресных вод (особенно речных) в течение года. Нередко, пронося за один-два паводковых месяца 3/4 (иногда и более) среднемноголетнего стока, в остальное время года некоторые реки становятся почти безводными, а в таких районах, как, например, Средняя Азия, и совсем пересыхают.

Чтобы исправить недостатки естественного размещения и межсезонного объема речного стока, люди издавна применяют различные сооружения для его перераспределения в пространстве и во времени. Наиболее эффективные из них - водохранилища, позволяющие регулировать сток. Так, например, зарегулировав паводковый сток, Рыбинское и Камское, а затем и Куйбышевское водохранилища изменили режим годового стока Волги, сделали его более равномерным; Иваньковское водохранилище позволило перебрасывать в бассейн Москвы-реки часть волжских вод и на длительное время обеспечило снабжение столицы водой и т. д.

Необходимость перераспределять речной сток в перспективе приобретает еще большее значение.