скачать книгу бесплатно
в год на душу населения.
Еще до наплыва в страну сирийских беженцев прогнозировался рост численности населения Иордании с 6 до 9 млн к 2025 году, что обусловливало дефицит питьевой воды на душу населения до 91 м
в год. В аварийном состоянии пребывает система коммунального водоснабжения страны, полностью изношены сети. В целом по стране 40–50 % воды, добытой из водоносного горизонта, теряется из-за протечек в трубопроводах. А в северных районах Иордании этот показатель достигает 70 %. По некоторым оценкам, количество ежегодно теряемой воды могло бы удовлетворить основные потребности не менее 2,6 млн человек.
Иордания получает от Израиля воду из озера Кинерет, что во многом позволяет ей выживать.
Наиболее кардинальные шаги по преодолению водного дефицита были осуществлены в Ливии. К 1984 г. было сооружено шесть дамб для создания водохранилищ вместимостью 387 млн м
и пробурено 2,9 тыс. артезианских скважин. Наряду с этим было сооружено 30 станций, ежедневно опресняющих 150 тыс. м
воды. В 1983 г. была выдвинута идея строительства Великой искусственной реки для переброски на Север пресной воды из подземных озер, расположенных в Сахаре и содержащих 35 тыс. км
воды. В результате сооружения такой реки появилась бы возможность переброски к побережью 2 км
воды в год. Но последующие известные события свели на нет все эти начинания.
Генеральный секретарь Лиги арабских государств (ЛАГ) Ахмед Абуль Гейт на 8-й сессии министров водных ресурсов, прошедшей еще в октябре 2016 года в Каире, предупредил об опасностях, связанных с дефицитом воды и его воздействием на политические, экономические и социальные проблемы. Как подчеркнул генсек ЛАГ, в большинстве арабских стран население растет, а вода уменьшается по объему и ухудшается по качеству.
В результате этой всё более усугубляющейся катастрофы десятки миллионов крестьян Ирана, Сирии, Иордании, Ирака и Ливии вместе с их семьями будут вынуждены бросить свои земли и переместиться сначала в мегаполисы своих стран, где они никому не нужны, затем в соседние страны и, наконец, с мощным валом мигрантов – в Европу [16].
Это неизбежно для жителей обезвоженных регионов. И речь не только о сельском хозяйстве, а обо всём, что связано с исчезающими реками и озерами: рыбной ловлей, животными, растениями, пляжами и туризмом. Очень многие кормились по берегам рек. Все они останутся без средств к существованию, неизбежно присоединяясь к волнам беженцев.
Следует отметить, что, как правило, жители регионов, попавших в вододефицитные, уходя, оставляют за собой невероятно загрязненные пресные водоемы.
Такое чудовищное захламление рек происходит не в один день и связано с поразительной халатностью местных властей.
Далее мы увидим, что проблема отсутствия питьевой воды всегда(!) связана с экологической катастрофой, гибелью водных экосистем. Даже беглый взгляд на карту вододефицитных регионов мира и карту загрязненных (человеком) пресных водоисточников показывает несомненное совпадение (см. рис. 1.1 и 1.2).
И как результат, за последние 50 лет отмечены 507 «водных» конфликтов, а 21 раз дело доходило до военных столкновений.
География «обезвоживания», к несчастью, расширяется.
Рис. 1.1. Карта доступной пресной воды в мире
Рис. 1.2. Карта загрязненных источников пресной воды
И речь идет отнюдь не только о «бедных» странах.
Например, водный кризис не обошел и 4-миллионный Кейптаун, где проживают 8,2 тыс. миллионеров, 440 мультимиллионеров и два миллиардера. По данным отчета Africa Wealth Report 2017 от AfrAsia Bank, Кейптаун является третьим богатейшим городом Африки после южноафриканского Йоханнесбурга и Каира.
И тем не менее, по сообщению агентства Bloomberg (от 24.01.2018), «Ощущение катастрофы, нависшей над Кейптауном, – это то, что все мы должны испытывать перед лицом неизбежных потрясений, связанных с изменением климата».
К водному коллапсу мегаполис привел, как водится, перерасход водных ресурсов в аграрном секторе в сочетании с ростом населения города на 55 % и засухой. Как обычно, инвестиции отстали от кризиса, и шесть крупных плотин, которые питают водопровод, хранили воду, не пригодную для использования, поскольку многие из них годами не очищались.
Все надежды на пополнение водохранилища и спасение Кейптауна власти конструктивно возложили на сезон дождей. Хотя климатологи и предупреждают: осадки на засушливом юге ЮАР далеко не всегда обильны.
Далее – как под копирку: начались беспрецедентные меры водной экономии, жители Кейптауна ограничили потребление воды до 50 л в сутки и раскупили в магазинах всевозможные емкости, где можно хранить воду, а также собиратели влаги.
Воду после купания люди собирают в душевых и умывальниках и заливают в стиральную машину, а затем пускают на слив в туалете, где бачки отключены от водопровода. Дождевую воду набирают в специальные резервуары, чтобы использовать для мытья посуды, стирки и очистки до качества питьевой.
По причине водного кризиса благоденствуют компании, которые занимаются бурением скважин. Они загружены заказами на год вперед. Предприниматели, которые завозят в Кейптаун техническую воду из других регионов в цистернах – продают её по $1 за 9,5 л.
Ну а если после отключения воды в городе начнутся беспорядки, вмешается армия. По мнению силовиков, самыми горячими точками станут как раз пункты раздачи воды: если каждая семья отправит в ближайший пункт одного человека, там образуется очередь из 5 тыс. человек [17].
Да и не только Кейптаун. Поведенческие особенности у феллахов Ближнего Востока и жителей самых развитых стран в ситуации водного стресса оказались весьма близкими. Вот нетривиальная иллюстрация.
США, штат Калифорния. Засуха в штате началась в ноябре 2011 года и продолжалась 376 недель, то есть примерно семь лет. Ее окончание связывают не столько с мудростью хозяйственного управления, сколько с аномально дождливой зимой в штате в 2019 году.
И вот в одной из самых богатых, благополучных и неуязвимых стран мира природа не справилась с человеческим фактором: людей в Калифорнии становилось всё больше, а экономить воду они не собирались.
«The New York Times» опубликовала карты о том, кто в регионе больше всего потребляет воды. Оказалось, что это совсем не фермеры и даже не компании Силиконовой долины. Винят в засухе образ жизни жителей Калифорнии. В штат приехало слишком много людей. Многие из них не желают думать о проблемах климата. Им нравится их образ жизни с зелеными лужайками для гольфа и бадминтона. Но как раз этого и не выдержала хрупкая природа Калифорнии. Случилась нехватка – водный стресс.
И губернатор штата понизил норму на воду на 25 %.
Цены на воду немедленно подскочили, следом тотчас появились «водные воры» и спекулянты водой. В ответ было создано специальное подразделение полиции по борьбе с водным бандитизмом.
Люди стали бояться уезжать из дома – воруют из танкеров, подводят трубы к частным колодцам, копают под улицами. Штраф за воровство воды установлен до 10 тысяч долларов, но это не слишком срабатывает.
И вот, по счастью, дождливая зима…
Ну а в тревожном ожидании предполагаемой засухи 2050 года израильская фирма IDE Technologies строит в штате опреснительные заводы.
Однако Ближневосточным регионом проблема отнюдь не исчерпывается. Половина людей, испытывающих дефицит питьевой/пресной воды, проживает в Индии, Китае, Бангладеш, Пакистане и даже в Австралии. А это гораздо более серьезная угроза. Так, Пакистан, по мнению экспертов, может превратиться в умирающую от жажды страну уже к 2022 году. А это – ядерное государство…
ООН обращает внимание на бассейны, которые могут стать объектами конфликтов в ближайшие годы. Наряду с привычными «яблоками раздора» (озером Чад и реками Брахмапутра, Ганг, Замбези, Лимпопо, Меконг, Сенегал) в докладе ООН о мировых водных конфликтах упоминаются Аракс, Иртыш, Кура, Обь, что вызывает особую тревогу. Ниже, говоря о трансграничных водотоках России, мы коснемся этой проблемы.
Однако в том же ближневосточном регионе есть и примеры активно развивающейся водной инфраструктуры при точно таком же отсутствии собственных ресурсов.
Если такие государства, как Ирак, Сирия и Ливан, где на каждого жителя ежегодно приходится, соответственно, 2,7 тыс., 1,4 тыс. и 1,1 тыс. м
воды, относятся к категории стран с низким и очень низким водообеспечением, что же тогда говорить о Катаре, Объединенных Арабских Эмиратах и Кувейте, где водоснабжение за счет естественных источников воды составляет на душу населения всего 56, 37 и 7 м
воды в год, соответственно?
Саудовская Аравия – это страна, вокруг которой есть только пустыня и нет открытых водоемов. Отсюда скудные запасы воды и очень высокая цена на нее. Спрос на воду в Саудовской Аравии растет, но количество водных ресурсов в стране не увеличивается. Для Саудовской Аравии вопрос обеспечения водой собственного населения является вопросом существования.
В странах Персидского залива благодаря нефтяному буму стали сооружаться заводы по опреснению воды.
Саудовская Аравия и Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) отличаются самыми солидными объемами опреснения воды в мире. По данным Arab News, Саудовская Аравия ежедневно использует 1,5 млн баррелей нефти на своих опреснительных установках, которые обеспечивают 50–70 % пресной воды в стране.
Недостаточное внимание к вопросам канализации на начальном этапе опреснительных работ, естественно, привело к повышению солености морской воды и, соответственно, создало угрозу для морской флоры и фауны. В этой связи все страны Залива теперь имеют развитые системы канализации для очистки и повторного использования сточных вод. Так, в частности, Бахрейн и Оман все 100 % собранных сточных вод используют повторно, а ОАЭ – 89 %. Завидные цифры.
В ближайшие пять лет страны Персидского залива планируют инвестировать в дальнейшее питьевое обеспечение населения около 100 млрд долларов.
Катар выделил 900 млн долларов на строительство резервуаров для хранения семидневного запаса воды. Кроме того, страны Персидского залива договорились о строительстве трубопровода стоимостью 10,5 млрд долларов и протяженностью почти 2000 км, соединяющего эти страны. В проект также включено строительство в Омане двух опреснительных заводов по производству 500 млн м
воды.
Крупнейший в мире искусственный резервуар, наполненный опресненной водой, создан под пустыней Лива в Абу-Даби. Резервуар расположен на глубине до 80 метров. Сам проект представляет собой сеть из 315 скважин, по которым поступает вода со станции опреснения в Шувейхате в объеме 32 тыс. тонн. Заполнение резервуара велось в течение 27 месяцев.
Таким образом, ОАЭ создали необходимый запас пресной воды в объеме 26 млн м
. Стоимость проекта оценивается в 435 млн долларов. Вся вода проходит строгий санитарный контроль.
Наряду с этим в ОАЭ разрабатываются и, похоже, близки к осуществлению проекты по буксировке айсбергов. Использование в качестве источника пресной воды айсбергов – это вдвое менее энергоемкий процесс, чем опреснение морской воды.
С учетом маршрута, была разработана программа работ, включающая позиции:
a) старт айсберга – остров Херд, около 1000 км от Антарктиды;
b) финиш айсберга – эмират Фуджейра, 8800 км от старта;
c) размер айсберга – около 2 км в длину и 500 м в ширину;
d) запасы воды в айсберге – более 75 млрд литров пресной воды;
e) ориентировочное время доставки – около 10 месяцев;
f) затраты на буксировку – $100–150 млн.
Рассматривались и варианты буксировки айсбергов в Эмираты непосредственно из самой Антарктиды через Индийский океан, что составит примерно 9,2 тыс. км.
За время буксировки айсберг потеряет ~30 % массы и ~20 % массы при переработке льда в воду. Полученная питьевая вода будет храниться в больших резервуарах для обработки. При среднем размере айсберга до 1 млн тонн пресной воды он сможет обеспечить 1 млн человек на период примерно 5 лет.
В Израиле проблема питьевой воды стоит столь же остро. Здесь все источники водоснабжения объединены в единую систему – Всеизраильский водопровод. Водопровод состоит из водонесущих трубопроводных систем, насосных станций, резервуаров, открытых каналов и туннелей. Станция перекачивает воду с 213 метров ниже уровня моря – на 257 метров вверх, до высоты 44 метра выше уровня моря. Таким образом, осуществляется транспортировка воды с севера страны, из озера Кинерет, в сильно заселенный центр и на засушливый юг страны, в том числе в северную часть пустыни Негев, где после его постройки стало возможным занятие интенсивным земледелием.
Пропускная способность водопровода составляет 72 тыс. м
в час, что соответствует примерно 1,7 млн м
в сутки. Строительство водопровода представляло собой сложную техническую задачу, но повысило эффективность водопользования.
Потребность Израиля в воде составляет около 2 млн м
в год, что же касается воды питьевой, то на сегодняшний день израильтяне потребляют почти 1,2 млн м
, а к 2030 году эта цифра, по прогнозам специалистов, вырастет до 1,95 млн м
. Очевидно, что для удовлетворения потребности в пресной воде традиционных источников будет недостаточно.
Сегодня лишь половина всей потребляемой израильтянами воды приходит из природных источников. Вторая половина добывается искусственно – путем вторичного использования и опреснения. Израиль не только опресняет морскую воду, но и перерабатывает 86 % своих сточных вод для повторного использования в сельском хозяйстве. Сочетание инновационных сельскохозяйственных технологий и высоких природоохранных технологий дает впечатляющие результаты. Более 50 % воды, используемой сейчас в стране для домашних, сельскохозяйственных и промышленных нужд, производится искусственно.
Как писал проф. Пайпс, «Израиль может опреснять 17 л воды за 1 американский цент и перерабатывает в 5 раз больше воды, чем идущая на втором месте Испания». Много стартапов в стране связано с водой.
Кроме себя Израиль снабжает водой Палестинскую автономию и Иорданию.
Как мы видим, усилия, направляемые на борьбу с водной проблемой у стран с сильным дефицитом пресной воды, могут быть вполне результативны. А значит, предотвратить гигантские перемещения народов принципиально возможно.
II. О природных пресных водах – источниках питьевого водоснабжения
«Вода – это Н
O, то есть два атома водорода, один кислорода; но есть еще третье, превращающее эти атомы в воду, и никто не знает, что это».
Дэвид Герберт Лоренс
Наверное, академик В. И. Вернадский более остальных приблизился к разгадке секрета, приведенного в эпиграфе. Его понимание воды и ее места в мироздании – ключ к решению многих проблем, связанных с водным фактором.
«Жизнь – это особая коллоидальная водная система… особое царство природных вод».
И еще.
«Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено».
(«История минералов земной коры»)
Рассматривая воду как минерал, В. И. Вернадский развивал учение о единстве вод и других минералов Земли, полагая воду единственной природной жидкостью, существующей на поверхности нашей планеты – «самым распространенным на Земле минералом, присутствующим везде и служащим мостом, связывающим биополя отдельных живых существ, как между собой, так и с неживой природой».
В. И. Вернадский полагал, что никакой другой природной жидкости, кроме воды, нет, а все остальные жидкости – это «базирующиеся на воде либо продукты жизнедеятельности растений, животных и человека, либо искусственные химические соединения, полученные человеком».
Именно в уникальном сочетании естественных природных ресурсов воды, солнечной энергии, земельных и минеральных ресурсов возможно развитие растительного и животного мира и самого человека.
Уникальность воды обусловлена особенностями структуры ее молекулы.
Молекулы воды могут быть тяжелыми – с тяжелыми изотопами водорода (дейтерий и тритий), а также тяжелого кислорода (с атомной массой 17 и 18). Даже незначительное количество более тяжелых молекул в природной воде обеспечивает ее чрезвычайное разнообразие: из возможных сорока двух сочетаний двух атомов водорода и одного атома кислорода только девять являются устойчивыми. Таким образом, вода представляет собой своего рода купаж молекул вод с различными свойствами.
Атомы кислорода в молекуле воды (не участвующие в образовании ковалентных связей) способны образовывать прочные водородные связи с соседними молекулами воды. При комнатной температуре каждая молекула воды создает временные связи с тремя-четырьмя соседними молекулами. Образуется своеобразная кристаллическая решетка, в которой существующие водородные связи постоянно разрушаются и одновременно возникают новые.
Формируются ассоциаты молекул (кластеры) воды, находящиеся в динамическом равновесии. Такая структура воды обусловливает целый ряд свойств, имеющих физиологическое значение, – бо?льшую теплоемкость, бо?льшую теплоту испарения, бо?льшую теплоту плавления.
Вода способна разрывать практически все виды молекулярных и межмолекулярных связей с образованием растворов (гидратация), что делает ее универсальным растворителем. Способная к диссоциации, вода усиливает и диссоциацию растворенных в ней веществ. Это объясняет как огромное разнообразие состава природных вод, так и способность природных вод к самоочищению.
Из-за асимметрии расположения атомов молекула воды является диполем, что определяет ее особое поведение в электромагнитных полях.
С физико-химической точки зрения природная вода представляет собой сложную дисперсную систему, в которой в качестве дисперсной среды выступает вода, а в качестве дисперсной фазы – газы, минеральные и органические вещества, живые организмы.
Эти уникальные свойства позволяет воде обеспечивать:
– жизнедеятельность клеточных структур;
– терморегуляцию организма;
– усвоение и переваривание продуктов питания;
– транспортную функцию (как для доставки кислорода и питательных веществ, так и для вывода шлаков и токсинов);
– работу суставов, опорно-двигательного аппарата;
