Мировое водопотребление

Экологам важно развивать навыки мышления, памяти и логики. В ноябре 2019 разработан новый игровой тренажер "Микробиолог". Нестандартные задания + игровая форма = отличный результат.

Узнать детали

Мировое водопотребление


Для обоснования потребностей в воде какой-то территории составляется водохозяйственный баланс территории (В). Он состоит из двух частей: приходной и расходной. В приходную часть входят все водные ресурсы региона, в расходную – потребности в воде различных отраслей хозяйства, потери на фильтрацию и испарение, отдача воды в соседний регион. Уравнение  водного баланса  записывается следующим образом: П1+П2-Р1-Р2 -(Х1-Х2)=В.

П1,П2 – речной сток, поступивший сверху и местный;

Р1- отток речных вод в соседний регион;

Р2- потери воды на фильтрацию и испарение;

Х1- объем воды, изымаемой на хозяйственные нужды;

Х2 – возвратный объем воды.

В зависимости от способа использования воды выделяются отрасли – водопользователи и водопотребители. При водопользовании воды остается в водоемах, она служит в качестве среды для транспорта, рыбного хозяйства, рекреации и т.д. К водопотребителям относятся те отрасли хозяйства, которые забирают воду из источников.

В современном хозяйстве  главными  водопотребителями являются промышленность, сельское хозяйство и коммунально-бытовые службы. Водопотребители изымают из водоемов определенные  объемы воды, которые составляют водозабор. В процессе использования некоторое количество изъятой воды теряется на испарение, просачивание и т.д. У различных потребителей масштабы такого расхода неодинаковы. Для небольших по площади территорий эти потери рассматриваются как безвозвратные.  Наиболее  значителен  объем безвозвратных потерь воды (до 80-90%) при использовании ее  в сельском хозяйстве.  В некоторых отраслях промышленности разработаны схемы замкнутого или многократного водопользования. При этом  снижаются объемы водозабора и безвозвратные  потери воды.

В связи с неоднократным использованием одного и того же количества  воды в водохозяйственный баланс включают еще одну категорию – водопотребление – общий объем воды, используемой данной отраслью  хозяйства за определенный отрезок времени.

В сфере коммунального хозяйства водопотребление и водозабор равны между собой, т.к. оборотное водоснабжение не осуществляется. В промышленности водозабор немного меньше водопотребления вследствие применения замкнутых циклов водоснабжения. В сельском хозяйстве водопотребление может количественно превышать водозабор из источников, т.к. для орошения используются сточные воды коммунально-бытового хозяйства и промышленности. Сточные  воды – это воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

Структура водозабора и водопотребления (т.е. распределение  воды между потребителями) территориально изменяется. Это изменение обусловлено общим уровнем экономического развития хозяйства, его специализацией, спецификой природных условий.

Во второй половине XX в. отмечается резкий рост мирового водопотребления. За последние 80 лет XX века сельскохозяйственное использование воды увеличилось в 6 раз, коммунальное – в 7 раз, промышленное – в 20 раз, а общее в 10 раз.

Коммунально-бытовое водоснабжение. Уровень развития коммунального водоснабжения определяется двумя показателями: обеспеченностью населения централизованным водоснабжением и величиной удельного водопотребления. Норма водопотребления на 1 человека составляет в среднем 120-150 л в сутки. В городах промышленно-развитых стран водопотребление возрастает (в странах Европы – 300-400 л /сутки). В городах развивающихся стран в субаридных и аридных районах нормы снижаются до 100-150 л/сутки. Меньше расходует воды сельский житель. В гумидных областях в развитых странах он потребляет в сутки 100-150 л воды, а в сухих тропических районах – не более 20-30 л. Безвозвратные потери воды в коммунально-бытовом хозяйстве доходят до 10-20% водозабора. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в настоящее время в мире более 1,5 млрд.человек не обеспечены чистой, безопасной для здоровья водой.

Промышленное водоснабжение. Ни один технологический процесс в промышленности невозможен без участия воды – она входит в состав готовой продукции, используется для транспортировки веществ, как теплоноситель и охладитель, как растворитель и разбавитель. Водоемкость различных производств изменяется в зависимости от вида продукции, применяемых технических средств и технологических схем. На производство 1 т стали расходуется 120 м3 воды, химического волокна – 2000, резины – 4000, бумаги – 1000 м3. Только на нужды энергетики забирается из водных источников 320 км3 воды, при этом 20 км3 теряется. Водопотребление в энергетических целях дает 300 км3 термических стоков, требующих для разбавления 900 км3 пресных вод. Другими отраслями промышленности расходуется – 400 км3 воды. Общий объем стоков – 290 км3, на разбавление этого объема стоков требуется в 20 раз больше воды.

Сельскохозяйственное водоснабжение. Воды в сельском хозяйстве потребляется больше, чем в промышленности (в 3,5-4 раза). Главным водопотребителем воды является орошаемое земледелие. Мало воды необходимо для водоснабжения животноводства. Для выращивания 1 т хлопка требуется 4-5 тыс.м3 пресной воды, 1 т риса – 8 тыс.м3. Водопотребление на орошение зависит от трех факторов: площадей орошения, состава культур и техники полива. При средней норме орошения (в 1980гг.) 12-14 тыс. м3/га на полив тратилось 2500-2800 км3 чистых вод и 600 км3 очищенных и разбавленных сточных вод. Примерно 1900 км3 воды испарялось с поверхности поливных земель и транспирировалось растительностью; 500 км3 просачивалось в подземные горизонты. Основным способом полива является дождевание. КПД действующих оросительных систем – 0,6, что обусловливает значительные безвозвратные потери воды.

Водопотребление и его структура различаются на разных материках. Особенности современного водного хозяйства зависят от природных факторов и от уровня социально-экономического развития страны.  Наибольший объем воды потребляет хозяйство азиатских стран. Почти на 90% этот объем в Азии расходуется на нужды сельского хозяйства. Аналогичная ситуация характерна для Южной Америки, Африки, хотя в целом участие этих материков в мировом водопотреблении незначительно. В Северной Америке и Европе расходование воды на промышленное и сельскохозяйственное водоснабжение примерно равны между собой.

Предыдущие материалы: Следующие материалы: