Caractéristiques des ressources en eau du monde. Ressources en eau terrestres

19.03.2022

L'article contient des informations sur les ressources en eau de la planète. Des données statistiques sur la teneur en eau de la planète sont données. Les moyens de prévenir une catastrophe mondiale sont en train d'être clarifiés.

Quelles sont les ressources en eau de la Terre ?

Ressources en eau - un ensemble d'eaux de l'hydrosphère, y compris l'océan mondial, ainsi que les eaux de surface et cachées des continents.

L'eau est la substance la plus abondante sur la planète. Le plus important est l'eau potable - sans elle, l'existence humaine n'est pas possible. Les principales caractéristiques de la ressource sont qu'elle n'a pas d'analogues ni d'alternatives. L'homme a toujours utilisé l'eau dans divers domaines de son activité : ménage et agriculture, industrie.

Il n'est pas facile de déterminer combien de réserves d'eau la Terre contient. Cela est dû au fait que l'eau est en mouvement constant et est capable de changer son état pour :

liquide;
dur;
gazeux.

La quantité totale des ressources en eau de la Terre est définie comme de l'eau libre, qui est présente dans tous les états et atmosphères connus.

Protection des ressources en eau

Les ressources en eau assurent une utilisation rationnelle de la part de chaque habitant de la Terre, de l'entreprise et de l'État.

Riz. 3. Nettoyer la surface de l'océan de la nappe de pétrole.

Pour prévenir des conséquences irréversibles sur la planète, il est nécessaire d'impliquer toutes les couches de la population dans le problème et de créer un cadre législatif qui favorisera la préoccupation pour les ressources en eau tant de la part des particuliers que des entreprises.

Le rejet de déchets dans les mers et les océans cause maintenant des problèmes mondiaux, car il affecte négativement les créatures vivantes qui habitent les profondeurs de la mer. Note moyenne : 4.5. Total des notes reçues : 130.

Le contenu de l'article

RESSOURCES EN EAU, l'eau à l'état liquide, solide et gazeux et leur répartition sur Terre. On les trouve dans les masses d'eau naturelles en surface (océans, rivières, lacs et marécages) ; dans les intestins (eaux souterraines); dans toutes les plantes et tous les animaux ; ainsi que dans des réservoirs artificiels (réservoirs, canaux, etc.).

Le cycle de l'eau dans la nature.

Bien que l'approvisionnement total en eau dans le monde soit constant, il est constamment redistribué et constitue donc une ressource renouvelable. Le cycle de l'eau se produit sous l'influence du rayonnement solaire, qui stimule l'évaporation de l'eau. Dans le même temps, des substances minérales qui y sont dissoutes se déposent. La vapeur d'eau monte dans l'atmosphère, où elle se condense, et en raison de la gravité, l'eau retourne sur terre sous forme de précipitations - pluie ou neige. La plupart des précipitations tombent sur l'océan et moins de 25% sur la terre. Environ 2/3 de ces précipitations pénètrent dans l'atmosphère par évaporation et transpiration, et seulement 1/3 s'écoule dans les rivières et s'infiltre dans le sol.

La gravité contribue à la redistribution de l'humidité liquide des zones supérieures vers les zones inférieures, à la fois à la surface de la terre et en dessous. L'eau, initialement mise en mouvement par l'énergie solaire, se déplace dans les mers et les océans sous la forme de courants océaniques, et dans l'air - dans les nuages.

Répartition géographique des précipitations.

Le volume de renouvellement naturel des réserves d'eau dû aux précipitations varie selon la situation géographique et la taille des régions du monde. Par exemple, l'Amérique du Sud reçoit près de trois fois plus de précipitations annuelles que l'Australie et presque deux fois plus que l'Amérique du Nord, l'Afrique, l'Asie et l'Europe (classées par ordre décroissant des précipitations annuelles). Une partie de cette humidité est renvoyée dans l'atmosphère à la suite de l'évaporation et de la transpiration des plantes : en Australie, cette valeur atteint 87 %, et en Europe et en Amérique du Nord - seulement 60 %. Le reste des précipitations coule à la surface de la terre et finit par atteindre l'océan avec le ruissellement des rivières.

Au sein des continents, les précipitations varient également considérablement d'un endroit à l'autre. Par exemple, en Afrique, sur le territoire de la Sierra Leone, de la Guinée et de la Côte d'Ivoire, plus de 2000 mm de précipitations tombent chaque année, dans la majeure partie de l'Afrique centrale - de 1000 à 2000 mm, mais en même temps dans certaines régions du nord (désert du Sahara et du Sahel), la quantité de pluie n'est que de 500 à 1000 mm, et dans le sud - Botswana (y compris le désert du Kalahari) et la Namibie - moins de 500 mm.

L'Inde orientale, la Birmanie et une partie de l'Asie du Sud-Est reçoivent plus de 2 000 mm de précipitations par an, tandis que la plupart du reste de l'Inde et de la Chine reçoivent entre 1 000 et 2 000 mm, tandis que le nord de la Chine ne reçoit que 500 à 1 000 mm. Le nord-ouest de l'Inde (y compris le désert du Thar), la Mongolie (y compris le désert de Gobi), le Pakistan, l'Afghanistan et la majeure partie du Moyen-Orient reçoivent moins de 500 mm de précipitations par an.

En Amérique du Sud, les précipitations annuelles au Venezuela, en Guyane et au Brésil dépassent 2000 mm, la plupart des régions orientales de ce continent reçoivent 1000–2000 mm, mais le Pérou et certaines parties de la Bolivie et de l'Argentine ne reçoivent que 500–1000 mm, et le Chili moins de 500 millimètres. Dans certaines régions d'Amérique centrale situées au nord, plus de 2000 mm de précipitations tombent chaque année, dans les régions du sud-est des États-Unis - de 1000 à 2000 mm, et dans certaines régions du Mexique, dans le nord-est et le Midwest des États-Unis États-Unis, dans l'est du Canada - 500–1000 mm, tandis que dans le centre du Canada et l'ouest des États-Unis, il est inférieur à 500 mm.

Dans l'extrême nord de l'Australie, les précipitations annuelles sont de 1 000 à 2 000 mm, dans certaines autres régions du nord, elles varient de 500 à 1 000 mm, mais la majeure partie du continent et en particulier ses régions centrales reçoivent moins de 500 mm.

La majeure partie de l'ex-URSS reçoit également moins de 500 mm de précipitations par an.

Cycles temporels de la disponibilité de l'eau.

En tout point du monde, le ruissellement des rivières connaît des fluctuations quotidiennes et saisonnières, et change également avec une fréquence de plusieurs années. Ces variations sont souvent répétées dans un certain ordre, c'est-à-dire sont cycliques. Par exemple, les débits dans les rivières aux berges fortement végétalisées ont tendance à être plus élevés la nuit. En effet, de l'aube au crépuscule, la végétation utilise les eaux souterraines pour la transpiration, ce qui entraîne une diminution progressive du débit de la rivière, mais son volume augmente à nouveau la nuit lorsque la transpiration s'arrête.

Les cycles saisonniers de l'approvisionnement en eau dépendent de la répartition des précipitations tout au long de l'année. Par exemple, dans l'ouest des États-Unis, la fonte des neiges se produit au printemps. En Inde, il y a peu de précipitations en hiver et de fortes pluies de mousson commencent au milieu de l'été. Bien que le débit annuel moyen du fleuve soit presque constant sur un certain nombre d'années, il est extrêmement élevé ou extrêmement faible une fois tous les 11 à 13 ans. Cela est peut-être dû à la nature cyclique de l'activité solaire. Les informations sur la cyclicité des précipitations et du ruissellement des rivières sont utilisées pour prévoir la disponibilité de l'eau et la fréquence des sécheresses, ainsi que pour planifier les activités de protection de l'eau.

SOURCES D'EAU

La principale source d'eau douce est constituée par les précipitations atmosphériques, mais deux autres sources peuvent également être utilisées pour les besoins des consommateurs : les eaux souterraines et les eaux de surface.

Sources souterraines.

Environ 37,5 millions de km 3 ou 98% de toute l'eau douce à l'état liquide tombe sur les eaux souterraines, et env. 50% d'entre eux se trouvent à des profondeurs ne dépassant pas 800 m.Cependant, le volume d'eau souterraine disponible est déterminé par les propriétés des aquifères et la capacité des pompes à pomper l'eau. Les réserves d'eau souterraine du Sahara sont estimées à environ 625 000 km3. Dans les conditions modernes, elles ne se reconstituent pas aux dépens des eaux douces de surface, mais s'épuisent lors du pompage. Certaines des eaux souterraines les plus profondes ne sont jamais incluses dans le cycle général de l'eau, et ce n'est que dans les zones de volcanisme actif que ces eaux éclatent sous forme de vapeur. Cependant, une quantité importante d'eau souterraine pénètre encore à la surface de la terre : sous l'influence de la gravité, ces eaux, se déplaçant le long de couches rocheuses en pente imperméables, émergent au pied des pentes sous forme de sources et de ruisseaux. De plus, ils sont pompés par des pompes, et sont également extraits par les racines des plantes, puis pénètrent dans l'atmosphère par le processus de transpiration.

La nappe phréatique représente la limite supérieure des eaux souterraines disponibles. En présence de pentes, la nappe phréatique croise la surface de la terre et une source se forme. Si les eaux souterraines sont soumises à une pression hydrostatique élevée, des sources artésiennes se forment aux endroits où elles remontent à la surface. Avec l'avènement de pompes puissantes et le développement de la technologie de forage moderne, l'extraction des eaux souterraines est devenue plus facile. Les pompes sont utilisées pour alimenter en eau des puits peu profonds installés dans des aquifères. Cependant, dans les puits forés plus en profondeur, au niveau de l'eau sous pression artésienne, celle-ci remonte et sature la nappe phréatique sus-jacente, et remonte parfois à la surface. Les eaux souterraines se déplacent lentement, à une vitesse de plusieurs mètres par jour voire par an. On les trouve généralement dans des horizons caillouteux ou sablonneux poreux ou des couches de schiste relativement imperméables, et ils ne sont que rarement concentrés dans des cavités souterraines ou dans des cours d'eau souterrains. Pour le bon choix d'un site de forage de puits, des informations sur la structure géologique du territoire sont généralement nécessaires.

Dans certaines parties du monde, la demande croissante d'eau souterraine a de graves conséquences. Le pompage d'un volume important d'eau souterraine, incomparablement supérieur à sa recharge naturelle, conduit à un manque d'humidité, et la baisse du niveau de ces eaux nécessite une électricité plus coûteuse utilisée pour les extraire. Dans les endroits où l'aquifère est épuisé, la surface de la terre commence à s'affaisser et la restauration des ressources en eau de manière naturelle s'y complique.

Dans les zones côtières, le captage excessif des eaux souterraines conduit au remplacement de l'eau douce de l'aquifère par de l'eau salée, et donc à la dégradation des sources locales d'eau douce.

La détérioration progressive de la qualité des eaux souterraines en raison de l'accumulation de sel peut avoir des conséquences encore plus dangereuses. Les sources de sel peuvent être à la fois naturelles (par exemple, la dissolution et l'élimination des minéraux des sols) et anthropiques (fertilisation ou arrosage excessif avec de l'eau à forte teneur en sel). Les rivières alimentées par les glaciers de montagne contiennent généralement moins de 1 g/l de sels dissous, mais la salinité de l'eau des autres rivières atteint 9 g/l du fait qu'elles drainent des zones composées de roches salifères sur une longue distance.

Le rejet ou l'élimination aveugle de produits chimiques toxiques les fait s'infiltrer dans les aquifères qui fournissent de l'eau potable ou d'irrigation. Dans certains cas, quelques années ou décennies suffisent pour que des produits chimiques nocifs pénètrent dans les eaux souterraines et s'y accumulent en quantités tangibles. Cependant, si un aquifère était autrefois pollué, il faudrait 200 à 10 000 ans pour qu'il se nettoie naturellement.

sources superficielles.

Seulement 0,01 % du volume total d'eau douce à l'état liquide est concentré dans les rivières et les ruisseaux et 1,47 % dans les lacs. Des barrages ont été construits sur de nombreuses rivières pour stocker l'eau et la fournir en continu aux consommateurs, ainsi que pour prévenir les inondations indésirables et produire de l'électricité. L'Amazonie en Amérique du Sud, le Congo (Zaïre) en Afrique, le Gange avec le Brahmapoutre en Asie du Sud, le Yangtze en Chine, le Yenisei en Russie et le Mississippi avec le Missouri aux États-Unis ont la consommation moyenne d'eau la plus élevée et, par conséquent, le potentiel énergétique le plus élevé.

Lacs d'eau douce naturels contenant env. 125 000 km 3 d'eau, ainsi que des rivières et des réservoirs artificiels, constituent une importante source d'eau potable pour les hommes et les animaux. Ils sont également utilisés pour l'irrigation des terres agricoles, la navigation, les loisirs, la pêche et, malheureusement, pour le rejet des eaux usées domestiques et industrielles. Parfois, en raison du remplissage progressif de sédiments ou de la salinisation, les lacs s'assèchent, mais au cours du processus d'évolution de l'hydrosphère, de nouveaux lacs se forment à certains endroits.

Le niveau d'eau, même dans les lacs "sains", peut diminuer au cours de l'année en raison de l'écoulement de l'eau dans les rivières et les ruisseaux qui en découlent, en raison de l'infiltration de l'eau dans le sol et de son évaporation. La restauration de leur niveau se produit généralement en raison des précipitations et de l'afflux d'eau douce des rivières et des ruisseaux qui s'y jettent, ainsi que des sources. Cependant, en raison de l'évaporation, les sels qui accompagnent le ruissellement des rivières s'accumulent. Ainsi, après des millénaires, certains lacs peuvent devenir très salés et impropres à de nombreux organismes vivants.

UTILISATION DE L'EAU

Consommation d'eau.

La consommation d'eau croît rapidement partout, mais pas seulement à cause de l'augmentation de la population, mais aussi à cause de l'urbanisation, de l'industrialisation et surtout du développement de la production agricole, en particulier l'agriculture irriguée. En 2000, la consommation d'eau quotidienne dans le monde avait atteint 26 540 milliards de litres, soit 4 280 litres par personne. 72% de ce volume est consacré à l'irrigation et 17,5% aux besoins industriels. Environ 69 % de l'eau d'irrigation est irrémédiablement perdue.

la qualité d'eau,

utilisé à différentes fins, est déterminé en fonction de la teneur quantitative et qualitative en sels dissous (c'est-à-dire sa minéralisation), ainsi qu'en substances organiques; suspensions solides (limon, sable); produits chimiques toxiques et agents pathogènes (bactéries et virus); odeur et température. En règle générale, l'eau douce contient moins de 1 g/l de sels dissous, l'eau saumâtre 1 à 10 g/l et l'eau salée 10 à 100 g/l. L'eau à forte teneur en sel est appelée saumure ou saumure.

Évidemment, pour la navigation, la qualité de l'eau (la salinité de l'eau de mer atteint 35 g/l, soit 35 ‰) n'est pas essentielle. De nombreuses espèces de poissons se sont adaptées à la vie en eau salée, mais d'autres ne vivent qu'en eau douce. Certains poissons migrateurs (comme le saumon) commencent et terminent leur cycle de vie dans les eaux douces intérieures, mais passent la majeure partie de leur vie dans l'océan. Certains poissons (comme la truite) ont besoin d'eau froide, tandis que d'autres (comme la perche) préfèrent l'eau chaude.

La plupart des industries utilisent de l'eau douce. Mais si cette eau est rare, certains processus technologiques, tels que le refroidissement, peuvent se poursuivre sur la base de l'utilisation d'une eau de mauvaise qualité. L'eau à usage domestique doit être de haute qualité, mais pas absolument pure, car une telle eau est trop chère à produire et l'absence de sels dissous la rend insipide. Dans certaines parties du monde, les gens sont encore obligés d'utiliser de l'eau boueuse de mauvaise qualité provenant de réservoirs et de sources à ciel ouvert pour leurs besoins quotidiens. Or, dans les pays industrialisés, toutes les villes sont désormais approvisionnées en eau canalisée, filtrée et spécialement traitée qui répond au moins aux normes minimales de consommation, notamment en termes de potabilité.

Une caractéristique importante de la qualité de l'eau est sa dureté ou sa douceur. Une eau est considérée comme dure si la teneur en carbonates de calcium et de magnésium dépasse 12 mg/l. Ces sels sont liés par certains composants des détergents, et ainsi le moussage s'aggrave, un résidu insoluble reste sur les articles lavés, leur donnant une teinte gris terne. Le carbonate de calcium de l'eau dure forme du tartre (calcaire) dans les bouilloires et les chaudières, ce qui réduit leur durée de vie et la conductivité thermique des parois. L'eau est adoucie en ajoutant des sels de sodium pour remplacer le calcium et le magnésium. En eau douce (contenant moins de 6 mg/l de carbonates de calcium et de magnésium), le savon mousse bien et convient mieux au lavage et à la lessive. Cette eau ne doit pas être utilisée pour l'irrigation, car l'excès de sodium est nocif pour de nombreuses plantes et peut perturber la structure meuble et motteuse du sol.

Bien que des concentrations élevées d'oligo-éléments soient nocives et même toxiques, leur faible teneur peut avoir un effet bénéfique sur la santé humaine. Un exemple est la fluoration de l'eau pour prévenir les caries.

Réutilisation de l'eau.

L'eau usée n'est pas toujours totalement perdue, une partie voire la totalité peut être remise en circulation et réutilisée. Par exemple, l'eau d'un bain ou d'une douche par les canalisations d'égout entre dans l'usine de traitement des eaux usées de la ville, où elle est traitée puis réutilisée. En règle générale, plus de 70 % du ruissellement urbain retourne dans les rivières ou les aquifères. Malheureusement, dans de nombreuses grandes villes côtières, les eaux usées municipales et industrielles sont simplement déversées dans l'océan et ne sont pas éliminées. Bien que cette méthode élimine le coût de nettoyage et de remise en circulation, il y a une perte d'eau potentiellement utilisable et une pollution des zones marines.

Dans l'agriculture irriguée, les cultures consomment une énorme quantité d'eau, l'aspirant par les racines et en perdant irrémédiablement jusqu'à 99% dans le processus de transpiration. Cependant, lors de l'irrigation, les agriculteurs utilisent généralement plus d'eau que nécessaire pour les cultures. Une partie s'écoule à la périphérie du champ et retourne au réseau d'irrigation, tandis que le reste s'infiltre dans le sol, reconstituant les réserves d'eau souterraine qui peuvent être pompées.

Utilisation de l'eau dans l'agriculture.

L'agriculture est le plus grand consommateur d'eau. En Égypte, où il n'y a presque pas de pluie, toute l'agriculture est basée sur l'irrigation, tandis qu'au Royaume-Uni, presque toutes les cultures reçoivent l'humidité des précipitations. Aux États-Unis, 10 % des terres agricoles sont irriguées, principalement dans l'ouest du pays. Une part importante des terres agricoles est irriguée artificiellement dans les pays asiatiques suivants : Chine (68%), Japon (57%), Irak (53%), Iran (45%), Arabie Saoudite (43%), Pakistan (42% ), Israël (38%), l'Inde et l'Indonésie (27% chacun), la Thaïlande (25%), la Syrie (16%), les Philippines (12%) et le Vietnam (10%). En Afrique, en dehors de l'Égypte, une proportion importante des terres irriguées se trouve au Soudan (22%), au Swaziland (20%) et en Somalie (17%), et en Amérique - en Guyane (62%), au Chili (46%), Mexique (22 %) et Cuba (18 %). En Europe, l'agriculture irriguée est développée en Grèce (15%), en France (12%), en Espagne et en Italie (11% chacun). L'Australie irrigue env. 9% de terres agricoles et env. 5% - dans l'ex-URSS.

Consommation d'eau par différentes cultures.

Pour obtenir des rendements élevés, il faut beaucoup d'eau : par exemple, 3 000 litres d'eau sont dépensés pour faire pousser 1 kg de cerises, 2 400 litres de riz, 1 000 litres de maïs en épi et de blé, 800 litres de haricots verts, 590 litres litres de raisins et 510 litres d'épinards l, pommes de terre - 200 l et oignons - 130 l. La quantité approximative d'eau utilisée uniquement pour la culture (et non pour la transformation ou la cuisson) des cultures vivrières consommées quotidiennement par une personne dans les pays occidentaux est d'env. 760 litres, pour le déjeuner (déjeuner) 5300 litres et pour le dîner - 10 600 litres, soit 16 600 litres par jour.

En agriculture, l'eau sert non seulement à irriguer les cultures, mais aussi à recharger les nappes phréatiques (pour éviter que le niveau des nappes phréatiques ne baisse trop rapidement) ; pour le lessivage (ou lessivage) des sels accumulés dans le sol jusqu'à une profondeur en dessous de la zone racinaire des cultures cultivées; pour la pulvérisation contre les ravageurs et les maladies ; protection contre le gel ; application d'engrais; diminution de la température de l'air et du sol en été; pour le soin du bétail; évacuation des eaux usées traitées utilisées pour l'irrigation (essentiellement céréales) ; et la transformation des récoltes.

Industrie alimentaire.

La transformation de différentes cultures vivrières nécessite différentes quantités d'eau en fonction du produit, de la technologie de fabrication et de la disponibilité d'eau de qualité appropriée en volume suffisant. Aux États-Unis, 2 000 à 4 000 litres d'eau sont utilisés pour produire 1 tonne de pain, alors qu'en Europe, ce n'est que 1 000 litres et seulement 600 litres dans certains autres pays. La conservation des fruits et légumes nécessite entre 10 000 et 50 000 litres d'eau par tonne au Canada, alors qu'en Israël, où l'eau fait cruellement défaut, seulement 4 000 à 1 500. Le « champion » en termes de consommation d'eau est le haricot de Lima, pour la conservation d'1 tonne dont aux USA 70 000 litres d'eau sont consommés. Transformer 1 tonne de betterave sucrière consomme 1 800 litres d'eau en Israël, 11 000 litres en France et 15 000 litres au Royaume-Uni. Le traitement d'une tonne de lait nécessite de 2 000 à 5 000 litres d'eau et la production de 1 000 litres de bière au Royaume-Uni - 6 000 litres et au Canada - 20 000 litres.

Consommation d'eau industrielle.

L'industrie des pâtes et papiers est l'une des industries les plus consommatrices d'eau en raison du volume considérable de matières premières traitées. La production d'une tonne de pâte à papier utilise en moyenne 150 000 litres d'eau en France et 236 000 litres aux États-Unis. Le processus de production de papier journal à Taïwan et au Canada consomme env. 190 000 litres d'eau pour 1 tonne de production, alors que la production d'une tonne de papier de haute qualité en Suède nécessite 1 million de litres d'eau.

Industrie du carburant.

Pour produire 1 000 litres d'essence d'aviation de haute qualité, 25 000 litres d'eau sont nécessaires et l'essence à moteur en nécessite deux tiers de moins.

Industrie textile

nécessite beaucoup d'eau pour le trempage des matières premières, le nettoyage et le lavage, le blanchiment, la teinture et la finition des tissus et pour d'autres processus technologiques. Pour la production de chaque tonne de tissu de coton, de 10 000 à 250 000 litres d'eau sont nécessaires, pour la laine - jusqu'à 400 000 litres. La production de tissus synthétiques nécessite beaucoup plus d'eau - jusqu'à 2 millions de litres pour 1 tonne de produits.

Industrie métallurgique.

En Afrique du Sud, lors de l'extraction d'une tonne de minerai d'or, 1 000 litres d'eau sont consommés, aux États-Unis, lors de l'extraction d'une tonne de minerai de fer, 4 000 litres et 1 tonne de bauxite, 12 000 litres. La production de fer et d'acier aux États-Unis nécessite environ 86 000 litres d'eau par tonne de produit, mais jusqu'à 4 000 litres représentent une perte sèche (principalement par évaporation), et donc environ 82 000 litres d'eau peuvent être réutilisés. La consommation d'eau dans l'industrie sidérurgique varie considérablement d'un pays à l'autre. 130 000 litres d'eau sont dépensés pour produire 1 tonne de fonte brute au Canada, 103 000 litres d'eau sont dépensés pour fondre 1 tonne de fonte brute dans un haut fourneau aux États-Unis, 40 000 litres d'acier dans des fours électriques en France, et 8 000 à 12 000 litres en Allemagne.

Industrie de l'électricité.

Les centrales hydroélectriques utilisent l'énergie des chutes d'eau pour produire de l'électricité, entraînant des turbines hydrauliques. Aux États-Unis, les centrales hydroélectriques utilisent 10 600 milliards de litres d'eau par jour.

Eaux usées.

L'eau est nécessaire pour l'évacuation des eaux usées domestiques, industrielles et agricoles. Bien qu'environ la moitié de la population aux États-Unis, par exemple, soit desservie par des systèmes d'égouts, les effluents de nombreuses maisons sont encore simplement déversés dans des fosses septiques. Mais la prise de conscience croissante des conséquences de la pollution de l'eau par ces systèmes d'égouts obsolètes a stimulé la construction de nouveaux systèmes et la construction d'usines de traitement des eaux usées pour empêcher les polluants de s'infiltrer dans les eaux souterraines et les ruissellements non traités dans les rivières, les lacs et les mers.

MANQUE D'EAU

Lorsque la demande en eau dépasse l'approvisionnement en eau, la différence est généralement compensée par le stockage dans des réservoirs, car la demande et l'offre varient généralement selon les saisons. Un bilan hydrique négatif se forme lorsque l'évaporation dépasse les précipitations, de sorte qu'une diminution modérée des réserves d'eau est un phénomène courant. La pénurie aiguë se produit lorsque l'approvisionnement en eau est insuffisant en raison d'une sécheresse prolongée ou lorsque, en raison d'une mauvaise planification, la consommation d'eau augmente constamment à un rythme plus rapide que prévu. Tout au long de son histoire, l'humanité a souffert de temps à autre du manque d'eau. Afin de ne pas connaître de pénurie d'eau même en période de sécheresse, de nombreuses villes et régions tentent de la stocker dans des réservoirs et des collecteurs souterrains, mais parfois des mesures supplémentaires d'économie d'eau sont nécessaires, ainsi que sa consommation normalisée.

SURMONTER LA PÉNURIE D'EAU

La redistribution du ruissellement vise à fournir de l'eau là où elle n'est pas suffisante, et la protection des ressources en eau vise à réduire les pertes d'eau irremplaçables et à en réduire le besoin sur le terrain.

Redistribution du ruissellement.

Bien que traditionnellement de nombreuses grandes colonies aient été établies à proximité de sources d'eau permanentes, certaines colonies sont désormais également établies dans des zones qui reçoivent de l'eau de loin. Même lorsque la source de l'approvisionnement en eau supplémentaire se trouve dans le même état ou pays que la destination, il existe des problèmes techniques, environnementaux ou économiques, mais si l'eau importée traverse les frontières nationales, les complications potentielles augmentent. Par exemple, la pulvérisation d'iodure d'argent sur les nuages entraîne une augmentation des précipitations dans une zone, mais cela peut entraîner une réduction des précipitations dans d'autres zones.

L'un des principaux projets de transfert d'eau proposés en Amérique du Nord consiste à détourner 20 % de l'excès d'eau du nord-ouest vers les régions arides. Dans le même temps, jusqu'à 310 millions de m 3 d'eau seraient redistribués annuellement, un système traversant de réservoirs, de canaux et de rivières contribuerait au développement de la navigation à l'intérieur, les Grands Lacs recevraient 50 millions de m 3 supplémentaires de d'eau par an (ce qui compenserait la baisse de leur niveau), et jusqu'à 150 millions de kW d'électricité seraient générés. Un autre plan grandiose de transfert des eaux de ruissellement est associé à la construction du Grand Canal canadien, à travers lequel l'eau serait dirigée des régions du nord-est du Canada vers les régions de l'ouest, et de là vers les États-Unis et le Mexique.

Une grande attention est attirée sur le projet de remorquage d'icebergs de l'Antarctique vers des régions arides, telles que la péninsule arabique, qui fournira chaque année de l'eau douce à 4 à 6 milliards de personnes ou irriguera env. 80 millions d'hectares de terres.

L'une des méthodes alternatives d'approvisionnement en eau est le dessalement de l'eau salée, principalement l'eau de mer, et son transport vers les lieux de consommation, ce qui est techniquement réalisable grâce à l'utilisation de l'électrodialyse, de la congélation et de divers systèmes de distillation. Plus l'usine de dessalement est grande, moins il est coûteux d'obtenir de l'eau douce. Mais avec l'augmentation du coût de l'électricité, le dessalement devient économiquement non rentable. Il n'est utilisé que dans les cas où l'énergie est facilement disponible et où d'autres méthodes d'obtention d'eau douce ne sont pas pratiques. Des usines de dessalement commerciales fonctionnent sur les îles de Curaçao et d'Aruba (dans la mer des Caraïbes), au Koweït, à Bahreïn, en Israël, à Gibraltar, à Guernesey et aux États-Unis. De nombreuses usines de démonstration plus petites ont été construites dans d'autres pays.

Protection des ressources en eau.

Il existe deux moyens largement utilisés pour conserver les ressources en eau : maintenir les réserves existantes d'eau utilisable et augmenter leur approvisionnement en construisant de meilleurs collecteurs. L'accumulation d'eau dans les réservoirs l'empêche de se déverser dans l'océan, d'où elle ne peut être extraite à nouveau que par le cycle de l'eau ou par dessalement. Les réservoirs facilitent également l'utilisation de l'eau au bon moment. L'eau peut être stockée dans des cavités souterraines. Dans le même temps, il n'y a pas de perte d'humidité pour l'évaporation et des terres précieuses sont économisées. La préservation des réserves d'eau existantes est facilitée par des canaux qui empêchent l'eau de s'infiltrer dans le sol et assurent son transport efficace ; appliquer des méthodes d'irrigation plus efficaces en utilisant les eaux usées ; réduire le volume d'eau s'écoulant des champs ou filtrant sous la zone racinaire des cultures; utilisation prudente de l'eau pour les besoins domestiques.

Cependant, chacune de ces méthodes de conservation des ressources en eau a un certain impact sur l'environnement. Par exemple, les barrages gâchent la beauté naturelle des rivières non régulées et empêchent l'accumulation de limon fertile sur les plaines inondables. La prévention des pertes d'eau résultant de la filtration dans les canaux peut perturber l'approvisionnement en eau des marécages et ainsi nuire à l'état de leurs écosystèmes. Cela peut également empêcher la recharge des eaux souterraines, affectant ainsi l'approvisionnement en eau des autres utilisateurs. Et pour réduire le volume d'évaporation et de transpiration par les cultures agricoles, il est nécessaire de réduire la surface sous cultures. Cette dernière mesure est justifiée dans les zones souffrant de pénurie d'eau, où il est effectué un régime d'économies en réduisant les coûts d'irrigation en raison du coût élevé de l'énergie nécessaire à l'approvisionnement en eau.

APPROVISIONNEMENT EN EAU

Les sources d'approvisionnement en eau et les réservoirs eux-mêmes n'ont d'importance que lorsque l'eau est livrée en quantité suffisante aux consommateurs - aux bâtiments résidentiels et aux institutions, aux bouches d'incendie (dispositifs de prélèvement d'eau pour les besoins en cas d'incendie) et autres services publics, installations industrielles et agricoles.

Les systèmes modernes de filtrage, de purification et de distribution de l'eau sont non seulement pratiques, mais aident également à prévenir la propagation de maladies d'origine hydrique telles que la typhoïde et la dysenterie. Un système d'approvisionnement en eau urbain typique consiste à puiser l'eau d'une rivière, à la faire passer à travers un filtre grossier pour éliminer la plupart des polluants, puis à travers un poste de mesure, où son volume et son débit sont enregistrés. Après cela, l'eau entre dans le château d'eau, d'où elle passe à travers l'unité d'aération (où les impuretés sont oxydées), un microfiltre pour éliminer le limon et l'argile et un filtre à sable pour éliminer les impuretés restantes. Le chlore, qui tue les micro-organismes, est ajouté à l'eau dans le tuyau principal avant d'entrer dans le mélangeur. Enfin, avant d'être envoyée sur le réseau de distribution pour les consommateurs, l'eau traitée est pompée dans un réservoir de stockage.

Les conduites de l'aqueduc central sont généralement en fonte, de grand diamètre, qui diminue progressivement à mesure que le réseau de distribution s'étend. À partir des conduites d'eau de rue avec des tuyaux d'un diamètre de 10 à 25 cm, l'eau est fournie aux maisons individuelles par des tuyaux en cuivre galvanisé ou en plastique.

L'irrigation dans l'agriculture.

Étant donné que l'irrigation nécessite d'énormes quantités d'eau, les systèmes d'approvisionnement en eau des zones agricoles doivent avoir une grande capacité, en particulier dans des conditions arides. L'eau du réservoir est dirigée vers un canal principal revêtu, et plus souvent non revêtu, puis par des embranchements vers des canaux d'irrigation de divers types vers les exploitations agricoles. L'eau est libérée dans les champs par inondation ou par des sillons d'irrigation. Étant donné que de nombreux réservoirs sont situés au-dessus des terres irriguées, l'eau s'écoule principalement par gravité. Les agriculteurs qui stockent eux-mêmes l'eau la pompent des puits directement dans les canaux ou les réservoirs de stockage.

Pour l'irrigation par aspersion ou goutte à goutte, pratiquée depuis peu, on utilise des pompes de petite puissance. De plus, il existe des systèmes d'irrigation géants à pivot central qui pompent l'eau des puits en plein milieu du champ directement dans un tuyau équipé d'arroseurs et tournant en cercle. Vus du ciel, les champs ainsi irrigués ressemblent à des cercles verts géants, certains d'entre eux atteignant un diamètre de 1,5 km. De telles installations sont courantes dans le Midwest américain. Ils sont également utilisés dans la partie libyenne du Sahara, où plus de 3 785 litres d'eau par minute sont pompés de l'aquifère nubien profond.

dans n'importe quel territoire.

Le terme "ressources" vient du français. ressource "outil auxiliaire". Les ressources en eau constituent une part importante des ressources naturelles en général.

Les ressources naturelles (naturelles) sont des composantes de l'environnement utilisées dans le processus de production sociale et pour répondre aux besoins matériels et culturels de la société.

Les principaux types de ressources naturelles sont l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie des marées, la chaleur intraterrestre, la terre, l'eau, les ressources minérales (y compris les combustibles et l'énergie), les ressources végétales (y compris forestières), les ressources fauniques, par exemple les poissons. Les ressources naturelles sont également divisées en ressources renouvelables et non renouvelables.

Les ressources naturelles renouvelables sont les ressources naturelles qui se renouvellent dans le processus de circulation constante de matière et d'énergie sur le globe ou à la suite de leur reproduction naturelle.

Les principales ressources naturelles des masses d'eau (y compris les rivières) sont les ressources en eau, c'est-à-dire l'eau elle-même avec ses propriétés de consommation. Parmi les autres ressources naturelles des rivières, les plus précieuses sont les poissons, les minéraux (pétrole et gaz dans les roches sous-jacentes, gravier et sable dans les sédiments du fond), ainsi que les ressources balnéologiques et récréatives.

Les ressources en eau au sens large sont toutes les eaux naturelles de la Terre, représentées par les eaux des rivières, des lacs, des réservoirs, des marécages, des glaciers, des aquifères, des océans et des mers.

Les ressources en eau au sens étroit sont des eaux naturelles actuellement utilisées par l'homme et pouvant l'être dans un avenir prévisible (définition). Une formulation similaire est donnée dans le Code de l'eau de la Fédération de Russie : "les ressources en eau sont les eaux de surface et souterraines qui se trouvent dans les plans d'eau et sont utilisées ou peuvent être utilisées". Dans cette interprétation, les ressources en eau ne sont pas seulement une catégorie naturelle, mais aussi socio-historique (définition de S.L. Vendrov).

Les ressources en eau les plus précieuses sont les réserves d'eau douce (c'est le concept le plus étroit de ressources en eau). Les ressources en eau douce sont constituées des réserves en eau dites statiques (ou séculaires) et des ressources en eau continuellement renouvelables, c'est-à-dire le débit des rivières.

Les réserves d'eau douce statiques (séculaires) sont représentées par une partie des volumes d'eau des lacs, des glaciers et des eaux souterraines qui ne sont pas soumis à des changements annuels notables. Ces réserves sont mesurées en unités de volume (m 3 ou km 3).

Ressources en eau renouvelables – ce sont les eaux qui sont restituées annuellement dans le processus du cycle de l'eau sur le globe (cycle hydrologique global). Ce type de ressources en eau se mesure en unités de débit (m 3 / s, m 3 / an, km 3 / an).

Le ruissellement des rivières est en effet une ressource naturelle renouvelable annuellement qui peut (dans certaines limites, bien sûr) être prélevée à des fins économiques. En revanche, les réserves d'eau statiques (séculaires) dans les lacs, les glaciers et les aquifères ne peuvent être prélevées pour des besoins économiques sans causer de dommages soit à la masse d'eau en question, soit aux rivières qui lui sont associées.

Caractéristiques des ressources en eau

Les ressources en eau douce, y compris les ressources en eau des rivières, présentent les différences significatives suivantes par rapport aux autres ressources naturelles.

L'eau douce en tant que substance a des propriétés uniques et, en règle générale, elle ne peut être remplacée par rien. De nombreuses autres ressources naturelles sont substituables, et avec le développement de la civilisation et les capacités techniques de la société humaine, une telle substitution a commencé à être utilisée de plus en plus largement. Avec l'eau, la situation est bien pire. Presque rien ne peut remplacer l'eau potable - pour les humains et les animaux. Rien ne peut remplacer l'eau lors de l'irrigation des terres, pour la nutrition des plantes (les capillaires des plantes sont par nature eux-mêmes "conçus" uniquement pour l'eau), comme fluide caloporteur, dans de nombreuses industries, etc.

L'eau est une ressource indestructible. Contrairement à la fonctionnalité précédente, celle-ci s'avère plutôt favorable. Dans le processus d'utilisation des minéraux, par exemple, lors de la combustion du bois, du charbon, du pétrole, du gaz, ces substances, se transformant en chaleur et donnant des cendres ou des déchets gazeux, disparaissent. L'eau, cependant, ne disparaît pas lors de son utilisation, mais ne fait que passer d'un état à un autre (l'eau liquide, par exemple, se transforme en vapeur d'eau) ou se déplace dans l'espace - d'un endroit à un autre. Lorsqu'elle est chauffée et même bouillante, l'eau ne se décompose pas en hydrogène et en oxygène. L'un des rares cas de disparition réelle de l'eau en tant que substance est la liaison de l'eau avec le dioxyde de carbone (dioxyde) (dioxyde de carbone) dans le processus de photosynthèse et la formation de matière organique. Cependant, les volumes d'eau utilisés pour la synthèse de la matière organique sont faibles, ainsi que les faibles pertes d'eau quittant la Terre vers l'espace. On pense également que ces pertes sont entièrement compensées par la formation d'eau lors du dégazage du manteau terrestre (environ 1 km 3 d'eau par an) et lorsque l'eau entre de l'espace avec les météorites de glace.

Le terme "consommation d'eau irréversible" utilisé dans l'industrie de l'eau doit être compris comme suit. Pour une section spécifique d'un fleuve (peut-être même pour tout le bassin versant), lac ou réservoir, le prélèvement d'eau pour les besoins des ménages (irrigation des terres, approvisionnement en eau, etc.) peut en effet devenir irrévocable. L'eau prélevée s'évapore partiellement plus tard à la surface des terres irriguées ou lors de la production industrielle. Or, selon la loi de conservation de la matière, le même volume d'eau doit tomber sous forme de précipitations dans d'autres régions de la planète. Par exemple, d'importants prélèvements d'eau dans les bassins des fleuves Amudarya et Syrdarya, qui ont entraîné l'épuisement du débit de ces fleuves et l'assèchement de la mer d'Aral, s'accompagnent inévitablement d'une augmentation des précipitations dans les vastes étendues montagneuses du Asie centrale. Seules les conséquences du premier processus - une diminution du débit des rivières mentionnées - sont clairement visibles, et une augmentation du débit des rivières sur un vaste territoire est presque impossible à remarquer. Ainsi, les pertes d'eau « irréversibles » ne concernent qu'une zone limitée, mais en général, pour le continent, et plus encore pour la planète entière, il ne peut y avoir de gaspillage d'eau irrémédiable. Si l'eau en cours d'utilisation disparaissait sans laisser de traces (comme le charbon ou le pétrole lorsqu'ils sont brûlés), alors il ne pourrait être question d'un quelconque développement de la biosphère et de l'humanité sur le globe.

L'eau douce est une ressource naturelle renouvelable. Cette restauration des ressources en eau s'effectue dans le processus de cycle continu de l'eau sur le globe. Le renouvellement des ressources en eau dans le processus du cycle de l'eau, tant dans le temps que dans l'espace, se fait de manière inégale. Celle-ci est déterminée à la fois par l'évolution des conditions météorologiques (précipitations, évaporation) dans le temps, par exemple par les saisons de l'année, et par l'hétérogénéité spatiale des conditions climatiques, notamment par la zonalité latitudinale et altitudinale. Les ressources en eau sont donc soumises à une grande variabilité spatio-temporelle sur la planète. Cette caractéristique crée souvent une pénurie de ressources en eau dans certaines régions du globe (par exemple, dans les régions arides, dans les endroits à forte consommation économique d'eau), en particulier pendant une période sèche de l'année. Cela oblige les gens à redistribuer artificiellement les ressources en eau dans le temps, en régulant le débit des rivières, et dans l'espace, en transférant l'eau d'une zone à une autre.

L'eau est une ressource polyvalente. Les ressources en eau sont utilisées pour répondre à une variété de besoins économiques humains. Souvent, l'eau d'un même plan d'eau est utilisée par différents secteurs de l'économie.

L'eau est en mouvement. Cette différence entre les ressources en eau et les autres ressources naturelles a un certain nombre d'implications importantes. Premièrement, l'eau peut naturellement se déplacer dans l'espace - le long de la surface terrestre et dans l'épaisseur du sol, ainsi que dans l'atmosphère. Dans ce cas, l'eau peut changer d'état d'agrégation, passant par exemple d'un état liquide à un état gazeux (vapeur d'eau) et inversement. Le mouvement de l'eau sur Terre crée le cycle de l'eau dans la nature. Deuxièmement, l'eau peut être transportée (via des canaux, des canalisations) d'une région à une autre. Troisièmement, les ressources en eau "ne reconnaissent pas" les frontières administratives, y compris celles des États. Cela peut même créer des problèmes interétatiques complexes. Ils peuvent survenir lors de l'utilisation des ressources en eau des rivières frontalières et des rivières traversant plusieurs États (avec ce que l'on appelle le transfert d'eau transfrontalier). Quatrièmement, étant mobile et participant au cycle global, l'eau transporte des sédiments, des substances dissoutes, notamment des polluants, de la chaleur. Et bien qu'il n'y ait pas de circulation complète des sédiments, des sels et de la chaleur sur Terre (leur transfert à sens unique de la terre vers l'océan prévaut), le rôle des rivières dans le transfert de matière et d'énergie est très important. D'une part, les polluants qui ont pénétré dans l'eau, comme le pétrole en raison de l'imperfection de la technologie de son extraction et de son transport, de la percée d'un oléoduc ou de l'accident d'un pétrolier, peuvent être transportés ensemble sur de longues distances avec l'eau du fleuve. Cela contribue sans aucun doute à la propagation des polluants dans l'espace, à la pollution des eaux et des côtes adjacentes. Mais, d'autre part, l'eau qui coule élimine les substances nocives de la zone de pollution, la nettoie et contribue à la dispersion et à la décomposition des impuretés nocives. De plus, les eaux qui coulent se caractérisent par leur capacité à "s'auto-purifier".

Ressources en eau des fleuves du monde (à partir de 2008)

Les ressources en eau renouvelables modernes des fleuves du monde ont été évaluées (GGI) en 2008.

Les ressources totales en eau de tous les fleuves du monde, selon le SGI, sont d'environ 42,8 mille km 3 /an. Le débit d'eau d'un montant de 39,5 mille km 3 / an pénètre dans l'océan mondial avec des rivières. La différence de 3,3 mille km 3 s'explique par ce qui suit: 1) le débit des rivières qui coulent dans les régions sans drain du globe n'entre pas dans l'océan mondial (selon certaines estimations, la valeur de ce débit est d'environ 1 mille km 3 / an); 2) les ressources en eau des bassins fluviaux, estimées dans la zone de leur formation, dépassent dans certains cas de manière significative la quantité de ruissellement à l'embouchure des rivières en raison de la perte de ruissellement dans le cours inférieur des rivières pour l'évaporation naturelle et la coût du prélèvement d'eau (principalement pour l'irrigation des terres). Une réduction significative du débit d'eau dans la zone de transit est typique, par exemple, pour les cours inférieurs du Nil, de l'Indus, de Huang He.

Les ressources en eau des fleuves sont inégalement réparties sur la surface du globe. . L'Asie (environ 32% du débit de tous les fleuves de la planète) et l'Amérique du Sud (28%) ont le ruissellement le plus important, l'Europe (environ 7%) et l'Australie avec l'Océanie (environ 6%) ont le plus faible.

Les caractéristiques importantes de l'approvisionnement en eau fluviale de diverses régions et régions du globe sont l'approvisionnement en eau spécifique du territoire, c'est-à-dire la valeur des ressources en eau fluviale, exprimée soit en mm de la couche de ruissellement par an, soit en milliers de m 3 / an pour 1 km 2, et la population spécifique d'approvisionnement en eau, exprimée en milliers de m 3 / an pour 1 habitant. L'approvisionnement en eau du territoire est le plus élevé d'Amérique du Sud et le plus faible d'Afrique. Dans la plus grande mesure, la population est alimentée en eau fluviale en Amérique du Sud et sur les îles d'Océanie, au moins - la population d'Europe et d'Asie (73% de la population mondiale et seulement 38% des eaux fluviales renouvelées annuellement sont concentrées ici).

L'approvisionnement en eau du territoire et de la population varie considérablement dans certaines parties du monde, en fonction des conditions climatiques et de la répartition de la population. Par exemple, en Asie, il existe à la fois des zones bien approvisionnées en eau (Sibérie orientale, Extrême-Orient) et d'autres qui en manquent (Asie centrale, Kazakhstan, désert de Gobi, etc.).

En Europe, les fleuves Volga, Danube et Pechora ont le plus grand débit d'eau. La partie européenne de la Russie (913 km 3 /an), la Norvège (357 km 3 /an), ainsi que la France, l'Italie et la Suède disposent des ressources fluviales les plus importantes. L'approvisionnement en eau spécifique du territoire (en couche de mm) est le plus élevé en Norvège et dans la partie européenne de la Russie, l'approvisionnement en eau le plus élevé pour la population se trouve en Norvège, en Suède et en Autriche.

En Asie, les fleuves les plus aquifères sont le Gange avec le Brahmapoutre, le Yangtze, le Yenisei, le Lena, le Mékong, l'Ob, l'Amour. La partie asiatique de la Russie (3409 km3/an), la Chine (2700 km3/an), l'Indonésie (2080 km3/an), l'Inde (2037 km3/an), le Bangladesh (1390 km3/an) ont le plus grandes ressources en eau fluviale. ). L'approvisionnement en eau du territoire est le plus élevé au Bangladesh, en Malaisie, au Japon, la population - en Malaisie, au Tadjikistan, en Indonésie.

Les fleuves les plus aquifères d'Afrique sont le Congo, le Niger, le Nil. Les ressources en eau les plus importantes de ce continent sont le Zaïre (1302 km3/an), le Nigeria (319 km3/an), le Cameroun (219 km3/an), le Mozambique (184 km3/an). Les territoires les plus pourvus en eau fluviale sont au Zaïre, au Nigeria, au Cameroun, la population - au Zaïre, au Cameroun, en Angola.

Les rivières les plus aquifères d'Amérique du Nord sont le Mississippi, le Mackenzie et le Saint-Laurent. Les bassins fluviaux du Canada (3420 km 3 /an), des USA (3048 km 3 /an) ont les plus grandes ressources en eau. La disponibilité en eau la plus élevée du territoire se trouve au Costa Rica, au Honduras, et la population se trouve au Canada et au Costa Rica.

En Amérique du Sud, les fleuves les plus riches en eau sont l'Amazone, l'Orénoque, le Parana et l'Uruguay. Le Brésil (8120 km3/an), le Venezuela (1807 km3/an), la Colombie (1200 km3/an) disposent des plus importantes ressources en eau de ce continent. L'approvisionnement en eau du territoire est le plus élevé au Chili, au Brésil, au Venezuela, en Colombie, la population - au Venezuela, au Paraguay, au Brésil.

Le fleuve le plus riche en eau d'Australie et d'Océanie est le Murray (Mari). Les ressources en eau fluviale de l'état d'Australie sont de 352 km 3 /an.

Ainsi, le Brésil (8 120 km 3 /an), la Russie (4 322 km 3 /an), le Canada (3 420 km 3 /an), les USA (3 048 km 3 /an), la Chine sont les plus riches en ressources renouvelables en eau fluviale (2 700 km3/an).

Selon les estimations du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC-GIEC) au XXIe siècle. des changements sont attendus dans la quantité et la distribution des ressources en eau sur le globe. Les ressources en eau augmenteront dans les hautes latitudes de l'hémisphère nord, en Asie du Sud-Est, et diminueront en Asie centrale, en Afrique australe et en Australie. L'une des conclusions importantes du rapport du GIEC (GIEC-2007) est la suivante : le changement climatique entraînera au XXIe siècle une réduction significative des ressources en eau disponibles dans les zones de la planète qui en manquent déjà. Le problème de la pénurie d'eau douce s'aggravera dans de nombreuses régions où les ressources en eau sont rares. La demande en eau augmentera à mesure que la population augmentera et que les pays se développeront économiquement.

Ressources en eau de la Russie (pour 2014)

En 2014, les ressources en eau renouvelables des bassins fluviaux de la Russie, selon le rapport d'État sur l'état et l'utilisation des ressources en eau de la Fédération de Russie, s'élevaient à. La majeure partie de ce volume a été formée en Russie (95,71% ou 4424,7 km 3), et la plus petite partie provenait des territoires des États voisins (4,29% ou 198,3 km 3). Un habitant du pays représentait 30,25 mille m 3 d'eau fluviale par an.

V.N. Mikhaïlov, M.V. Mikhaïlova

La composante la plus importante des ressources en eau de la Russie est rivières. Le centre du territoire de l'État de Russie était déterminé par le cours supérieur des rivières, la superficie du territoire. - par leurs embouchures, réinstallation - par la direction des bassins fluviaux. Les rivières ont influencé notre histoire de plusieurs façons. Sur le fleuve, l'homme russe a pris vie. Lors de la réinstallation, la rivière lui montra le chemin. Pendant une bonne partie de l'année, elle s'est nourrie. Pour un commerçant, c'est une route d'été et d'hiver.

Le Dniepr et le Volkhov, la Klyazma, l'Oka, la Volga, la Neva et de nombreux autres fleuves sont entrés dans l'histoire de la Russie en tant que lieux des événements les plus importants de la vie du pays. Ce n'est pas un hasard si les fleuves occupent une place prépondérante dans l'épopée russe.

Sur la carte géographique de la Russie, un vaste réseau fluvial attire l'attention.
Il y a 120 000 rivières en Russie de plus de 10 km de long, dont plus de 3 000 rivières moyennes (200-500 km) et grandes (plus de 500 km). Le ruissellement fluvial annuel est de 4270 km3 (dont 630 km3 dans le bassin du Ienisseï, 532 dans la Lena, 404 dans l'Ob, 344 dans l'Amour et 254 dans la Volga). Le ruissellement fluvial générique est pris comme valeur initiale lors de l'évaluation de l'approvisionnement en eau du pays.

Des réservoirs ont été créés sur de nombreuses rivières, dont certaines sont plus grandes que de grands lacs.

Les énormes ressources hydroélectriques de la Russie (320 millions de kW) sont également inégalement réparties. Plus de 80 % du potentiel hydroélectrique se situe dans la partie asiatique du pays.

En plus de la fonction de stockage d'eau pour le fonctionnement des centrales hydroélectriques, les réservoirs sont utilisés pour l'arrosage des terres, l'approvisionnement en eau de la population et des entreprises industrielles, la navigation, le transport de bois, la lutte contre les inondations et les loisirs. Les grands réservoirs modifient les conditions naturelles : ils régulent le débit des rivières, affectent le climat, les conditions de ponte des poissons, etc.

Les lacs russes, qui sont plus de 2 millions, contiennent plus de la moitié de l'eau douce du pays. Dans le même temps, environ 95% de l'eau du lac en Russie se trouve dans le Baïkal. Il y a relativement peu de grands lacs dans le pays, seuls 9 d'entre eux (à l'exclusion de la Caspienne) ont une superficie de plus de 1 000 km2 - Baïkal, Ladoga, Onega, Taimyr, Khanka, Chudsko-Pskovskoye, Chany, Ilmen, Beloe. La navigation est établie sur de grands lacs, leur eau est utilisée pour l'approvisionnement en eau et l'irrigation. Certains des lacs sont riches en poissons, ont des réserves de sels, de boue curative et sont utilisés à des fins récréatives.

Les tourbières sont courantes dans les plaines dans les zones d'humidité excessive et de pergélisol. Dans la zone de toundra, par exemple, le marécage du territoire atteint 50%. L'engorgement sévère est caractéristique de la taïga. Les marécages de la zone forestière sont riches en tourbe. La meilleure tourbe de qualité - à faible teneur en cendres et à haute teneur en calories - est donnée par les tourbières surélevées situées sur les bassins versants. Les milieux humides sont la source de nourriture de nombreux cours d'eau et lacs. La région la plus marécageuse du monde est la Sibérie occidentale. Ici, les marécages occupent près de 3 millions de km2, ils contiennent plus d'1/4 des réserves mondiales de tourbe.

Les eaux souterraines ont une grande importance économique. C'est une importante source de nourriture pour les rivières, les lacs et les marécages. Les eaux souterraines du premier aquifère à partir de la surface sont appelées eaux souterraines. Les processus de formation des sols et le développement associé du couvert végétal dépendent de la profondeur d'occurrence, de l'abondance et de la qualité des eaux souterraines. En se déplaçant du nord au sud, la profondeur des eaux souterraines augmente, leur température augmente et la minéralisation augmente.

L'eau souterraine- une source d'eau propre. Elles sont bien mieux protégées de la pollution que les eaux de surface. Une augmentation de la teneur d'un certain nombre d'éléments et de composés chimiques dans les eaux souterraines conduit à la formation d'eaux minérales. Environ 300 sources sont connues en Russie, dont les 3/4 sont situées dans la partie européenne du pays (Mineralnye Vody, Sotchi, Ossétie du Nord, région de Pskov, Oudmourtie, etc.).

Presque 1/4 des réserves d'eau douce de la Russie est situé dans des glaciers occupant environ 60 000 km2. Il s'agit principalement des glaciers de couverture des îles arctiques (55,5 mille km2, réserves d'eau 16,3 mille km3).

De vastes zones de notre pays sont occupées par le pergélisol - strates rocheuses contenant de la glace qui ne dégèle pas pendant longtemps - environ 11 millions de km2. Ce sont les territoires à l'est du Ienisseï, le nord de la plaine d'Europe orientale et la plaine de Sibérie occidentale. L'épaisseur maximale du pergélisol dans le nord de la Sibérie centrale et dans les basses terres des bassins des fleuves Yana, Indigirka et Kolyma. Le pergélisol a un impact important sur la vie économique. La présence peu profonde de la couche gelée altère la formation du système racinaire des plantes, réduit la productivité des prairies et des forêts. La pose de routes, la construction de bâtiments modifient le régime thermique du pergélisol et peuvent entraîner des affaissements, des affaissements, des gonflements des sols, des déformations des bâtiments, etc.

Le territoire de la Russie est baigné par les eaux de 12 mers : 3 mers du bassin de l'océan Atlantique, 6 mers de l'océan Arctique, 3 mers de l'océan Pacifique.

L'océan Atlantique se rapproche du territoire de la Russie avec ses mers intérieures - la Baltique, la Noire et l'Azov. Ils sont très dessalés et assez chauds. Ce sont des voies de transport importantes entre la Russie et l'Europe occidentale et d'autres parties du monde. Une partie importante de la côte de ces mers est une zone de loisirs. La valeur de la pêche est faible.

Les mers de l'océan Arctique, pour ainsi dire, "s'appuient" sur la côte arctique de la Russie sur une vaste zone - 10 000 km. Ils sont peu profonds et recouverts de glace pendant la majeure partie de l'année (à l'exception de la partie sud-ouest de la mer de Barents). Les principales voies de transport passent par les mers Blanche et Barents. La route maritime du Nord est d'une grande importance.

Les gisements de pétrole et de gaz offshore sont prometteurs. La mer de Barents est de la plus haute importance commerciale.

Mers de l'océan Pacifique- le plus grand et le plus profond de ceux qui lavant la Russie. Le plus méridional d'entre eux, le Japon, est le plus riche en ressources biologiques et est largement utilisé pour le transport maritime international.

Introduction

L'eau est la seule substance qui existe dans la nature à l'état liquide, solide et gazeux. La valeur de l'eau liquide varie considérablement en fonction de l'emplacement et de l'application. L'eau douce est plus largement utilisée que l'eau salée. Plus de 97% de toute l'eau est concentrée dans les océans et les mers intérieures. Environ 2% de plus tombe sur la part des eaux douces enfermées dans la couverture et les glaciers de montagne, et seulement moins de 1% - sur la part des eaux douces des lacs et des rivières, des eaux souterraines et souterraines.

La coopération harmonieuse de l'homme avec la nature, son activité sociale rationnelle, qui régule et contrôle l'échange de substances entre la nature et la société, est devenue l'une des tâches les plus urgentes de l'ère moderne. L'augmentation de la richesse matérielle de la société, qui s'accompagne d'une pression anthropique, a entraîné une grave pollution de l'environnement. Cela est particulièrement visible dans le domaine de l'utilisation des ressources naturelles.

Caractéristiques générales des ressources en eau du monde

La planète Terre possède un volume d'eau colossal d'environ 1,5 milliard de mètres cubes. km. Or, 98% de ce volume est constitué d'eaux salées de l'Océan Mondial, et seulement 28 millions de mètres cubes. km - eau douce. Les technologies de dessalement des eaux de mer salées étant déjà connues, les eaux de l'océan mondial et des lacs salés peuvent être considérées comme des ressources en eau potentielles, dont l'utilisation est tout à fait possible à l'avenir. Les réserves d'eau douce annuellement renouvelables ne sont pas si importantes, selon diverses estimations, elles varient de 41 à 45 000 mètres cubes. cube km (ressources du débit total du fleuve). L'économie mondiale consomme pour ses besoins environ 4 à 4,5 mille mètres cubes. km, ce qui équivaut à environ 10% de l'approvisionnement total en eau, et donc, sous réserve des principes d'utilisation rationnelle de l'eau, ces ressources peuvent être considérées comme inépuisables. Cependant, si ces principes sont violés, la situation peut fortement s'aggraver, et même à l'échelle planétaire, il peut y avoir une pénurie d'eau douce propre. En attendant, le milieu naturel "donne" annuellement à l'humanité 10 fois plus d'eau qu'il n'en faut pour répondre à une grande variété de besoins.

Les ressources en eau ont une importance économique exceptionnelle. Ils sont considérés comme inépuisables, mais dans leur localisation, ils subissent les effets directs et indirects d'autres composants du complexe naturel, ce qui les caractérise par une grande variabilité et une répartition inégale.

La particularité des ressources naturelles est déterminée principalement par la mobilité continue de l'eau impliquée dans le cycle. Selon la place qu'elles occupent dans ce cycle, les eaux apparaissent sur Terre sous des formes diverses qui ont une valeur inégale en termes de satisfaction des besoins humains, c'est-à-dire comme ressources.

Les ressources en eau se caractérisent par une forte variabilité du mode dans le temps, allant des fluctuations quotidiennes aux fluctuations séculaires de chaque source. L'interaction complexe de nombreux facteurs donne aux fluctuations du ruissellement le caractère d'un processus aléatoire. Par conséquent, les calculs liés aux ressources en eau prennent inévitablement un caractère probabiliste et statistique.

Les ressources en eau sont très différentes complexité des formes territoriales. De nombreuses caractéristiques des ressources en eau découlent de façons uniques de les utiliser. A de rares exceptions près, l'eau n'est pas utilisée directement pour créer des matériaux avec transformation en une autre substance et retrait irrémédiable du cycle naturel, comme c'est le cas des ressources minérales ou des ressources forestières. Au contraire, au cours de leur utilisation, les ressources en eau restent soit dans les canaux de ruissellement naturels (transport d'eau, hydroélectricité, pêche, etc.), soit retournent dans le cycle de l'eau (irrigation, tous types d'eau domestique et domestique). Par conséquent, en principe, l'utilisation des ressources en eau ne conduit pas à leur épuisement.

Cependant, en pratique, la situation est plus compliquée. L'utilisation de l'eau pour dissoudre et transporter des substances utiles ou des déchets, refroidir des unités de production de chaleur ou comme caloporteur entraîne des changements qualitatifs (pollution, chauffage) des eaux usées et (lorsqu'elles sont rejetées) des sources d'approvisionnement en eau elles-mêmes. Lorsque l'eau est utilisée pour l'irrigation, elle ne retourne que partiellement (et souvent dans un état qualitatif modifié) aux canaux de ruissellement locaux, principalement en raison de l'évaporation du sol, elle s'échappe dans l'atmosphère, étant incluse dans la phase terrestre de la circulation dans d'autres régions, généralement très éloignées.

En raison de la croissance rapide de la consommation d'eau et de la pénurie d'eau dans un nombre croissant de régions, la situation a commencé à changer. Il fallait un mécanisme pour réglementer l'utilisation des ressources en eau limitées et leur répartition entre les consommateurs - économiques ou administratifs.

caractéristique possibilité d'utilisation polyvalente ressources en eau, réalisées par de nombreuses industries qui ont des exigences spécifiques quant à leur quantité et leur qualité. Comme dans la plupart des cas les mêmes sources d'eau servent à satisfaire des besoins différents, certaines combinaisons de gestion de l'eau (complexes) se forment dans les bassins fluviaux (spontanément ou systématiquement), incluant tous les consommateurs et usagers de ce bassin.

L'un des principaux consommateurs d'eau agriculture irriguée. En prélevant d'importants volumes d'eau à partir de sources de ressources en eau de surface ou souterraines, il les transforme essentiellement en ressources agricoles, reconstituant artificiellement la consommation d'eau pour la transpiration qui manque au développement normal des plantes cultivées. Le prochain type de consommation d'eau est approvisionnement en eau, couvrant un large éventail d'utilisations diverses des ressources en eau. Une propriété commune pour eux est une forte proportion de pertes irrémédiables. Les différences sont déterminées par les besoins spécifiques des industries consommatrices d'eau.

Le rejet d'eaux usées et d'effluents industriels est directement lié à l'approvisionnement en eau municipal et industriel. Leur volume est proportionnel à l'ampleur de la consommation d'eau. Selon le rôle de l'eau dans le processus technologique, une part importante revient aux effluents pollués. Cela crée un problème de plus en plus aggravé d'épuisement qualitatif des ressources en eau à mesure que l'échelle de production augmente. Deux aspects peuvent être distingués dans ce problème : qualitatif et quantitatif. Sur le plan économique, cela se traduit soit par des surcoûts nécessaires au traitement de l'eau et à sa mise à l'état souhaité par les autres consommateurs, soit par des pertes résultant de l'impossibilité d'utiliser cette source de ressources en eau en raison de sa pollution.

Cependant, pour l'essentiel, les mesures spécifiques incluses dans ce concept représentent en fait l'approvisionnement en eau des zones sans eau ou sèches. La dernière circonstance est liée à l'attribution de l'arrosage à une tâche spéciale de gestion de l'eau, généralement attribuée à une certaine zone, bien qu'elle implique en fait la fourniture d'eau à des points spécifiques - centres de consommation d'eau.

hydroélectricitéétablit ses propres exigences de qualité spécifiques pour les ressources en eau. Outre la teneur en eau, qui détermine la valeur totale du potentiel énergétique, le régime du cours d'eau revêt une grande importance - la variation du débit d'eau dans le temps.

Forme spécifique d'utilisation de l'énergie - valorisation des ressources souterraines en eau thermale, servant en quelque sorte de combustible, mais qui doit être consommé immédiatement, à l'endroit de son extraction des intestins.

Le transport de l'eau n'affecte pratiquement pas les autres usages de la ressource en eau (mis à part une pollution relativement faible et facilement éliminable et l'impact sur le littoral des vagues soulevées par les navires).

Pêche utilise les ressources en eau comme moyen d'existence d'un autre type de ressources naturelles - les ressources biologiques. En cela, elle s'apparente à l'agriculture irriguée, mais contrairement à elle, elle n'implique pas le prélèvement d'eau de sources naturelles.

Comme l'un des types de consommation d'eau est souvent considéré inondation.

Il convient de noter l'utilisation des ressources en eau pour repos et traitement. Cette fonction gagne en importance, bien que ni ses exigences techniques ni ses bases économiques ne soient encore déterminées. En règle générale, chaque complexe de gestion de l'eau comprend différents types d'utilisation et de consommation des ressources en eau. Cependant, l'ensemble des usages et leur rapport quantitatif varient considérablement. Il en découle excellente option organisation de complexes de gestion de l'eau. Les différences dans la structure des variantes individuelles sont déterminées par les caractéristiques naturelles de chaque bassin et la structure de l'économie de la région correspondante.

Les ressources en eau sont des eaux douces propres à la consommation, enfermées dans des rivières, des lacs, des glaciers, des horizons souterrains. Les vapeurs atmosphériques, les eaux océaniques et marines salées ne sont pas encore utilisées dans l'économie et constituent donc des ressources potentielles en eau.

Il est difficile de surestimer l'importance de l'eau dans l'économie mondiale. Il est utilisé dans presque tous les secteurs de l'économie: dans le secteur de l'énergie, pour l'irrigation des terres agricoles, pour l'approvisionnement en eau industrielle et municipale, domestique. Souvent, les sources d'eau servent non seulement à des fins de prélèvement d'eau, mais sont également des objets d'utilisation économique en tant que voies de transport, zones de loisirs, réservoirs pour le développement de la pêche.

Le volume d'eau contenu dans les rivières, lacs, glaciers, mers et océans, dans les horizons souterrains et dans l'atmosphère atteint près de 1,5 milliard de km3. C'est le potentiel hydrique de notre planète. Cependant, 98% du volume total d'eau tombe sur l'eau salée et seulement 28,3 millions de km 3. "pour l'eau douce (avec une minéralisation inférieure à 1 g / l). En général, le volume d'eau douce est une valeur très importante, surtout par rapport à la consommation mondiale moderne, qui a atteint 4 à 4,5 mille mètres cubes par an en les années 90 Il semblerait que l'humanité n'ait pas à se soucier de l'eau douce, car il y en a 10 000 fois plus que nécessaire, mais la majeure partie de l'eau douce (près de 80%) est l'eau des glaciers, des couvertures de neige, du pergélisol de glace au sol, couches profondes de la croûte terrestre, actuellement inutilisées et considérées comme des ressources potentielles en eau, leur développement futur dépend non seulement de l'amélioration de la technologie d'extraction de l'eau et de sa faisabilité économique, mais aussi de la solution des problèmes environnementaux souvent négatifs et imprévisibles qui surgissent de manière inattendue lorsque en utilisant des sources d'eau non conventionnelles.

Le volume ponctuel des eaux fluviales terrestres est faible - il est estimé à seulement 2 000 km3, mais grâce à la circulation, les rivières déversent chaque année environ 40 à 41 000 km3 dans l'océan mondial. Selon les calculs de M.I. Lvovich (1986), le débit total du fleuve est de 38 830 km3. De plus, 3 000 kilomètres cubes sont acheminés de la terre vers l'océan. eau douce sous forme de glace et eau de fonte des glaciers du Groenland et de l'Antarctique et 2400 km3. - sous forme de ruissellement souterrain (contournement des rivières). Ainsi, environ 44,5 mille mètres cubes d'eau pénètrent dans l'océan depuis la terre chaque année.

Ainsi, le volume des ressources en eau douce du monde est faible en général et dispersé sur le territoire des continents de manière très inégale. De plus, le ruissellement de surface est soumis à de fortes fluctuations saisonnières, ce qui réduit la possibilité de son développement économique.

La figure 1 montre la disponibilité des ressources de ruissellement fluvial par habitant (en milliers de mètres cubes par an) pour les continents et les régions du monde.

Figure 1. Fourniture de ressources de ruissellement fluvial par habitant.

Les ressources en eau disponibles des rivières sont composées de deux catégories - ruissellement de surface et souterrain. La plus précieuse sur le plan économique est la composante souterraine du ruissellement, car elle est moins sujette aux fluctuations de volume saisonnières ou quotidiennes. De plus, les eaux souterraines sont moins susceptibles d'être polluées. Ce sont eux qui constituent la part prépondérante du ruissellement « durable », dont l'évolution ne nécessite pas la construction de dispositifs de contrôle particuliers. La composante de surface du ruissellement comprend les eaux de crue et creuses, qui passent généralement rapidement le long des lits des rivières.

Dans les zones à caractère saisonnier d'humidification atmosphérique, le rapport des rejets d'eau dans les lits des rivières pendant les périodes sèches et humides de l'année peut atteindre 1:100 et même 1:1000. Dans de telles zones, lors du développement du ruissellement de surface, il est nécessaire de construire des réservoirs avec une régulation saisonnière, voire à long terme.

La valeur économique ou la qualité du potentiel de ressources en eau de la région est d'autant plus élevée que la part de la composante durable du ruissellement est importante. Sa valeur est quantitativement déterminée par le volume de ruissellement souterrain et de ruissellement d'étiage. La quantité totale de ressources en eau disponibles dans le monde est estimée ; dans 41 mille km3 par an, dont seulement 14 000 km3. constituent leur partie stable (M.I. Lvovich, 1986).

Riz. 2. Débit d'eau moyen des plus grands fleuves (m3/s)

Bilan de gestion de l'eau et ses catégories. Dans l'économie moderne, les principaux consommateurs d'eau sont l'industrie, l'agriculture et les services publics. Ils prélèvent certains volumes d'eau dans des réservoirs naturels et artificiels pour leurs besoins, qui constituent la prise d'eau. Ainsi, selon les nouveaux calculs de M.I. Lvovich, la consommation totale d'eau en 2000 sera de 4780 km cubes.

En cours d'utilisation, une certaine quantité d'eau prélevée est perdue par évaporation, infiltration, liaison technologique, etc., et l'ampleur de cette consommation n'est pas la même pour les différents consommateurs. Pour les petites surfaces, ces pertes sont considérées comme irrévocable. Leur volume est le plus important (jusqu'à 80-90%) pour un usage agricole. Dans certaines industries, des schémas d'utilisation fermée ou multiple de l'eau ont été développés et continuent d'être considérablement améliorés, à l'aide desquels le volume d'eau prélevé dans son ensemble et la quantité de pertes irrémédiables sont considérablement réduits.

Municipalité et agriculture, industrie; et l'hydroélectricité ont des exigences différentes en matière de qualité de l'eau. L'eau utilisée à des fins de boisson et dans certaines industries (alimentaire, chimique, etc.) doit avoir les meilleures qualités sanitaires et gustatives. La production métallurgique ou, par exemple, minière peut se débrouiller avec des eaux de mauvaise qualité, utiliser des systèmes d'approvisionnement en eau en circulation.

L'utilisation répétée du même volume d'eau réduit les prélèvements d'eau, mais oblige à inclure une catégorie supplémentaire dans le bilan de gestion de l'eau - consommation d'eau - le volume total d'eau utilisé par un secteur donné de l'économie pendant une certaine période de temps.

Dans le domaine des services communaux, la consommation d'eau et le prélèvement d'eau sont égaux, car la circulation de l'eau dans cette industrie n'est pratiquement pas réalisée au niveau actuel. Dans l'industrie, la consommation d'eau est très inférieure à la consommation d'eau en raison de l'utilisation de circuits fermés d'approvisionnement en eau, lorsque l'eau est puisée à des sources uniquement pour compenser des pertes irrémédiables.

Dans l'agriculture, la consommation d'eau peut également dépasser les prélèvements aux sources, puisque l'irrigation utilise souvent les eaux usées organiques des services publics urbains ou les eaux usées partiellement traitées de certaines entreprises industrielles.

La structure des prélèvements et de la consommation d'eau, c'est-à-dire la répartition des volumes d'eau prélevés entre les consommateurs, peut varier considérablement d'une région à l'autre, reflétant à la fois le niveau général de développement économique de l'économie, sa spécialisation et, dans une large mesure, les spécificités des conditions naturelles. Toute utilisation économique de l'eau par divers consommateurs s'accompagne de l'apparition les eaux usées ou les eaux usées. Ils sont surchargés d'une énorme quantité de substances étrangères d'origine industrielle, agricole ou municipale, qui modifient les propriétés physiques et chimiques de la masse d'eau. Même si les méthodes de traitement des eaux usées les plus avancées connues de la science moderne (mécaniques, chimiques, biologiques) sont utilisées, au moins 8 à 10 m 3 d'eau naturelle pure doivent être dépensés pour diluer 1 m 3 de ces eaux usées. Si des eaux usées non traitées sont rejetées, la consommation d'eau augmente plusieurs fois. Actuellement, dans le monde, parmi les eaux usées ménagères rejetées dans les plans d'eau naturels, les catégories d'eaux mal traitées ou généralement non traitées prédominent.

En conséquence, les phénomènes de crise affectent non seulement les zones initialement appauvries en réserves d'eau, mais également celles où les conditions naturelles sont favorables à la formation de volumes d'eau importants. La transformation technogénique incontrôlée de la qualité des géosystèmes aquatiques met l'économie de ces pays sous la menace d'une "famine d'eau".

Consommation mondiale d'eau. Selon des estimations (Lvovich, 1986), au début des années 1980, environ 4,5 mille mètres cubes étaient utilisés dans le monde pour divers besoins économiques, et en 1987 - 3,3 mille mètres cubes. l'eau. Ce volume représente près de 8% du ruissellement total total de la surface terrestre vers l'océan. On peut conclure qu'en général, l'économie mondiale est entièrement approvisionnée en eau douce dans la quantité nécessaire pour répondre à ses besoins. Cependant, il faut être attentif à la croissance très forte, presque effrénée, de la sous-consommation dans la seconde moitié du XXe siècle. Au cours des 80 dernières années, l'utilisation agricole de l'eau a augmenté de 6 fois, municipale - 7 fois, industrielle - 20 fois et générale - 10 fois.

Selon les composants individuels, l'équilibre mondial de la gestion de l'eau à l'époque moderne est formé comme suit.

Approvisionnement municipal en eau. Au début des années 1980, environ 200 kilomètres cubes étaient dépensés pour les besoins de la population, tandis que 100 kilomètres cubes étaient consommés. perdu irrévocablement. En 1990, plus de 300 kilomètres cubes ont été saisis à ces fins. Les taux de consommation d'eau par personne sont en moyenne de 120 à 150 litres par jour. En fait, ils fluctuent beaucoup. Dans les villes des pays industrialisés, la consommation d'eau est particulièrement élevée. Par exemple, dans les pays européens, il s'élève à 300-400 l / jour. Dans les villes des pays en développement situées dans des zones subarides ou arides, les normes sont réduites à 100-150 litres / jour. Le rural consomme beaucoup moins d'eau. Dans les zones humides des pays développés, il consomme jusqu'à 100 à 150 litres d'eau par jour et dans les régions tropicales sèches - pas plus de 20 à 30 litres.

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), à l'heure actuelle, plus de 1,5 milliard de personnes dans le monde n'ont pas accès à une eau propre et salubre pour la santé, et d'ici l'an 2000, leur nombre pourrait atteindre 2 milliards de personnes.

Approvisionnement en eau industrielle. Les propriétés uniques de l'eau en tant que corps naturel lui permettent d'être largement utilisée dans diverses industries. Il est utilisé à des fins énergétiques, comme solvant, fluide caloporteur, partie intégrante de nombreux procédés technologiques. L'intensité en eau des différentes industries varie selon le type de produit, les moyens techniques utilisés et les schémas technologiques. La production de 1 tonne de produits finis consomme actuellement la quantité d'eau douce suivante : papier 900-1000 m 3, acier - 15-20 m 3, acide nitrique - 80-180 m 3, cellulose - 400-500 m 3, synthétique fibre 500 m 3, tissu coton 300-1100 m 3, etc. D'énormes volumes d'eau sont consommés par les centrales électriques pour le refroidissement des groupes électrogènes. Ainsi, pour le fonctionnement d'une centrale thermique d'une capacité de 1 million de kW, 1,2 à 1,6 km 3 d'eau sont nécessaires par an, et pour le fonctionnement d'une centrale nucléaire de même capacité - jusqu'à 3 km 3 ( Rozanov, 1984) sources de 320 km 3 d'eau, tandis que 20 km 3 sont perdus.

L'ingénierie de l'énergie thermique utilise largement les systèmes d'alimentation en eau en circulation, attirant une partie des eaux usées et traitées d'autres productions industrielles, car une eau de qualité relativement médiocre peut être utilisée pour le refroidissement. La consommation d'eau à des fins énergétiques donne 300 km 3 d'effluents thermiques nécessitant la dilution de 900 km 3 d'eau douce gratuite.

La part des autres industries dans la consommation totale d'eau pour les besoins de l'industrie est encore plus importante - 440 km 3 ; 700 km 3 sont dépensés en raison du recyclage des systèmes d'approvisionnement en eau, tout en perdant plus de 10 % de ce volume. C'est dans les installations industrielles que se produisent les effluents, enrichis en composés particulièrement toxiques et difficiles à éliminer des eaux usées. Le volume total de ruissellement est de 290 km3. Comme la technologie moderne de traitement de l'eau est encore loin d'être parfaite et que de nombreuses entreprises de divers pays rejettent leurs effluents dans des plans d'eau insuffisamment ou mal épurés, il en résulte qu'il faut 5800 km 3 d'eau libre pour diluer ce volume d'eau polluée, soit 20 fois Suite.

Approvisionnement en eau pour l'agriculture. Le plus gros consommateur d'eau est l'agriculture. Selon des calculs approximatifs, en 1990, cette branche de l'économie mondiale a dépensé plus de 3000 km 3, c'est-à-dire 3,5 fois plus que l'industrie. La quasi-totalité de ce volume a été utilisée pour l'irrigation des terres irriguées et seulement 55 km 3 - pour l'approvisionnement en eau du bétail.

Au début des années 1980, 230 millions d'hectares de terres étaient irrigués dans le monde. Avec un taux d'irrigation moyen de 12 à 14 000 m 3 /ha, de 2 500 à 2 800 km 3 d'eau libre pure et une part importante (environ 600 km 3) des eaux usées traitées et diluées du secteur domestique et une partie de la production industrielle ont été dépensés sur l'irrigation. Selon des estimations très approximatives, environ 1900 km 3 se sont évaporés de la surface des terres irriguées et ont été transportés par la végétation, 500 km 3 se sont drainés dans les horizons souterrains. Ainsi, contrairement à la consommation d'eau industrielle, l'utilisation de l'eau pour l'irrigation augmente considérablement la perte irrémédiable d'évaporation improductive de la surface des terres irriguées et crée un ruissellement sous forme d'eau d'irrigation ou de retour, difficile à capter, à traiter et à réutiliser. . Dans le même temps, leur volume est énorme, ils sont saturés de bio-forts (azote, phosphore) et d'autres composés facilement solubles, grâce auxquels la minéralisation des eaux augmente. L'apparition dans les paysages subarides ou arides avec des terres irriguées de volumes importants d'eaux souterraines minéralisées crée un risque de salinisation secondaire des sols et de leur dégradation.

Les effluents des exploitations d'élevage posent un problème particulier. Bien que leur volume total dans la consommation mondiale d'eau pour l'agriculture soit faible (seulement 10 km 3 ), ils sont extrêmement surchargés en composés organiques, sont difficilement valorisables et provoquent une pollution particulièrement rapide des masses d'eau.

D'après M. I. Lvovitch (1994), moderne prise d'eau provenant de diverses sources (rivières, lacs, réservoirs, horizons souterrains) pour les besoins industriels et domestiques, les complexes d'irrigation et d'élevage est de plus de 4000 km 3, et le volume des effluents est d'environ 2000 km 3. Si l'on suppose que tous les effluents sont traités selon la norme, alors dans ce cas au moins 8300 km 3 d'eau pure seront nécessaires pour les diluer (20% de l'effluent total et 60% de celui stable). Mais en raison de l'imperfection de l'utilisation et de la purification modernes de l'eau, beaucoup plus d'eau est polluée. Ainsi, si l'épuisement quantitatif des réserves d'eau des sources traditionnelles à l'échelle mondiale ne menace pas l'humanité dans un avenir proche, alors une détérioration qualitative est déjà évidente aujourd'hui.

Une forte tension du bilan hydrique et des crises d'utilisation de l'eau s'accroissent incommensurablement dans les pays au potentiel de ressource en eau limité, où il n'existe en réalité aucune réserve d'eau libre pour la dilution des déchets et l'eau traitée. Des phénomènes similaires sont typiques de nombreux pays industrialisés du monde, où la sous-consommation absorbe pratiquement toutes les ressources en eau. Telle est la situation dans les pays de l'Europe étrangère, dans de nombreuses régions des États-Unis. Le problème de l'approvisionnement en eau est encore plus aigu dans les pays en développement, où l'on manque souvent d'eau potable de bonne qualité, et où les cours d'eau et les masses d'eau de surface disponibles servent de collecteurs pour les rejets d'effluents industriels complètement non traités.

La consommation d'eau et sa structure évoluent différemment selon les continents. Les caractéristiques de la gestion moderne de l'eau dépendent à la fois de facteurs naturels (principalement la disponibilité du ruissellement fluvial, les caractéristiques climatiques, la disposition des surfaces) et des structures socio-économiques. L'économie des pays asiatiques absorbe les plus gros volumes d'eau. Près de 90 % de ce volume en Asie est consacré à l'agriculture. Une situation similaire est typique pour l'Amérique du Sud et l'Afrique, bien qu'en général la participation de ces continents à la consommation mondiale d'eau soit insignifiante. En Amérique du Nord et en Europe, l'utilisation de l'eau industrielle et agricole est à peu près égale.

Prévisions de consommation d'eau future. Il existe plusieurs options pour les prévisions globales de l'utilisation des eaux naturelles par l'économie mondiale. L'une des options pour le bilan hydrique mondial à la fin de ce siècle a été développée par M.I. Lvovitch (1986). Selon ses calculs, la population mondiale, qui est passée à 6,2 milliards de personnes d'ici l'an 2000 (dont 3,2 milliards de personnes vivront dans les villes et utiliseront des systèmes d'approvisionnement en eau centralisés), dépensera environ 480 km 3 d'eau pour les besoins domestiques, il y aura 320 km 3 de drains. Si les effluents sont complètement traités, alors seulement environ 1000 km 3 d'eau seront nécessaires pour leur dilution ultérieure. Avec le maintien de la pratique de consommation d'eau moderne (rejet d'eaux usées incomplètement traitées ou non traitées dans les plans d'eau), 6000 km 3 d'eau seront pollués.

La production d'énergie dans le monde, selon les prévisions du MIREC-HP, atteindra 300-330 mille J d'ici la fin du siècle. Environ 200 km 3 d'eau seront prélevés pour les besoins énergétiques et 140 km 3 de flux thermiques seront formés simultanément. Leur dilution nécessitera environ 400 km3 d'eau libre. Les branches restantes de l'industrie, compte tenu de la croissance du volume de leur production, d'ici l'an 2000 auront besoin de 1800 km 3 d'eau. L'amélioration des systèmes d'approvisionnement en eau à circulation fermée, le développement des technologies à faible débit ou "à sec", la réduction de la pratique de l'évacuation des eaux usées des entreprises industrielles, l'amélioration de la technologie de traitement permettront, selon cette prévision, de limiter les prélèvements d'eau pour à des fins industrielles à 500 km 3 . La consommation irrévocable sera de 120 km 3 et les eaux usées de 380 km 3. 5700 km 3 seront consacrés à leur dilution. l'eau.

Dans l'agriculture, la superficie totale des terres irriguées devrait passer à 320-350 millions d'hectares, et le taux d'irrigation sera réduit à 9,5 mille m 3 /ha grâce à des méthodes d'irrigation économes en eau (aspersion, goutte à goutte, etc. ). En conséquence, jusqu'à 3 000 km3 d'eau seront prélevés pour les besoins d'irrigation, dont 2 600 km3 seront consacrés à l'évaporation et à l'infiltration. La consommation d'eau dans l'élevage passera à 110 km. Bien que le volume des effluents augmentera légèrement, mais grâce à un meilleur traitement et à une meilleure élimination, ils pollueront beaucoup moins d'eau propre - environ 180 km 3.

Les calculs indiquent que la situation continuera d'être tendue dans un avenir proche. L'économie mondiale dans son ensemble à la fin de ce siècle absorbera environ 5,7 mille km 3 d'eau (16%) du débit total), et les eaux usées d'une quantité de 1300 km 3 pollueront 8,5 mille km 3, ce qui est égal à 21 % du ruissellement total et 61 %) durable.

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