Лекция №1

Водные ресурсы и проблемы водоснабжения

Вода – одна из важнейших составляющих среды обитания человека. Она – основа существования жизни на Земле. Живые организмы на 98% состоят из воды, и все их функциональные процессы связаны с водой. Синтез тканей, пищеварение, обмен веществ и другие жизненно важные процессы происходят при непосредственном участии воды.

Без воды невозможна антропогенная деятельность человека. Воду используют не только для питья, но и для обеспечения хозяйственных, бытовых и санитарно-гигиенических нужд. В некоторых отраслях промышленности она является сырьем, химическим реагентом, энергоносителем, средством осуществления многих технологических процессов. Воду используют для транспортирования сырья, продукции и удаления отходов. Много воды идет на бытовые нужды – приготовление еды, мытье, водоотведение. В особенно больших количествах воду используют в сельском хозяйстве для орошения земель. Движущаяся вода (течения, приливы и отливы) являются теплоносителем и источником энергии, средством для водного пассажирского сообщения и транспортирования грузов. Воду используют также для рекреации (в качестве места для отдыха).

Таким образом, во многих сферах человеческой деятельности в той или иной степени используют воду. При этом нужна не какая-нибудь, а чистая пресная вода с содержанием минеральных солей до 1 г/л. Ежегодная потребность человечества в воде составляет более 4 тыс. км³. Вследствие неравномерного распределения водных ресурсов по планете и развития промышленности, сельского и коммунального хозяйства, неодинаковой демографической ситуации во многих странах проблема использования пресной воды стоит очень остро.

Пользователи и потребители водных ресурсов

Основными потребителями воды являются промышленность, сельское и коммунальное хозяйство. Их развитие непосредственным образом сказывается на водном хозяйстве, главной задачей которого является планомерное обеспечение населения и отраслей экономики водой соответствующего качества и в необходимом количестве. Основные подразделения водохозяйственного комплекса – это водоснабжение населенных пунктов, промышленности, сельскохозяйственного производства, гидроэнергетика, рыбное хозяйство, водный транспорт и рекреация.

По отношению к водным ресурсам все отрасли хозяйства подразделяют на пользователей и потребителей. Пользователи используют воду как среду или источник энергии и не отбирают ее из источников (рыболовство, гидроэлектростанции, туризм, водный транспорт, спорт и др.). Потребители отбирают воду из источников и используют ее по назначению (для питья и приготовления пищи, выращивания сельскохозяйственной продукции, осуществления технологических процессов на производстве, обогревания помещений, удаления отходов и т.п.).

Во многих случаях вода после использования частично или полностью возвращается в источники, обычно в загрязненном состоянии. Больше всего (до 75%) пресной воды использует сельское хозяйство.

Объем потребления воды в промышленности оценивают водоемкостью производства – количеством воды, необходимым для производства 1 т готовой продукции. Так, водоемкость производства стали и чугуна составляет 15-20, синтетического каучука – 500-1000 м³/т. Средний химический комбинат ежедневно потребляет 1-2 млн. м³ воды.

Потребление воды населением характеризуют удельным водопотреблением – суточным объемом воды в литрах, необходимым для удовлетворения всех потребностей одного жителя города или села. Удельное водопотребление в городах больше, чем в селах, и в значительной степени зависит от степени благоустройства (наличия водопровода, канализации, центрального водяного отопления и т.д.). Для крупных городов в развитых странах удельное водопотребление составляет от 250 до 600 л/сутки на человека. Мегаполисы с населением более 3 млн. человек ежедневно расходуют до 2 млн. м³ воды. При этом используется вода высокого качества, которая требует сложной технологической водоподготовки. В свою очередь, среднестатистический житель села расходует в день 20-80 л воды, зачастую это вода из подземных источников без предварительной водоочистки.