Водный след в производстве. Глобальный «Водный след Глобальный водный след

На протяжении последних десятилетий повышение эффективности водопользования, особенно в сфере сельскохозяйственного производства, являлось одной из основных целей международного сообщества в области решения водных проблем. Международный институт природных ресурсов, Всемирный водный совет, Всемирный фонд дикой природы и другие научные организации в последние годы используют в своих исследованиях концепцию водного экологического следа. Эта концепция с середины 1990-х гг. разрабатывается по инициативе ФАО и ЮНЕП группой специалистов под руководством А. Хоэкстры в университете Twenty, Нидерланды. Экологический водный след (Water Ecological Footprint ), по аналогии с земельным экологическим следом, представляет собой долю изъятия и аккумулирования воды в процессе производства разного рода продукции, используемой населением 1 . Расчеты водного следа позволяют определить главные потоки и объемы изымаемых вод и резервуары их концентрации в изготовленной продукции. Общий объем антропогенного звена в глобальном круговороте воды составляет примерно 22%.

Водный след складывается из следующих составляющих .

Голубой водный след - объем воды, безвозвратно забираемый из поверхностных или подземных источников для хозяйственных нужд и водоснабжения населения. Основной объем голубого следа составляет сельскохозяйственное водопотребление - использование воды для ирригации, а также для производства разного рода промышленных и бытовых товаров (рис. В10).

Зеленый водный след - объем дождевой воды, попадающий в почву и испаряющийся с поверхности полей, лугов, пастбищ и лесов; эта вода участвует в процессе транспирации растениями и создания ими биомассы (в том числе урожая).

Серый водный след - объем воды, необходимый для разбавления очищенных или не полностью очищенных стоков, образующихся в процессе производства. Стоки, в разной степени очищенные, должны быть разбавлены чистой водой, чтобы они соответствовали согласованным санитарным нормативам.

Помимо этих трех основных категорий водного экологического следа, используется и такое понятие, как виртуальный водный след. Им обозначают величину объемов воды, аккумулированной в произведенной продукции и по торговым или прочим миграционным потокам перемещаемой между различными регионами и областями. Это не физический объем водозабора, а расчетная величина валового водопотребления, затраченная на производство определенного продукта и ее перемещение по территории 1 . На международных конференциях (например, на Всемирном водном форуме, состоявшемся в 2015 г. в Южной Корее) высказывается и обсуждается идея учитывать объемы виртуальной воды в продукции при заключении торговых сделок на мировых рынках.

Показатели водного следа (как общего, так и его составляющих) рассчитываются за разные промежутки времени (за год, по сезонам), а в территориальном плане - по речным бассейнам, странам или материкам . Структура следа и его параметры позволяют судить и об остроте водохозяйственной ситуации в регионе, и о путях внедрения первоочередных и более эффективных методов водопользования. Согласно расчетам Международного института водных проблем (табл. 9.3), большая часть в антропогенном звене глобального круговорота воды приходится на зеленый след (почти 6700 км или 74%), т.е. на производство урожая, транспирацию растений на пашнях и трав на пастбищах и на испарение с поверхности почв. Водозабор оценивается в 11% антропогенного звена (голубой след), а на разбавление стоков (серый след) требуется 15% чистых вод (рис. 9.5).

Исследованиями установлено, что для поддержания благополучного состояния ландшафтных систем необходимо, чтобы они расходовали на свои биопродукционные нужды не менее 80% месячного полного стока . Если хозяйственный водозабор превышает 20% полного стока в конкретной ландшафтной системе, в ней возникает ситуация «водного стресса». На рис. В11 показаны регионы мира с различной напряженностью водохозяйственной ситуации.

Экономически развитые страны размещаются преимущественно в областях гумидного климата и обладают немалыми водозапасами. Однако темпы увеличения водопотребления возрастают, а характер водопользования настолько нерационален, что и в этих регионах

Глобальный водный след по производству (1996-2005 гг.) 1

Таблица 9.3

Глобальный водный след, млн м 3 /год	Сельскохозяйственное производство			Промышленное производство	Бытовое водоснабжение	Всего
	урожаи на пашнях	пастбища	водообеспечение животноводческих хозяйств
Водный след в продукции экспорта, млн м 3 /год
Водный след в продукции экспорта, % от общего объема

1 Приводится по: Mekonnen М. М., Hoekstra A. Y. The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products.

Рис. 9.5.

1 - зеленый след; 2 - голубой след; 3 - серый след

возникли серьезные водохозяйственные проблемы. Из них главное - резкое ухудшение качества поверхностных водных источников в результате сброса недостаточно очищенных сточных вод, выпадения кислотных осадков и инфильтрации разнообразных загрязнителей из почвы и грунтов. Как показывают обследования, объем серых вод в этих странах остается весьма значительным (см. рис. 9.5). Обращает на себя внимание тот факт, что огромные объемы воды (виртуальные воды) аккумулируются в различных продуктах производства - в сельскохозяйственных товарах (в продовольствии), промышленных и бытовых товарах, которые сосредоточиваются на ограниченной территории в процессе местного производства и потребления или по экспортноимпортным потокам произведенных товаров перемещаются по суше земного шара. Это усложняет расчет производственных изъятий водных масс (валового водопотребления) и их последующих антропогенных миграций (объемов виртуальной воды). Однако такие расчеты дают представление о реальной напряженности водохозяйственной ситуации в регионах мира (рис. 9.6) .

Дефицит качественных пресных вод пытаются восполнить разными способами. В ряде районов суши (в Саудовской Аравии, на Великих равнинах США, в Иране и т.д.) имеются значительные ресурсы подземных вод, которые интенсивно откачиваются. Так, только в бассейне р. Хуанхэ ежегодно добывают из подземных горизонтов 30 км 3 воды, из артезианского бассейна Огалалла в США - до 12 км 3 . Водоносные горизонты сильно истощены, и откачка подземных вод сопровождается просадками грунта и снижением уровней рек в водосборных бассейнах.

Еще один путь решения водохозяйственной проблемы - опреснение соленых морских или озерных вод. В 2000-х гг. масштабы опреснения таких вод в мире достигли 1 15 км 3 . Поскольку технология опреснения соленых вод - мероприятие весьма дорогостоящее и энергоемкое, оно применяется пока в небольших масштабах, на ограниченных участках суши, где особенно остро стоит вопрос получения чистых питьевых вод: на Среднем Востоке, на севере Африки, в США и в других районах.

Увеличение объемов водозапасов достигается в ряде регионов мира перебросками стока из одного речного бассейна в другой.

Рис. 9.6.

• 1 - 1990 г.; 2 - 2000 г.; 3 - 2010 г.; 4 - 2015 г. (прогноз);
• 5 - 2015 г. (цель ЦРТ)

Примерная тематика рефератов и контрольных заданий

• 1. Гидрологический круговорот на планете.
• 2. Состав гидросферы и ее водноресурсная часть.
• 3. Что такое водные ресурсы и какими факторами они определяются?
• 4. Природное и хозяйственное качество водных ресурсов.
• 5. Дифференциация водозапасов по материкам-территориальная и удельная.
• 6. Структура и особенности водохозяйственного баланса мира.
• 7. Что такое водный экологический след?
• 8. Голубой, зеленый и серый экологический след и их дифференциация по материкам.
• 9. Какое количество людей на планете не имеет доступа к чистой питьевой воде? Каковы последствия?
• 10. Каково решение проблемы адекватного водообеспечения населения мира?

1. Арьен Хукстра

阿卡迪亚国家公园

Национальный парк Акадия, США. 2017 г. © Рассел Тейлор

Арьен Хукстра

Дефицит пресной воды всё чаще воспринимается как глобальный системный риск. В своих последних семи ежегодных докладах о глобальных рисках начиная с 2012 года Всемирный экономический форум упоминает кризисы водоснабжения в числе пяти основных рисков с точки зрения потенциальных последствий для мировой экономики 1 . Результаты недавно проведенного исследования указывают на то, что две трети населения Земли проводят как минимум один месяц в году в условиях острого дефицита воды 2 . Почти половина людей из этого числа проживает в Индии и Китае. А свыше миллиарда человек во всем мире живут в условиях острой нехватки воды круглогодично.

Широко распространено чрезмерное потребление водных ресурсов. Такие реки, как Хуанхэ в Китае и Колорадо в США, не достигают океана. По пути течения вода из них изымается для удовлетворения нужд фермеров, промышленных предприятий и домашних хозяйств. Аральское море в Центральной Азии и озеро Урмия в Иране почти исчезли с лица Земли из-за изъятия воды из питающих их рек. Запасы грунтовых вод также истощаются вызывающими тревогу темпами на всех континентах. Так, Соединенные Штаты чрезмерно эксплуатируют водоносные горизонты Высоких равнин и Калифорнийской долины; такая же проблема наблюдается в Индии и Пакистане в том, что касается горизонтов верхнего течения Ганга и нижнего течения Инда, а также в Китае в том, что касается водоносного горизонта под Северо-Китайской равниной. Превышение темпов истощения запасов подземных вод над темпами их пополнения естественным путем часто составляет от 10 до 50 раз 3 . Во многих странах, таких как Йемен, зеркало грунтовых вод понижается со скоростью один метр в год. Загрязнение воды также широко распространено. Сельскохозяйственные удобрения и пестициды попадают в реки, а власти не предпринимают каких-либо серьезных действий по поводу таких нарушений норм качества воды. Из-за сточных вод предприятий швейной промышленности некоторые реки в Бангладеш и Китае приобретают красный, лиловый или синий оттенок - в зависимости от цветов, модных в этом сезоне в странах Запада.

Некоторые из нас, как и я сам, живут в дождливых регионах, где нехватка воды может казаться нерелевантной проблемой, однако мы тоже имеем к ней отношение. Поразительным образом водный след европейских потребителей на 40 процентов лежит за пределами континента - порой в регионах, испытывающих острую нехватку воды. Значительная часть нашей пищевой продукции и многих других товаров импортируется из вододефицитных регионов. В частности, большие объемы воды используются при производстве продуктов питания. Для производства одного 200-граммового стейка требуется в среднем 3 тыс. литров воды. Для 200-граммового шоколадного батончика - 3,4 тыс. литров. Активно продающиеся корма для скота и продукты питания зачастую производятся в регионах, страдающих от нехватки воды. Так, по подсчетам, около 50 процентов водного следа британских потребителей приходится на речные бассейны за пределами страны, потребление воды из которых превышает устойчивый уровень 4 .

Хотя истощение и загрязнение вод продолжается уже на протяжении многих лет, приемлемого решения этой проблемы до сих пор не найдено. Я предлагаю набор из трех мер, нацеленных на более рациональное использование водных ресурсов 5 . Во-первых, странам во всем мире необходимо ввести ограничения на потребление воды из всех водосборных бассейнов. Такие ограничения должны действовать применительно к бассейнам всех рек. Они должны меняться в течение года в зависимости от уровня воды, поскольку в засушливые периоды максимальное количество воды, доступной для потребления, уменьшается. Кроме того, в реке можно использовать не всю воду. Определенный минимальный объем необходимо сохранять для поддержания экосистемы и биоразнообразия, а также для обеспечения существования людей, живущих ниже по течению. Также целесообразно ввести максимальные уровни загрязнения водосборных бассейнов, в зависимости от ассимилирующей способности конкретного водного объекта. После введения ограничений необходимо следить за тем, чтобы количество «разрешений на водный след», выданных отдельным потребителям, не выходило за установленные рамки. Только таким образом можно гарантировать сохранение устойчивых совокупных объемов потребления и загрязнения воды. Необходимо осознать, что потребление воды не обязательно представляет собой проблему, при условии очистки использованной воды и ее возвращения в реку или водоносный горизонт, откуда она была изъята. Таким образом, водный след относится только к безвозвратному водопотреблению, то есть к воде, которая не возвращается к источнику, из которого она была взята, а также к загрязненной воде, то есть к воде, которая не прошла очистку перед утилизацией.

Во-вторых, необходимо сформулировать справочные величины водного следа применительно ко всем отраслям, потребляющим большие объемы воды, таким как производство продуктов питания, напитков, одежды, выращивание цветов и биоэнергетика. Необходимо внедрять наилучшие из имеющихся технологий и методов, помогающие максимально снизить уровень водопользования и загрязнения вод. Потери воды в сельском хозяйстве и промышленности огромны. Благодаря введению справочных величин водного следа станет возможным установление разумных объемов водопользования, в том числе на каждом этапе цепи снабжения применительно к конкретному продукту. Согласно ряду исследований, существенной экономии воды и значительного сокращения уровней ее загрязнения можно достичь путем замены устаревших производственных методов более эффективными из уже имеющихся в наличии. Также целесообразно предоставлять соответствующую информацию потребителям, с тем чтобы они могли сделать осознанный выбор. Сегодня довольно трудно приобрести продукты, произведенные в соответствии с критериями рационального водопользования, просто в силу недоступности соответствующей информации для потребителя. Государственным ведомствам необходимо повышать уровень доступности информации о продуктах, заставляя производителей отчитываться о соблюдении определенных минимальных стандартов производства - как перед конечными потребителями, так и перед предприятиями, заинтересованными в стабильном качестве продукции собственных поставщиков. Кроме того, справочные величины водного следа будут полезными при выдаче разрешений на пользование водными объектами конкретным потребителям, с соответствующими ограничениями на водопользование с учетом вида деятельности производителя.

В-третьих, необходимо содействовать более справедливому распределению доступных для потребления водных ресурсов по всему миру. Водный след населения США и Южной Европы почти в два раза превышает среднемировой показатель. Учитывая, что объем воды в пересчете на одного жителя земли ограничен, необходимо перераспределить его и прийти к соглашению относительно приемлемых прямых и косвенных уровней водопользования в пересчете на одного человека. Такой шаг потребует политических решений на самом высоком уровне и, несомненно, приведет к бурным дискуссиям и непростым переговорам, сходным по накалу страстей с обсуждениями проблем, связанных с изменением климата. Если мы действительно хотим стабилизировать общий водный след и предотвратить его рост в будущем, среднегодовое потребление воды на одного человека необходимо сократить с 1385 кубических метров в 2000 году до 835 кубических метров к 2100 году, учитывая прогнозируемый прирост населения Земли. Такой объем, несомненно, достаточен для выживания, однако многим из нас придется приспосабливать личные модели потребления, с тем чтобы сократить прямое и косвенное водопользование.

В рамках равного распределения водных ресурсов по всему миру Китаю и Индии в течение следующего столетия пришлось бы сократить свой водный след в пересчете на одного человека примерно на 22,5 процента. Это довольно непростая задача, учитывая тот факт, что в настоящее время данные страны поступательно увеличивают потребление воды. Еще более серьезной проблема представляется для США, населению которых пришлось бы сократить потребление воды на целых 70 процентов. Одним только внедрением самых эффективных технологий эту проблему не решить. Людям необходимо изменить свои модели потребления. Причем элементарные решения, такие как сокращение времени принятия душа с десяти минут до пяти, помогут лишь отчасти, поскольку для большинства из нас использование воды дома составляет всего 1-4 процента от водного следа. Остальное приходится на потребительские товары, в особенности на продукты питания. Во многих странах 30-40 процентов общего косвенного водопотребления приходится на потребление мясных и молочных продуктов. Таким образом, более эффективным способом экономии воды стало бы снижение потребления мяса или вегетарианство.

В качестве обобщения вышеизложенного следует отметить необходимость существенного сокращения водного следа человечества во многих речных бассейнах мира. Этого можно достичь путем введения ограничений на водный след применительно к каждому речному бассейну и справочных величин максимально допустимого расхода воды при производстве конкретного продукта, а также путем изменения моделей потребления, в том числе за счет более рационального потребления пищи и снижения потребления мяса. Справедливое распределение ограниченных ресурсов пресной воды в мире чрезвычайно важно в деле снижения угроз биоразнообразию и благополучию человека, связанных с нехваткой воды. Международное сотрудничество имеет решающее значение при принятии вышеуказанных мер.

Примечания

1. World Economic Forum, The Global Risks Report 2018, 13th ed. (Geneva, Switzerland, 2018).
2. Mesfin M. Mekonnen and Arjen Y. Hoekstra, “Four billion people facing severe water scarcity”, Science Advances, vol. 2, No. 2 (12 February 2016), e1500323. http://advances.sciencemag.org/content/2/2/e1500323.full .
3. Carole Dalin and others, “Groundwater depletion embedded in international food trade”, Nature, vol. 543, No.7647 (30 March 2017), pp. 700-704. https://www.nature.com/articles/nature21403 .
4. Arjen Y. Hoekstra and Mesfin M. Mekonnen, “Imported water risk: the case of the UK”, Environmental Research Letters, vol. 11, No. 5 (27 April 2016), 055002. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/5/055002 .
5. Arjen Y. Hoekstra, The Water Footprint of Modern Consumer Society (London, United Kingdom, Routledge, 2013).

Об авторе

Арьен Хукстра - профессор в области управления водными ресурсами в Университете Твенте, г. Энтсхеде, Нидерланды.

В каждой стране вода используется для производства товаров и услуг, которые либо потребляются внутри страны, либо экспортируются. Водный след производства учитывает все потребление воды в стране для хозяйственно-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных нужд независимо от того, где потребляется произведенная продукция.

Для более четкого определения типов водного следа созданной в начале 2000-х годов международной неправительственной организацией «Сеть водного следа» (Water Footprint Network) было предложено ввести несколько его градаций. «Зеленый» водный след представляет собой объем хранимой в почве дождевой воды, который испаряется с полей, используемых в сельском хозяйстве. «Голубой» водный след представляет собой объем пресной воды, безвозвратно забираемой из водных объектов. Основная часть этой воды используется в поливном земледелии и испаряется с полей.

«Серый» водный след - объем воды, загрязненной в процессе производства. Он рассчитывается как количество воды, необходимое для разбавления сбрасываемых загрязняющих веществ до такого состояния, при котором качество воды отвечает приемлемым нормативам.

В качестве показателя водопользования водный след отличается от классического определения забора воды в трех аспектах:

• 1. Сюда не относится «голубой» тип использования воды, поскольку эти водные ресурсы возвращаются туда, откуда они были извлечены.
• 2. Он не ограничивается только голубым типом, но включает зеленый и серый типы.
• 3. Он не ограничивается лишь прямым использованием водных ресурсов, но включает и непрямое использование воды.

Благодаря совместным усилиям экологических организаций, компаний, научно-исследовательских учреждений и организаций системы ООН в феврале 2011 года «Сеть водного следа» инициировала введение Глобального стандарта водного следа (Global Water Footprint Standard).

Важной особенностью водного следа является то, что он может служить эффективным инструментом только в том случае, если используется в качестве четкого стандарта, а не как своего рода метафора. Концепция водного следа тесно связана с концепцией «зеленого роста» и зеленой экономики, которые являются составными элементами устойчивого развития.

В связи с «водным следом» были выделены группы рисков для предприятий промышленности и компаний. В частности, было признано, что смягчение «водного следа» предприятия или компании является способом снижения риска по его типам:

• - физический риск: предприятия и фирмы могут сталкиваться с растущим риском недостатка водных ресурсов в рамках своих цепочек снабжения или в процессе производства;
• - репутационный риск: корпоративному имиджу компании может быть нанесен ущерб в тех случаях, когда формируется общественное мнение о том, что эта компания неправильно решает вопросы, связанные с рациональным использованием водных ресурсов;
• - регулятивный риск: может возникнуть в тех случаях, когда возрастает вмешательство органов государственной власти и усиливается степень регулирования в сфере водных ресурсов;
• - финансовый риск: вышеупомянутые типы рисков могут приводить к повышению затрат и снижению прибыли предприятия.

Водный след производства может использоваться для оценки нагрузки на водные ресурсы страны. Нагрузка на «голубые» водные ресурсы рассчитывается на годичной основе как отношение общего водного следа производства за вычетом «зеленой» составляющей к общему объему возобновляемых водных ресурсов страны. В настоящее время около 50 стран уже испытывают постоянный умеренный или сильный водный стресс, в то время как многие другие сталкиваются с дефицитом воды в определенные периоды года. В ряде стран водный стресс остается слабым на протяжении всего года, что позволяет им рассматривать возможности расширения объемов сельскохозяйственного производства за счет ирригации подходящих для этого территорий. Однако для того, чтобы дополнительное потребление воды носило устойчивый характер, необходимо учитывать сезонную доступность воды, а также возможное влияние на водопользователей и экосистемы, расположенные ниже по течению.

Ожидается, что в мировом масштабе количество населения, страдающего от постоянного или сезонного дефицита воды, резко возрастет вследствие изменения климата и увеличения спроса. В этой связи понимание того влияния, которое производство продовольствия и волокон оказывает на водные ресурсы, является жизненно важным для обеспечения адекватного снабжения водой людей и экосистем.

Примечание: в связи с недостатком данных по многим странам «серая» составляющая водного следа производства была заменена возвратными потоками: объемом сточных вод сельского хозяйства, промышленности и домохозяйств, возвращаемым в поверхностные водные объекты после использования.

Как рассчитывается водный след

Расчеты основаны на среднем значении для выбранной страны. Уровень воды будет подниматься или опускаться в зависимости от того, как Ваш выбор влияет на потребление воды. В расчетной формуле использованы значения среднего потребителя в Финляндии. Помимо параметров, учитываемых калькулятором, на водопотребление также влияют другие факторы, поэтому результат представляет собой лишь приблизительную оценку Вашего расхода воды.

В мире 97% соленой воды. Пресной воды всего 3%. Россия по запасам воды стоит в ряде мировых лидеров. Наша страна отличается изобилием природных вод, хорошо развитой речной сетью, а также уникальным водным побережьем, имеющим протяженность порядка 60 тыс. километров. Статические (вековые) запасы пресной воды во всех ее источниках и формах составляют в нашей стране порядка 90 тыс. км3/год. Однако, располагая столь значительными водными ресурсами и используя в среднем не более 3% речного стока ежегодно, Россия в целом ряде регионов испытывает острый дефицит воды, обусловленный в первую очередь неравномерным распределением ресурсов по территории. На наиболее освоенные районы европейской части страны, где сосредоточено до 80% населения и производственного потенциала, приходится не более 10% водных ресурсов. В результате активно развивающиеся города с каждым годом все больше и больше забирают и без того небольшие запасы воды на коммунально-бытовые нужды. Также много воды тратится на сельское

хозяйство и промышленность (суммарно более 65% всей затрачиваемой воды). Кроме того, практически все поверхностные и часть подземных водных объектов, особенно в европейской части страны и в районах размещения крупных промышленных и сельскохозяйственных комплексов, значительно загрязнены сточными и поверхностными водами, а это ведет к деградации водных объектов и их экологических систем. Необходимо растить грамотное население, формировать в учащихся навык разумного водопотребления, чтобы в будущем избежать серьезных экологических проблем, связанных с нехваткой и загрязнением воды.

Цель Всероссийского экоурока «Вода России» развить ответственное отношение школьников к водным ресурсам России и стимулировать их совершать конкретные шаги по водосбережению и охране природы в повседневной жизни.

Задачи:

● указать ученикам на важные функции воды в биологических системах разного уровня;

● познакомить их с процессами, которые могут нарушить природный круговорот воды и вызвать серьезные экологические последствия;

● разобрать значение понятия «водный след»;

● познакомить с видами «водного следа»;

● научить действиям, которые позволяют эффективно экономить воду и сокращать водный след;

● способствовать формированию у школьников ответственного отношения к водным ресурсам.

Когда ученые, исследуя другие планеты, ставят вопрос, есть ли еще где-либо в Солнечной системе жизнь, первое, на что они обращают внимание, - это вода. Без воды жизнь существовать не может. На Земле ее очень много, около 70% поверхности планеты покрыто морями и океанами, но эта вода – соленая. Все основные наземные экосистемы, зависят от наличия пресной воды, содержащей менее 0,01% солей. Очень мало в действительности содержится на Земле такой воды. Не очень хорошая новость заключается в том, что наши жизни зависят от наличия всего лишь 3% воды. Но есть и хорошая – этого объема более чем достаточно для всех живых существ. Благодаря тому, что в ней так мало примесей (солей), организмы могут использовать ее внутри себя, не боясь

засолиться изнутри.

У воды есть ряд физических свойств, благодаря которым она так незаменима в нашем теле, и ее нужно так много. По разным источникам, взрослый человек на 55-65 % состоит из воды, а ребенок на 75%. Эти числа отражают общее содержание воды во всем теле, но нужно понимать, что при этом отдельные органы содержат разное количество воды. Например, головной и спинной мозг состоит из воды на 80%, кости на 20- 33%, хрящи включают до 60%, а кровь – это вода с кровяными тельцами и

другими растворенными в ней элементами и веществами, и поэтому кровь на 92% состоит из воды; в мышцах воды примерно 60-75%, а в почках – 82%. Но это еще не все: в живых растениях вода составляет до 95% по массе, а среди животных есть и такие, которые вообще почти на 99% состоят из воды – это медузы. Вода помогает транспортировать вещества. Если же воды в организме мало, он начинает «высыхать», нарушаются процессы жизнедеятельности, обмен веществ.

Вода - универсальный растворитель для органических и минеральных веществ. Она растворяет витамины, аминокислоты, а еще безопасно выводит продукты жизнедеятельности из организма (в том числе и токсины). Вода – самый главный элемент процесса терморегуляции организма. Когда организму жарко, он испаряет воду (потеет) и остывает. А когда разогревается, то тепло поступает в кровь, содержащую, как вы знаете много воды. Эта вода потом медленно передает тепло всему телу, поэтому тела никогда моментально не остывают, если вдруг исчезает источник тепла.

Вода – главный помощник пищеварительной системы человека.

Вода необходима для нормальной работы опорно-двигательной системы человека и конкретно суставов – она является основным смазочным материалом и помогает предотвращать артрит.

Учитель: Вода – универсальный переносчик электронов по всему организму, поэтому вода генератор работы мозга! Если Вы не допускаете обезвоживания, ваш мозг всегда будет активно работать, т.к. его деятельность тоже регулируется водой. Не зря мозг на 85% состоит из воды. Мы убедились с вами, что пресная вода крайне необходима всем живым существам.

Есть одно природное явление которое обеспечивает на Земле необходимый объем пресной воды, чтобы ее могли впитывать в себя растения и потом, например, передавать вместе с едой животным. Или чтобы просто вода была в реках и ручьях, и живые существа могли ее самостоятельно пить.

Это круговорот воды. Вода путешествует по земле, меняя свое агрегатное состояние. Испаряясь из океана, соленая вода перестает быть соленой и становится пресной. В таком виде она выпадает на землю как осадки и впитывается в почву, попадая в растения или грунтовые воды, или наполняет пресные водоемы – реки, озера, болота. Постоянно происходят многочисленные путешествия капелек воды по кругу. И даже живые существа, в которые они попадают, являются их временным пристанищем. С потом и другими выделениями вода снова выходит наружу и отправляется в

путь. Нам с вами кажется, что ничего не может повлиять на этот круговорот. Однако в действительности сегодня в мире мы имеем очень сложную ситуацию: ощущается все больший дефицит пресной воды.

На заводах вода может использоваться как среда для протекания химических реакций и давать возможность создаваться нужным веществам, входить в состав продукта, использоваться для охлаждения двигателей, с помощью воды могут удалять мусор и чистить оборудование. Взять воду можно только из природы. Но завод не только забирает воду, он ее и отдает обратно, правда,

она содержит теперь различные химические загрязнения, от которых ей необходимо еще как-то очиститься.

Людям необходимо питаться. Для этого люди сажают различные растения. Чтобы растения росли, необходимо очень много воды на их полив. Например, чтобы собрать 1 кг зерна пшеницы, нужно 1000 литров воды, а, чтобы собрать 1 кг риса, нужно потратить 2400 литров воды. Откуда берется

вода на полив? Вода берется, конечно, из природы. Водоемы мелеют, и, что особенно плохо забранная вода в него не возвращается. Она испаряется с поля сразу в небо или частично просачивается в грунтовые воды. 70% всех пресных вод, изымаемых из окружающей среды человеком, идет на орошение сельскохозяйственных угодий. Это очень сильно нарушает привычный круговорот и приводит к серьезным последствиям. Все слышали об Аральском море, которого больше не существует. Море исчезло из-за того, что воду из рек Амударья и Сырдарья люди стали направлять на орошение своих полей. Это две ситуации забора воды из природных водоемов. Обратно вода возвращается или загрязненная, или не возвращается вообще. Это приводит к нарушению природного круговорота, ухудшению состояния живых существ и дефициту столь жизненно необходимой пресной воды. Все это порождает следующие три серьезные экологические проблемы. Во-первых, источник может дать лишь ограниченное количество воды. И сразу связанное с этим очень тесно второе. Экосистемы ниже по течению могут страдать от того, что вода отводится в другом направлении. Считается, что нельзя использовать больше 30% среднегодового речного

стока без риска испытать недостаток воды в среднем раз в 20 лет. Чем больше брать, тем чаще и резче будет происходить падение уровня воды. Когда из реки отводят воду, экологические последствия могут затронуть не только ее саму. Болота вдоль множества рек пересохли, так как больше не подпитываются периодическими паводками, что приводит к гибели огромного количества водной дичи и других видов растений и животных, обитавших в этих местах. Проблема касается и эстуариев – заливов, в которых пресная вода рек постепенно смешивается с морской. Они принадлежат к числу самых продуктивных экосистем Земли. Это прекрасные места размножения для многих видов рыб, моллюсков и водных птиц. Когда речной сток сокращается, в эстуарии поступает меньше пресной воды, растет их соленость и сильно изменяется экология. В-третьих, вода, возвращаемая в природу, загрязнена, что опасно как для здоровья человека, так и для окружающей среды. Чтобы вещества в воде стали безопасными – их нужно разбавить до предельно допустимой концентрации природной водой. Но проблема в том, что порой в воду попадают такие вещества, чье даже совсем небольшое количество тем не менее очень опасно для живых организмов. Для того чтобы оценивать, какой объем воды люди используют для своих нужд и загрязняют, ученые придумали такое понятие, как водный след. В водный след входит три разных типа воды, которые договорились условно называть: серой, голубой и зеленой. Зеленый водный след – это объем дождевой воды, которая испаряется или просачивается в грунтовые воды в процессе производства продукции и при выращивании сельскохозяйственных культур. Голубой водный след – объем пресной воды, безвозвратно забираемой из поверхностных или подземных источников для использования в производстве еды и товаров, домашнем быте. Серый водный след – объем воды, необходимой для разбавления загрязняющих веществ, сбрасываемых в процессе производства, до такого состояния, при котором качество воды отвечает приемлемым нормативам. Складывая вместе эти объемы воды, мы с вами и получим водный след –общее количество воды, которое нужно затратить, чтобы создать что-то. Посмотрим водный след одной чашки кофе. Оказывается, чтобы мы

с вами могли выпить всего одну чашку кофе, необходимо было затратить 140 литров воды! В эти 140 литров входит вода, необходимая для выращивания кофейного дерева, сбора, обработки, транспортировки и упаковки кофейных бобов, продажи кофе и, наконец, затраченная непосредственно при приготовлении самой чашки кофе. Сюда же входит объем воды, который

потребовался, чтобы разбавить до предельно-допустимой концентрации количество загрязняющих веществ, которые попали в воду в результате транспортировки и работы предприятия. Водный след увеличивается еще больше, если к кофе добавляются молоко и сахар. Потому что их тоже нужно приготовить, а для этого надо вырастить и накормить корову, вырастить сахарный тростник, и все это требует затрат воды. Если кофе продается на вынос в одноразовом стакане, к водному следу кофе добавится еще и объем воды, использованной при производстве стакана. И тогда водный след одной чашки кофе будет уже 200 литров. Мы не подозреваем с вами, но каждый предмет вокруг нас был создан с использованием воды. Процесс создания любого предмета можно разделить на стадии:

добыча ресурса, обработка материала, изготовление вещи (придание формы, цвета), транспортировка. При создании консервной банки больше всего воды будет потрачено на то, чтобы на металлообрабатывающем заводе обработать руду и выделить из нее чистый металл, который и нужен, чтобы создать банку. При этом вода очень сильно загрязнится и потребуется ее разбавление в 10 000 раз, чтобы очистить. При создании тетради, как и любой другой бумажной продукции, нужно

очень много воды, чтобы размягчить древесину и создать бумажную массу. На этом этапе будущая бумага почти на 98% состоит из воды. Когда мы надеваем джинсы, то не думаем о том, что когда-то это было растение – хлопок. Чтобы вырастить хлопок, нужно очень большое количество воды. Хлопок – одна из самых затратных в мире сельскохозяйственных культур по количеству требуемой воды. Чтобы вырастить 1 кг хлопка нужно 5 263 литра воды. Каждый человек питается, использует вещи и делает очень много всего другого, что пополняет голубой, серый или зеленый водный след и

формирует собственный водный след каждого человека. Но не только у каждого человека есть свой водный след. Есть он и у каждой страны. Причем в зависимости от того, как живут жители страны, и думают ли они об экономии воды, этот след будет большим или маленьким. Из национальных «водных следов» самый большой у Китая, Индии, США и России: в совокупности они составляют 38% глобального водопотребления. Связано это с тем, что, кроме личного водного следа населения и сельского хозяйства, в этих странах сконцентрировано еще и очень много промышленных предприятий из разных уголков мира. В мире очень много воды используется на производство вещей и выращивание еды, но есть и еще одна «строка расхода» пресной воды человеком – быт.

Возникает вопрос как люди могут использовать воду и одновременно с этим сокращать свой водный след, так как иначе в скором времени пресная вода может стать очень ценным ресурсом, может даже ценнее золота. Согласно оценкам экспертов, в 1995 г. 1,8 млрд чел. проживали в районах, испытывающих сильный водный стресс. Ожидается, что к 2025 г. около двух третей населения планеты – примерно 5,5 млрд человек - будет проживать в районах, испытывающих средний или

сильный водный стресс. В наших силах постараться этого не допустить, если все люди во всем мире поменяют свои привычки по отношению к воде и начнут ее по-настоящему экономить и разумно использовать. Но очень важно понимать, что недостаточно только закрывать кран и использовать стаканчик, когда чистишь зубы. У нас ведь водный след складывается еще и из продуктов, вещей, транспорта.

Теперь мы знаем с вами, как это важно – экономно использовать воду.

Помимо понятий «Экологического следа» (Ecological Footprint) и «Углеродного следа» (Carbon Footprint) существует также «Водный след» («Water Footprint») , который отражает объём воды, затрачиваемый при производстве различных товаров или оказании услуг. Определение «Водный след», как правило, применяется в отношении потребителя воды (человека, организации, страны) и учитывает источник потребляемой воды, а также время/интенсивность потребления.

Представленная Вашему вниманию инфографика иллюстрирует «Водный след» по странам мира.

• Согласно расчетам «Водный след» каждого среднестатистического жителя Земли составляет 1240 м 3 воды в год.
• К странам с самым низким «Водным следом» можно отнести Латвию, Грузию, Венгрию, Китай, Афганистан, Перу, Конго, Анголу и ряд других стран (600-1000 м 3 воды в год на человека).
• К странам с самым высоким «Водным следом» можно отнести США, Грецию, Малайзию, Италию, Таиланд, Испанию, Судан, и Россию (2100-2500 м 3 воды в год на человека).
• Ряд государств из этого списка стран с самыми высокими значениями «Водного следа» вынуждено импортировать воду, чтобы сохранять водопотребление на прежнем уровне.
• Так высокий уровень «Водного следа» на душу населения обеспечивается за счёт импорта воды в США на 19%, Греции на 35%, Малайзии на 25%, Италии на 51%, Таиланде на 8%.
• К странам наиболее зависимым от импорта воды можно отнести Кувейт и Мальту (импорт воды составляет 87%), Нидерланды (82%), Бахрейн и Бельгию (80%).
• Возобновляемыми водными ресурсами наиболее богаты Бразилия, Россия, США, Китай и Индонезия.

Факты:

• К 2025 году более 2,8 миллиардов людей 48 стран мира будет испытывать нехватку воды. К 2050 году количество людей, постоянно испытывающих нехватку воды, достигнет 7 миллиардов;
• 70% всех пресных вод, изымаемых из окружающей среды человеком, идёт на орошение сельскохозяйственных угодий;
• На производство 1 кг шоколада необходимо 24 000 литров воды, 1 кг мяса – 15 500 л, 1 кг маслин – 4 400 л, 1 кг сахара – 1500 л, 1 чашки кофе – 140л.

Виртуальная вода

Кроме «Водного следа» встречается и другое близкое ему (более упрощённое) понятие – «Виртуальная вода», которое включает в себя только затраты воды на всех стадиях производства какого либо товара или услуги.

Посмотрите на схему, представленную ниже, и Вы поймёте, какое количество воды расходует человечество впустую. Светло-серые колонки – это ежедневные действия человека, сопровождаемые расходом воды. Светло-жёлтые колонки – это альтернативные действия, которые может предпринять человек, чтобы уменьшить потребление воды.

По этим данным, если человек слегка изменит свои пристрастия, то количество потребляемой воды, приходящееся на одного человека в сутки, можно снизить на 8664 литров – это приблизительно 8,7 кубометров воды! Таким образом, в месяц каждый человек может экономить 261 кубометр воды.