Водные ресурсы являются природными ресурсами из воды , которые являются потенциально полезными. 97% воды на Земле - это соленая вода и только три процента - это пресная вода ; чуть более двух третей из них заморожено в ледниках и полярных ледяных шапках . [1] Оставшаяся незамерзшая пресная вода находится в основном в виде подземных вод, лишь небольшая часть которых находится над землей или в воздухе. [2] Природные источники пресной воды включают поверхностные воды , подземные воды , подземные воды и замерзшую воду .
Использование воды включает в себя сельскохозяйственную , промышленную , бытовую , рекреационную и экологическую деятельность. Все живые существа нуждаются в воде для роста и размножения. Технологии, используемые для получения пресной воды (помимо пресной воды природного происхождения), включают использование очищенной воды и опреснение .
Wate ресурсов находятся под нитью от нехватки воды , загрязнения воды , вода конфликта и изменения климата . Пресная вода является возобновляемым ресурсом , однако запасы грунтовых вод в мире неуклонно сокращаются, причем истощение наиболее заметно в Азии, Южной Америке и Северной Америке, хотя до сих пор неясно, насколько естественное обновление уравновешивает это использование и находятся ли экосистемы под угрозой. [3] Структура распределения водных ресурсов среди водопользователей (если такая структура существует) известна как права на воду .
Природные источники пресной воды
Поверхность воды
Поверхностная вода - это вода в реке, озере или пресноводном водно- болотном угодье . Поверхностные воды естественным образом пополняются за счет осадков и естественным образом теряются в результате сброса в океаны , испарения , эвапотранспирации и пополнения запасов грунтовых вод .
Хотя единственным естественным источником поступления воды в любую систему поверхностных вод являются осадки в пределах ее водосбора , общее количество воды в этой системе в любой момент времени также зависит от многих других факторов. Эти факторы включают емкость озер, водно-болотных угодий и искусственных водоемов , проницаемость почвы под этими водохранилищами, характеристики стока земли в водоразделе, время выпадения осадков и скорость местного испарения. Все эти факторы также влияют на пропорции потери воды.
Человеческая деятельность может иметь большое, а иногда и разрушительное воздействие на эти факторы. Люди часто увеличивают емкость хранилища, строя водохранилища, и уменьшают ее, осушая заболоченные земли. Люди часто увеличивают количество и скорость стока, вымощая участки и направляя потоки.
Общее количество воды, доступное в любой момент времени, является важным фактором. Некоторые водопользователи периодически испытывают потребность в воде. Например, многим хозяйствам весной требуется большое количество воды, а зимой - совсем нет. Для снабжения такой фермы водой поверхностной водной системе может потребоваться большая емкость для сбора воды в течение года и ее сброса за короткий период времени. Другие пользователи постоянно нуждаются в воде, например, электростанции, которым требуется вода для охлаждения. Для снабжения такой электростанции водой поверхностной водной системе требуется достаточно емкости для заполнения только тогда, когда средний поток воды ниже потребности электростанции.
Тем не менее, в долгосрочной перспективе средняя норма осадков в пределах водораздела является верхней границей среднего потребления естественной поверхностной воды из этого водораздела.
Природные поверхностные воды могут быть увеличены за счет импорта поверхностных вод из другого водораздела через канал или трубопровод . Его также можно искусственно увеличить из любого из других источников, перечисленных здесь, однако на практике количества незначительны. Люди также могут вызвать «потерю» поверхностных вод (т. Е. Их непригодность) из-за загрязнения .
По оценкам, в Бразилии самые большие запасы пресной воды в мире, за ней следуют Россия и Канада . [4]
Панорама естественного водно-болотного угодья ( Sinclair Wetlands , Новая Зеландия)
Под речным потоком
На протяжении реки общий объем воды, переносимой вниз по течению, часто будет представлять собой комбинацию видимого свободного потока воды вместе со значительным вкладом, протекающим через скалы и отложения, которые подстилают реку и ее пойму, называемую гипорейной зоной . Для многих рек в больших долинах этот невидимый компонент потока может значительно превышать видимый поток. Гипорейная зона часто образует динамическую границу между поверхностными и грунтовыми водами из водоносных горизонтов, обмениваясь потоком между реками и водоносными горизонтами, которые могут быть полностью заряжены или истощены. Это особенно важно в карстовых районах, где часто встречаются выбоины и подземные реки.
Грунтовые воды
Подземные воды - это пресные воды, расположенные в подповерхностных поровых пространствах почвы и горных пород . Это также вода, которая течет в водоносных горизонтах ниже уровня грунтовых вод . Иногда полезно проводить различие между грунтовыми водами, которые тесно связаны с поверхностными водами, и глубокими грунтовыми водами в водоносном горизонте (иногда называемыми « ископаемыми водами »).
Под подземными водами можно понимать те же термины, что и поверхностные воды: входы, выходы и хранение. Критическое различие состоит в том, что из-за низкой скорости оборота запасы грунтовых вод обычно намного больше (по объему) по сравнению с затратами, чем для поверхностных вод. Это различие позволяет людям использовать грунтовые воды неустойчиво в течение длительного времени без серьезных последствий. Тем не менее, в долгосрочной перспективе средняя скорость просачивания над источником грунтовых вод является верхней границей среднего потребления воды из этого источника.
Естественным поступлением в грунтовые воды является просачивание из поверхностных вод. Естественные выходы из грунтовых вод - это источники и просачивание в океаны.
Если поверхностный источник воды также подвержен значительному испарению, источник грунтовых вод может стать засоленным . Такая ситуация может возникать естественным образом под безлюдными водоемами или искусственно под орошаемыми сельскохозяйственными угодьями. В прибрежных районах использование человеком источника грунтовых вод может вызвать обратное направление просачивания в океан, что также может вызвать засоление почвы . Люди также могут привести к «потере» (т. Е. Непригодности) грунтовых вод из-за загрязнения. Люди могут увеличить поступление в источник подземных вод, построив водохранилища или отстойные пруды.
Замороженная вода
Было предложено несколько схем использования айсбергов в качестве источника воды, однако на сегодняшний день это делается только в исследовательских целях. Ледниковый сток считается поверхностным.
Гималаи, которые часто называют «Крышей мира», содержат одни из самых обширных и труднопроходимых высокогорных районов на Земле, а также самые большие площади ледников и вечной мерзлоты за пределами полюсов. Отсюда вытекают десять крупнейших рек Азии, и от них зависят средства к существованию более миллиарда человек. Ситуация усложняется тем, что температура там повышается быстрее, чем в среднем в мире. В Непале температура поднялась на 0,6 градуса по Цельсию за последнее десятилетие, в то время как во всем мире Земля нагрелась примерно на 0,7 градуса по Цельсию за последние сто лет. [5]
Технологии, используемые для обеспечения пресной водой
Восстановленная вода
Рекультивация воды (также называемая повторным использованием сточных вод) - это процесс преобразования сточных вод в воду, которую можно повторно использовать для других целей. [6] Повторное использование может включать орошение садов и сельскохозяйственных полей или пополнение поверхностных и подземных вод (например, пополнение подземных вод ). Повторно используемая вода также может быть направлена на удовлетворение определенных потребностей в жилых домах (например, смыв туалетов ), на предприятиях и в промышленности и даже может быть очищена для достижения стандартов питьевой воды . Этот последний вариант называется либо «прямое повторное использование для питья», либо «косвенное повторное использование для питья», в зависимости от используемого подхода.[7]
Рекуперация воды для повторного использования вместо использования пресной воды может быть мерой экономии воды. Когда использованная вода в конечном итоге сбрасывается обратно в природные источники воды, она по-прежнему может приносить пользу экосистемам , улучшая сток рек, питая растения и пополняя водоносные горизонты как часть естественного круговорота воды . [8]Опреснение
Опреснение - это процесс удаления минеральных компонентов из соленой воды . В более общем смысле, опреснение относится к удалению солей и минералов из целевого вещества [9], как при опреснении почвы , которое является проблемой для сельского хозяйства. [10] Соленая вода (особенно морская вода ) опресняется для производства воды, пригодной для потребления человеком или для орошения . Побочным продуктом процесса опреснения является рассол . [11] Опреснение используется на многих морских судах и подводных лодках.. Большая часть современного интереса к опреснению воды сосредоточена на экономичном обеспечении людей пресной водой . Наряду с переработанными сточными водами , это один из немногих водных ресурсов, не зависящих от осадков. [12]
Из - за его потребление энергии, опреснение морской воды , как правило , дороже , чем пресная вода из поверхностных вод или грунтовых вод , рециркуляций воды и сохранения водных ресурсов . Однако эти альтернативы не всегда доступны, и истощение запасов является серьезной проблемой во всем мире. [13] [14] Процессы опреснения обычно управляются либо тепловым (в случае дистилляции ), либо электрическим (в случае обратного осмоса ) в качестве основных типов энергии.Использование воды
сельское хозяйство
По оценкам, 70% воды в мире используется для орошения , при этом 15–35% заборов для орошения являются неустойчивыми. [15] Требуется около 2 000 - 3 000 литров воды, чтобы произвести достаточно пищи, чтобы удовлетворить ежедневные диетические потребности одного человека. [16] Это значительный объем по сравнению с объемом, необходимым для питья, который составляет от двух до пяти литров. Чтобы производить продукты питания для более чем 7 миллиардов человек, населяющих сегодня планету, необходима вода, которая заполнила бы канал глубиной десять метров, шириной 100 метров и длиной 2100 километров.
Оценка управления водными ресурсами в сельскохозяйственном секторе была проведена в 2007 году Международным институтом управления водными ресурсами в Шри-Ланке, чтобы выяснить, достаточно ли в мире воды для обеспечения продовольствием растущего населения. [17] Он оценил текущую доступность воды для сельского хозяйства в глобальном масштабе и нанес на карту районы, страдающие от нехватки воды. Было обнаружено, что пятая часть населения мира, более 1,2 миллиарда человек, живет в районах с физическим дефицитом воды , где не хватает воды для удовлетворения всех потребностей. Еще 1,6 миллиарда человек проживают в районах, испытывающих экономический дефицит воды., где отсутствие инвестиций в воду или недостаточный человеческий потенциал не позволяют властям удовлетворить спрос на воду. В отчете говорится, что в будущем можно будет производить необходимые продукты питания, но продолжение нынешнего производства продуктов питания и экологических тенденций приведет к кризисам во многих частях мира. Чтобы избежать глобального водного кризиса, фермерам придется стремиться к повышению производительности, чтобы удовлетворить растущий спрос на продукты питания, в то время как промышленность и города находят способы более эффективного использования воды. [18] [19]
В некоторых регионах мира орошение необходимо для выращивания любых культур, в других - позволяет выращивать более прибыльные культуры или повышает урожайность. Различные методы орошения предполагают различные компромиссы между урожайностью сельскохозяйственных культур, потреблением воды и капитальными затратами на оборудование и конструкции. Оросительные методы , такие как борозды и накладные спринклерной орошения, как правило , менее дорогой , но также , как правило , менее эффективны, так как большая часть воды испаряется, стекает или стекает ниже корневой зоны. Другие методы полива, которые считаются более эффективными, включают капельное или капельное орошение , орошение с помощью волн., а также некоторые типы спринклерных систем, в которых спринклеры работают на уровне земли. Эти типы систем, хотя и более дорогие, обычно предлагают больший потенциал для минимизации стока, дренажа и испарения. Любая система, которой неправильно управляют, может быть расточительной, все методы обладают потенциалом высокой эффективности при подходящих условиях, подходящем графике полива и управлении. Некоторые вопросы, которые часто недостаточно учитываются, - это засоление грунтовых вод и накопление загрязняющих веществ, приводящее к ухудшению качества воды.
По мере роста мирового населения и увеличения спроса на продукты питания в мире с фиксированным водоснабжением предпринимаются усилия, чтобы научиться производить больше продуктов питания с меньшим количеством воды за счет совершенствования методов и технологий орошения [20] [21] , управление водными ресурсами в сельском хозяйстве , типы сельскохозяйственных культур и мониторинг воды. Аквакультура - это небольшое, но растущее использование воды в сельском хозяйстве. Пресноводное коммерческое рыболовство также может рассматриваться как сельскохозяйственное использование воды, но, как правило, ему уделяется более низкий приоритет, чем ирригация (см. Аральское море и Пирамидное озеро ).
Изменение ландшафта для использования в сельском хозяйстве имеет большое влияние на поток пресной воды. Изменения ландшафта в результате удаления деревьев и почвы изменяют поток пресной воды в окружающей среде, а также влияют на круговорот пресной воды. В результате в почве накапливается больше пресной воды, что приносит пользу сельскому хозяйству. Однако, поскольку сельское хозяйство - это деятельность человека, которая потребляет больше всего пресной воды [22], это может серьезно сказаться на местных ресурсах пресной воды, что приведет к разрушению местных экосистем .
В Австралии чрезмерный забор пресной воды для интенсивной ирригационной деятельности привел к тому, что 33% площади земель оказались под угрозой засоления . [22]
| Животное | Обычный день | Диапазон / день |
|---|---|---|
| Молочная корова | 76 л (20 галлонов США) | От 57 до 95 л (от 15 до 25 галлонов США) |
| Пара корова-теленок | 57 л (15 галлонов США) | От 8 до 76 л (от 2 до 20 галлонов США) |
| Однолетний скот | 38 л (10 галлонов США) | От 23 до 53 л (от 6 до 14 галлонов США) |
| Лошадь | 38 л (10 галлонов США) | От 30 до 53 л (от 8 до 14 галлонов США) |
| Овец | 8 л (2 галлона США) | От 8 до 11 л (от 2 до 3 галлонов США) |
| Обрезать | Потребность сельскохозяйственных культур в воде, мм / общий период выращивания |
|---|---|
| Карамельная тросточка | 1500–2500 |
| Банан | 1200–2200 |
| Цитрусовые | 900–1200 |
| Картофель | 500–700 |
| Помидор | 400–800 |
| Ячмень / Овес / Пшеница | 450–650 |
| Капуста | 350–500 |
| Лук репчатый | 350–550 |
| Горох | 350–500 |
Отрасли промышленности
По оценкам, 22% воды в мире используется в промышленности . [15] Основные промышленные пользователи включают плотины гидроэлектростанций , теплоэлектростанции , использующие воду для охлаждения , рудные и нефтеперерабатывающие заводы , использующие воду в химических процессах , и производственные предприятия, использующие воду в качестве растворителя . Забор воды может быть очень высоким для определенных отраслей, но потребление, как правило, намного ниже, чем в сельском хозяйстве.
Вода используется в производстве возобновляемой энергии . Гидроэнергетика получает энергию от силы воды, текущей вниз по склону, приводя в движение турбину, соединенную с генератором. Эта гидроэлектроэнергия является недорогим, экологически чистым возобновляемым источником энергии. Примечательно, что гидроэлектроэнергия также может использоваться для отслеживания нагрузки, в отличие от большинства возобновляемых источников энергии, которые работают с перебоями . В конечном итоге энергия в гидроэлектростанции поступает от солнца. Солнечное тепло испаряет воду, которая конденсируется в виде дождя на больших высотах и стекает под гору. Существуют также гидроаккумулирующие гидроэлектростанции , которые используют сетевую электроэнергию для перекачки воды в гору, когда спрос низкий, и используют накопленную воду для производства электроэнергии, когда спрос высок.
Гидроэлектростанции обычно требуют создания большого искусственного озера. Испарение из этого озера выше испарения из реки из-за большей площади поверхности, подверженной воздействию элементов, что приводит к гораздо более высокому потреблению воды. Процесс пропуска воды через турбину и туннели или трубы также на короткое время удаляет эту воду из окружающей среды, создавая водозабор. Воздействие этого отказа на дикую природу сильно варьируется в зависимости от конструкции силовой установки.
Вода под давлением используется в водоструйных и водоструйных резаках. Кроме того, для точной резки используются водяные пистолеты очень высокого давления. Он работает очень хорошо, относительно безопасен и не наносит вреда окружающей среде. Он также используется при охлаждении оборудования для предотвращения перегрева или предотвращения перегрева пильных полотен. Как правило, это очень небольшой источник потребления воды по сравнению с другими видами использования.
Вода также используется во многих крупномасштабных промышленных процессах, таких как производство термоэлектрической энергии, нефтепереработка, производство удобрений и других химических производств , а также добыча природного газа из сланцевой породы . Сброс неочищенной воды из промышленных предприятий является загрязнением . Загрязнение включает сбросы растворенных веществ ( химическое загрязнение ) и повышение температуры воды ( тепловое загрязнение ). Промышленность требует чистой воды для многих применений и использует различные методы очистки как для водоснабжения, так и для водоотведения. Большая часть этой чистой воды создается на месте либо из естественной пресной воды, либо из городских сточных вод.. Промышленное потребление воды, как правило, намного ниже, чем водозабор, из-за законов, требующих очистки промышленных сточных вод и их возврата в окружающую среду. Термоэлектрические электростанции, использующие градирни, имеют высокое потребление, почти равное их отбору, поскольку большая часть отводимой воды испаряется в процессе охлаждения. Однако отвод ниже, чем в прямоточных системах охлаждения .
Бытовое использование (домашнее хозяйство)
По оценкам, 8% воды в мире используется для бытовых нужд. [15] К ним относятся питьевая вода , купание , приготовление пищи , смыв туалета , уборка, стирка и садоводство . Питер Глейк оценил базовые потребности в воде для бытовых нужд примерно в 50 литров на человека в день, не считая воды для садов.
Питьевая вода - это вода достаточно высокого качества, чтобы ее можно было употреблять или использовать без риска немедленного или долгосрочного вреда. Такую воду принято называть питьевой. В большинстве развитых стран вода, поставляемая для домашнего хозяйства, торговли и промышленности, полностью соответствует стандартам питьевой воды, хотя только очень небольшая часть фактически потребляется или используется для приготовления пищи.
В 2017 году 844 миллиона человек по-прежнему не имели даже базовых услуг питьевой воды. [25] : 3 Из них 159 миллионов человек во всем мире пьют воду непосредственно из поверхностных источников, таких как озера и ручьи. [25] : 3
Каждый восьмой человек в мире не имеет доступа к безопасной воде. [26] [27] Неправильное использование воды может усугубить эту проблему. В следующих таблицах представлены некоторые показатели водопользования.
| Мероприятия | Минимум, литры / сутки | Диапазон / день |
|---|---|---|
| Питьевая вода | 5 | 2–5 |
| Санитарные услуги | 20 | 20–75 |
| Купание | 15 | 5–70 |
| Кулинария и Кухня | 10 | 10–50 |
Отдых
Устойчивое управление водными ресурсами (включая обеспечение безопасных и надежных источников питьевой воды и ирригации, адекватную санитарию, защиту водных экосистем и защиту от наводнений) создает огромные проблемы во многих частях мира.
Рекреационное водопользование обычно составляет очень небольшой, но растущий процент от общего водопользования. Рекреационное водопользование в основном связано с водохранилищами. Если резервуар будет наполнен более полным, чем в противном случае, для отдыха, то оставшаяся вода может быть отнесена к категории рекреационных целей. Сброс воды из нескольких водохранилищ также приурочен к тому, чтобы улучшить водные прогулки по бурной воде , что также можно рассматривать как рекреационное использование. Другие примеры - рыболовы, водные лыжники, любители природы и пловцы.
Рекреационное использование обычно не является потребительским. Поля для гольфа часто становятся жертвами чрезмерного использования воды, особенно в более засушливых регионах. Однако неясно, оказывает ли рекреационное орошение (включая частные сады) заметное влияние на водные ресурсы. Во многом это связано с отсутствием достоверных данных. Кроме того, многие поля для гольфа используют сточные воды, очищенные в основном или исключительно, что мало влияет на доступность питьевой воды.
Некоторые правительства, в том числе правительство Калифорнии, назвали использование полей для гольфа сельскохозяйственным, чтобы избежать обвинений экологов в растрате воды. Однако, если взять за основу приведенные выше цифры, фактический статистический эффект от этого переназначения близок к нулю. В Аризоне организованное лобби было создано в форме Ассоциации индустрии гольфа - группы, которая занимается просвещением общественности о том, как гольф влияет на окружающую среду.
Рекреационное использование может снизить доступность воды для других пользователей в определенное время и в определенных местах. Например, вода, оставшаяся в резервуаре, позволяющая кататься на лодке в конце лета, недоступна для фермеров во время весеннего посевного сезона. Вода, сбрасываемая для рафтинга, может быть недоступна для производства гидроэлектроэнергии во время пикового спроса на электроэнергию.
Среда
Явное использование воды в окружающей среде также составляет очень небольшой, но растущий процент от общего водопользования. Экологическая вода может включать воду, хранящуюся в водохранилищах и сбрасываемую для экологических целей (удерживаемая экологическая вода), но чаще всего вода удерживается в водных путях за счет нормативных пределов забора. [29] Использование воды в окружающей среде включает полив естественных или искусственных водно-болотных угодий, искусственных озер, предназначенных для создания среды обитания диких животных, рыбных лестниц и попусков воды из водоемов, предназначенных для нереста рыб или для восстановления более естественных режимов стока [30]
Как и в рекреационных целях, использование окружающей среды не является безвозвратным, но может снизить доступность воды для других пользователей в определенное время и в определенных местах. Например, сброс воды из водохранилища для нереста рыбы может быть недоступен для хозяйств вверх по течению, а вода, удерживаемая в реке для поддержания здоровья водного пути, не будет доступна для водозаборов вниз по течению.
Вызовы и угрозы
Угрозы доступности водных ресурсов включают: нехватку воды, загрязнение воды, водные конфликты и изменение климата .
Нехватка воды
Нехватка воды ( дефицит воды или водный кризис) - это нехватка ресурсов пресной воды для удовлетворения стандартного спроса на воду . Человечество сталкивается с водным кризисом из-за неравномерного распределения (усугубляемого изменением климата ), что приводит к очень влажным и очень засушливым географическим регионам, а также к резкому росту глобального спроса на пресную воду в последние десятилетия, обусловленного промышленностью. Нехватка воды также может быть вызвана засухой, отсутствием дождя или загрязнением. В 2019 году Всемирный экономический форум назвал это одним из крупнейших глобальных рисков с точки зрения потенциального воздействия в течение следующего десятилетия. [31]Это проявляется в частичном удовлетворении выраженного спроса или его отсутствии, экономической конкуренции за количество или качество воды, спорах между пользователями, необратимом истощении подземных вод и негативном воздействии на окружающую среду . [32] Две трети населения мира (4 миллиарда человек) живут в условиях острой нехватки воды как минимум 1 месяц в году. [33] [34] [35] [36] Полмиллиарда человек в мире круглый год сталкиваются с серьезной нехваткой воды. [33] Половина крупнейших городов мира испытывает нехватку воды. [35]
Суть глобальной нехватки воды заключается в географическом и временном несоответствии между спросом на пресную воду и ее наличием. [37] [38] увеличение мирового населения , повышение уровня жизни , изменение структуры потребления , а также расширение орошаемого земледелия являются основными движущими силами для растущего глобального спроса на воду. [39] [40] Изменение климата , например изменение погодных условий (включая засухи или наводнения ), вырубка лесов , усиление загрязнения., парниковые газы и расточительное использование воды могут стать причиной недостаточного водоснабжения. [41] На глобальном уровне и на ежегодной основе доступно достаточно пресной воды для удовлетворения такого спроса, но пространственные и временные колебания спроса и доступности воды велики, что приводит к (физическому) дефициту воды в нескольких частях мира в определенные периоды. времена года. [33] Дефицит меняется со временем в результате естественной гидрологической изменчивости, но еще больше меняется в зависимости от преобладающих подходов к экономической политике, планированию и управлению. Можно ожидать, что дефицит усилится с большинством форм экономического развития , но, если правильно определить, многие из его причин можно предсказать, избежать или смягчить.[32]Загрязнение воды
Многие виды загрязнения воды угрожают водным ресурсам, но наиболее распространенным, особенно в развивающихся странах, является сброс неочищенных сточных вод в природные воды; этот метод удаления сточных вод является наиболее распространенным методом в слаборазвитых странах, но также распространен в квазиразвитых странах, таких как Китай, Индия, Непал и Иран . [42] [43] Сточные воды, ил, мусор и даже токсичные загрязнители сбрасываются в воду. Даже если сточные воды обработать, проблемы все равно возникают. Очищенные сточные воды образуют ил , который можно размещать на свалках, разбрасывать на суше, сжигать или сбрасывать в море. [44] Помимо сточных вод, загрязнение из неточечных источниковтакие как сельскохозяйственные стоки, являются значительным источником загрязнения в некоторых частях мира [45], наряду с городскими ливневыми стоками и химическими отходами, сбрасываемыми промышленными предприятиями и правительствами. [46]
Вода и конфликт
| Часть серии по |
| Война |
|---|
Водный конфликт - это термин, описывающий конфликт между странами, государствами или группами по поводу прав на доступ к водным ресурсам. [47] [48] [49] [50] Организация Объединенных Наций признает, что водные споры возникают из-за противоположных интересов водопользователей, государственных или частных. [51] На протяжении всей истории происходило множество конфликтов из-за воды, хотя традиционные войны редко ведутся только из-за воды. [52] Вместо этого вода исторически была источником напряженности и фактором конфликтов, которые начинались по другим причинам. Однако водные конфликты возникают по нескольким причинам, включая территориальные споры, борьбу за ресурсы и стратегическое преимущество. [53]Комплексная онлайновая база данных о конфликтах, связанных с водой, - «Хронология водных конфликтов» - была разработана Тихоокеанским институтом . [54] В этой базе данных перечислены случаи насилия над водой, возникшие почти 6000 лет назад.
Эти конфликты происходят как из-за пресной, так и из-за соленой воды , как между странами, так и внутри них. Однако конфликты происходят в основном из-за пресной воды; Поскольку ресурсы пресной воды необходимы, но их недостаточно , они являются центром водных споров, возникающих из-за потребности в питьевой воде , ирригации и производстве энергии . [55] Поскольку пресная вода является жизненно важным, но неравномерно распределенным природным ресурсом, ее доступность часто влияет на жизненные и экономические условия страны или региона. Отсутствие рентабельных вариантов водоснабжения в таких регионах, как Ближний Восток, [56]Среди других элементов водный кризис может оказать серьезное давление на всех водопользователей, будь то корпоративные, государственные или частные лица, что приведет к напряженности и, возможно, агрессии. [57] Недавние гуманитарные катастрофы, такие как геноцид в Руанде или война в Суданском Дарфуре , были связаны с конфликтами, связанными с водой. [48]Изменение климата
Изменение климата может оказать значительное влияние на водные ресурсы во всем мире из-за тесной связи между климатом и гидрологическим циклом . Повышение температуры увеличит испарение и привести к увеличению количества осадков, хотя будет региональные вариации осадков . И засухи, и наводнения могут участиться в разных регионах в разное время, а в горных районах ожидаются резкие изменения в количестве снегопадов и таяния снегов . Более высокие температуры также будут влиять на качество воды непонятным образом. Возможные последствия включают усиление эвтрофикации.. Изменение климата также может означать рост спроса на сельскохозяйственные оросители, садовые дождеватели и, возможно, даже бассейны. В настоящее время имеется достаточно свидетельств того, что возросшая гидрологическая изменчивость и изменение климата оказывают и будут продолжать оказывать глубокое влияние на водный сектор через гидрологический цикл, доступность воды, спрос на воду и распределение воды на глобальном, региональном, бассейновом и местном уровнях. . [58]
ООН ФАО утверждает , что к 2025 году 1,9 миллиарда людей будут жить в странах или регионах с абсолютным дефицитом воды, и две трети населения мира может быть в условиях стресса. [59] Всемирный банк добавляет, что изменение климата может в корне изменить будущие модели доступности и использования воды, тем самым увеличивая уровень водного стресса и отсутствия безопасности как в глобальном масштабе, так и в секторах, которые зависят от воды. [60]
Экономические соображения
Питания и санитарии воды требуют огромного количества капитальных вложений в инфраструктуру , такие как трубы сетей, насосных станций и водоочистных сооружений. По оценкам, странам Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) необходимо инвестировать не менее 200 миллиардов долларов США в год для замены устаревшей инфраструктуры водоснабжения, чтобы гарантировать водоснабжение, снизить уровень утечек и защитить качество воды. [62]
Международное внимание сосредоточено на потребностях развивающихся стран. Для достижения целей в области развития, сформулированных в Декларации тысячелетия, по сокращению вдвое доли населения, не имеющего доступа к безопасной питьевой воде и основным средствам санитарии, к 2015 году текущие ежегодные инвестиции порядка 10-15 миллиардов долларов США необходимо будет примерно удвоить. Это не включает в себя инвестиции, необходимые для обслуживания существующей инфраструктуры. [63]
После создания инфраструктуры эксплуатация систем водоснабжения и канализации влечет за собой значительные текущие расходы, связанные с оплатой персонала, энергии, химикатов, технического обслуживания и других расходов. Источниками денег для покрытия этих капитальных и операционных затрат являются, по сути, либо плата за пользование, либо государственные средства, либо их комбинация. [64] Все более важным аспектом является гибкость системы водоснабжения. [65] [66]
Смотрите также
- Дефицитное орошение
- Гибкая баржа (навалочный водный транспорт)
- Пиковая вода (концепция дефицита воды)
- Общее видение планирования
- Социогидрология
- Виртуальная вода
- Закон о водных ресурсах
- Управление водными ресурсами
- Ксерохор (Европейский план действий)
Рекомендации
- ^ "Распределение воды на Земле" . Геологическая служба США . Проверено 13 мая 2009 .
- ^ "Научные факты о воде: состояние ресурсов" . Сайт GreenFacts . Проверено 31 января 2008 .
- ^ Глисон, Том; Вада, Йошихиде; Биркенс, Марк Ф.П .; ван Бик, Людовик PH (9 августа 2012 г.). «Водный баланс глобальных водоносных горизонтов, выявленный по отпечатку грунтовых вод». Природа . 488 (7410): 197–200. Bibcode : 2012Natur.488..197G . DOI : 10.1038 / nature11295 . PMID 22874965 . S2CID 4393813 .
- ^ «Мировые водные таблицы 2006–2007 гг., Тихоокеанский институт» . Worldwater.org . Проверено 12 марта 2009 .
- ↑ Пулитцеровский центр по сообщениям о кризисах. Архивировано 23 июля 2009 г. в Wayback Machine.
- ^ Ибрагим, Язан; Банат, Фаузи; Наддео, Винченцо; Хасан, Шади В. (декабрь 2019 г.). «Численное моделирование интегрированной гибридной системы ОМБР-НФ для одновременной очистки сточных вод и управления рассолом». Евро-средиземноморский журнал экологической интеграции . 4 (1): 23. DOI : 10.1007 / s41207-019-0112-2 . ISSN 2365-6433 . S2CID 198981487 .
- ^ Warsinger, Дэвид М .; Чакраборти, Судип; Буксир, Эмили В .; Plumlee, Megan H .; Беллона, Кристофер; Лутатиду, Саввина; Карими, Лейла; Mikelonis, Anne M .; Ахилли, Андреа; Гассеми, Аббас; Padhye, Lokesh P .; Снайдер, Шейн А .; Курчо, Стефано; Vecitis, Chad D .; Арафат, Хасан А .; Линхард, Джон Х. (2018). «Обзор полимерных мембран и процессов повторного использования питьевой воды» . Прогресс в науке о полимерах . 81 : 209–237. DOI : 10.1016 / j.progpolymsci.2018.01.004 . ISSN 0079-6700 . PMC 6011836 . PMID 29937599 .
- ^ Bischel, HN; Дж. Э. Лоуренс; Би Джей Халабурка; MH Plumlee; AS Bawazir; JP King; Дж. Э. МакКрей; VH Реш; RG Luthy (1 августа 2013 г.). «Обновление городских водотоков оборотной водой для увеличения стока: гидрология, качество воды и управление экосистемными услугами». Инженерная экология . 30 (8): 455–479. DOI : 10,1089 / ees.2012.0201 .
- ^ «Опреснение» (определение), Американский научный словарь наследия , через dictionary.com. Проверено 19 августа 2007 года.
- ^ «Австралия помогает Китаю в проекте управления водными ресурсами». [ постоянная мертвая ссылка ] People's Daily Online , 3 августа 2001 г., через english.people.com.cn. Проверено 19 августа 2007 года.
- ^ Панагопулос, Аргирис; Хараламбус, Кэтрин-Джоанн; Лоизиду, Мария (2019-11-25). «Методы утилизации и технологии очистки опресненных рассолов - Обзор». Наука об окружающей среде в целом . 693 : 133545. Bibcode : 2019ScTEn.693m3545P . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2019.07.351 . ISSN 1879-1026 . PMID 31374511 .
- ^ Fischetti, Марк (сентябрь 2007). «Прямо с моря». Scientific American . 297 (3): 118–119. Bibcode : 2007SciAm.297c.118F . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0907-118 . PMID 17784633 .
- ^ Эбрахими, Атиех; Наджафпур, Гасем Д.; Юсефи Кебрия, Дарьюш (2019). «Характеристики микробной опреснительной ячейки для удаления солей и выработки энергии с использованием различных растворов католита». Опреснение . 432 : 1. дои : 10.1016 / j.desal.2018.01.002 .
- ^ "Заставляя пустыни цвести: Обуздать природу, чтобы спасти нас от засухи, Подкаст Distillations и стенограмма, Эпизод 239" . Институт истории науки . 19 марта 2019 . Проверено 27 августа 2019 .
- ^ a b c «WBCSD Water Facts & Trends» . Проверено 12 марта 2009 .
- ^ Вода ООН - Решение проблемы нехватки воды 2007 . fao.org
- ^ Молден, Д. (Ред.) (2007) Вода для еды, Вода для жизни: Комплексная оценка управления водными ресурсами в сельском хозяйстве . Earthscan / ИВМИ.
- Перейти ↑ Chartres, C. and Varma, S. (2010) Out of water. От изобилия к нехватке и как решить мировые водные проблемы FT Press (США).
- ^ Haie Наим (2020). Теория прозрачного управления водными ресурсами: эффективность в безопасности (PDF) . Springer.
- ^ «Отдел развития и управления водными ресурсами - Темы - Орошение» . ФАО . Проверено 12 марта 2009 .
- ^ «Отдел водных ресурсов ФАО | Новости водных ресурсов: нехватка воды» . Fao.org . Проверено 12 марта 2009 .
- ^ a b Гордон Л., DM (2003). «Изменение земного покрова и потоки водяного пара: уроки Австралии» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 358 (1440): 1973–1984. DOI : 10.1098 / rstb.2003.1381 . JSTOR 3558315 . PMC 1693281 . PMID 14728792 .
- ^ Филли, С. "Сколько нужно корове?" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 12 мая 2012 года . Проверено 17 марта 2012 года .
- ^ Управление природных ресурсов и окружающей среды. "Сельскохозяйственные культуры нуждаются в воде" . Архивировано 16 января 2012 года . Проверено 17 марта 2012 года .
- ^ a b ВОЗ, ЮНИСЕФ (2017). Прогресс в области питьевой воды, санитарии и гигиены: обновленная информация за 2017 год и исходные показатели ЦУР . Женева. ISBN 978-9241512893. OCLC 1010983346 .
- ^ "Global WASH Fast Facts | Глобальная вода, санитария и гигиена | Здоровая вода | CDC" . www.cdc.gov . 2018-11-09 . Проверено 9 апреля 2019 .
- ^ Водная помощь. «Вода» . Архивировано из оригинального 16 апреля 2013 года . Проверено 17 марта 2012 года .
- ^ Глейк, Питер . «Основные требования к воде для деятельности человека» (PDF) . Архивировано 29 июня 2013 года (PDF) из оригинала . Проверено 17 марта 2012 года .
- ^ Национальная водная комиссия (2010). Отчет об управлении водными ресурсами в Австралии. NWC, Канберра
- ^ «Аральское море возвращается к жизни» . Интеллигент Шелкового пути . Проверено 5 декабря 2011 .
- ^ «Отчет о глобальных рисках 2019» . Всемирный Экономический Форум. Архивировано 25 марта 2019 года . Проверено 25 марта 2019 .
- ^ a b «Преодоление нехватки воды. Рамки действий в отношении сельского хозяйства и продовольственного стресса» (PDF) . Продовольственная и сельскохозяйственная организация из Организации Объединенных Наций . 2012. Архивировано 4 марта 2018 года (PDF) . Проверено 31 декабря 2017 года .
- ^ a b c Hoekstra, AY; Меконнен, MM (12 февраля 2016 г.). «Четыре миллиарда человек испытывают острую нехватку воды» (PDF) . Advances.sciencemag . Американская ассоциация развития науки . Архивировано (PDF) из оригинала 30 декабря 2017 года . Проверено 30 декабря 2017 года .
- ^ "Ученые выяснили, что 4 миллиарда человек сталкиваются с нехваткой воды" . Всемирный Экономический Форум. 17 февраля 2016. Архивировано 30 декабря 2017 года . Проверено 30 декабря 2017 года .
- ^ a b «Как нам предотвратить превращение сегодняшнего водного кризиса в завтрашнюю катастрофу?» . Всемирный Экономический Форум. 23 марта 2017. Архивировано 30 декабря 2017 года . Проверено 30 декабря 2017 года .
- ^ «Глобальный риск нехватки воды хуже, чем думают ученые» . Huffingtonpost.com. 15 февраля 2016. Архивировано 29 августа 2017 года . Проверено 29 декабря 2017 года .
- ^ SL Postel, GC Daily, PR Ehrlich, Присвоение человеком возобновляемой пресной воды. Science 271, 785–788 (1996).
- ^ HHG Savenije, Индикаторы нехватки воды; обман чисел. Физика и химия Земли B 25, 199–204 (2000).
- ^ CJ Vörösmarty, P. Green, J. Salisbury, RB Lammers, Глобальные водные ресурсы: уязвимость от изменения климата и роста населения. Наука 289, 284–288 (2000)
- ^ AE Ercin, AY Hoekstra, Сценарии воздействия воды на 2050: глобальный анализ. Environment International 64, 71–82 (2014).
- ^ «Нехватка воды. Угрозы» . WWF . 2013. Архивировано 21 октября 2013 года . Проверено 20 октября 2013 года .
- ^ Уоттс, Джонатан (2005-06-07). «100 китайских городов столкнулись с водным кризисом, - говорит министр» . Хранитель .
- ^ Ачарья, Кея (2012-08-01). «Как города Индии тонули в сточных водах и отходах» . Сеть Guardian Environment .
- ^ Сброс осадка сточных вод в океан запрещен в США Законом о защите морской среды, исследованиях и заповедниках (MPRSA).
- ^ «Основная информация о загрязнении из неточечных источников» . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 2020-10-07.
- ^ Расточая наши водные пути: токсичное промышленное загрязнение и невыполненное обещание Закона о чистой воде (отчет). Денвер, Колорадо: Окружающая среда Америки. 2009 г.
- ^ «Грядущие войны за воду» . Сообщить о распространении . 12 октября 2019.
- ^ a b Таллох, Джеймс (26 августа 2009 г.). "Водные конфликты: борьба или бегство?" . Allianz. Архивировано из оригинала на 2008-08-29 . Проверено 14 января 2010 года .
- ^ Kameri-Mbote, Patricia (январь 2007). «Вода, конфликты и сотрудничество: уроки из бассейна реки Нил» (PDF) . Навигация в мире . Международный центр ученых имени Вудро Вильсона (4). Архивировано из оригинального (PDF) 06.07.2010.
- ^ Вольф А. и др.
- ↑ United Nations Potential Conflict to сотрудничества Potential, по состоянию на 21 ноября 2008 г.
- ^ Питер Глейк , 1993. «Вода и конфликт». Международная безопасность Vol. 18, No. 1, pp. 79-112 (лето 1993 г.).
- ↑ Гейдельбергский институт исследования международных конфликтов (Департамент политологии Гейдельбергского университета ); Барометр конфликтов 2007: Кризисы - Войны - Государственные перевороты - Наготии - Посредничество - Мирные соглашения, 16-й ежегодный анализ конфликтов, 2007 г.
- ^ «Хронология водного конфликта» . Тихоокеанский институт . Проверено 14 апреля 2014 года .
- ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2001-07-31 . Проверено 1 апреля 2010 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Пресная вода: кровь планеты, по состоянию на 21 ноября 2008 г.
- ↑ Мураками, Масахиро. 1995. Управление водой во имя мира на Ближнем Востоке: альтернативные стратегии, Нью-Йорк: United Nations University Press. Доступ онлайн 16 ноября 2008 г.
- ^ [1] United Nations Potential Conflict to сотрудничества Potential, по состоянию на 21 ноября 2008 г.
- ^ «Вода и изменение климата: понимание рисков и принятие инвестиционных решений с учетом климата» . Всемирный банк. 2009. Архивировано 7 апреля 2012 года . Проверено 24 октября 2011 .
- ^ ФАО Горячие вопросы: Дефицит воды архивации 25 октября 2012 в Wayback Machine . Fao.org. Проверено 27 августа 2013 года.
- ^ Всемирный банк, 2009 «Вода и изменение климата: понимание рисков и принятие инвестиционных решений с учетом климата» . С. 21–24. Архивировано 7 апреля 2012 года . Проверено 24 октября 2011 года .
- ^ "Обзорный обзор GEO-2000" (PDF) . unep.org . Архивировано 7 февраля 2017 года (PDF) . Проверено 22 сентября 2016 года .
- ^ «Стоимость достижения целей Йоханнесбурга для питьевой воды» . Water-academy.org. 2004-06-22 . Проверено 12 марта 2009 .
- ^ Винпенни, Джеймс (март 2003 г.). Финансирование водоснабжения для всех (PDF) . Всемирный водный совет. ISBN 92-95017-01-3. Архивировано из оригинального (PDF) 19 марта 2009 года.
- ↑ Епископ, Джошуа (2002). Продажа лесных экологических услуг: рыночные механизмы сохранения и развития . п. 91. ISBN 9781849772501.
- ^ Фосетт, Уильям; Хьюз, Мартин; Криг, Ханнес; Альбрехт, Стефан; Веннстрём, Андерс (2012). «Гибкие стратегии долгосрочной устойчивости в условиях неопределенности». Строительные исследования . 40 (5): 545–557. DOI : 10.1080 / 09613218.2012.702565 . S2CID 110278133 .
- ^ Чжан, SX; В. Бабович (2012). «Реальные варианты подхода к проектированию и архитектуре систем водоснабжения с использованием инновационных водных технологий в условиях неопределенности» . Журнал гидроинформатики . 14 (1): 13–29. DOI : 10.2166 / hydro.2011.078 . S2CID 54548372 . SSRN 2491961 .
Внешние ссылки
- Возобновляемые водные ресурсы в мире по странам
- Портал по международной гидрологии и водным ресурсам
| vтеВоды | ||
|---|---|---|
| Обзоры |
| |
| состояния |
| |
| Формы |
| |
| На Земле |
| |
| ||
Портал
Категория
Commons
Викисловарь| vтеПриродные ресурсы | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Воздуха |
| ||||
| Энергия |
| ||||
| Земля |
| ||||
| Жизнь |
| ||||
| Воды |
| ||||
| Связанный |
| ||||
| |||||
