Водные ресурсы Республики Беларусь

1 Эколого-экономическое  значение водных ресурсов

Гидросфера – важнейший элемент биосферы, объединяющий все воды земного шара, включая океаны, моря и поверхностные воды суши. В более широком смысле к гидросфере относят также подземные воды, льды и снега Арктики и Антарктиды, атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Водные массы образуют тонкую геологическую оболочку, которая занимает большую часть поверхности Земли и образует Мировой океан (361 млн. км², или 70,8% всей поверхности планеты). Общий объем гидросферы равен 1,4 млрд. км³, но ее доля по отношению ко всей массе земного шара не превышает 0,02%. Подавляющее количество воды гидросферы сосредоточено в морях и океанах (96,5%), остальной объем распределяется в основном между подземными водами (2,5%), льдами и снегами, покрывающими арктические и антарктические области, а также горными ледниками (1,7%). Поверхностные воды суши (реки, озера, болота) и атмосферные воды составляют лишь доли процента от общего объема воды гидросферы.

Воды гидросферы находятся  в постоянном взаимодействии, одни их виды переходят в другие, образуя  сложный круговорот воды на земном шаре. С гидросферой связано зарождение жизни на Земле: вода способствовала образованию сложных химических соединений, которые обусловили возникновение органической жизни, а затем – формирование высокоорганизованных живых организмов.

Вода – химическое соединение водорода с кислородом (Н₂О), бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. В природных условиях всегда содержит растворенные соли, газы и органические вещества, количество которых меняется в зависимости от происхождения воды и окружающих условий. При концентрации солей до 1 г/л вода считается пресной, до 24,7 г/л – солоноватой, свыше – соленой.

Ресурсы пресных вод, составляя  незначительную долю суммарного объема гидросферы, играют решающую роль в  ее связях с экологическими системами, в жизнедеятельности человека и  других живых существ, развитии производства. На пресные воды приходится около 2,5 % гидросферы, а их используемая часть (речной сток, озерная вода) составляет менее 1 % общего объема вод гидросферы.

Вода обеспечивает существование  живых организмов на Земле и развитие процессов их жизнедеятельности. Она  входит в состав клеток и тканей любого животного и растения, в среднем составляя соответственно 75 и 90% их массы. Сложные реакции в животных и растительных организмах протекают только при наличии водной среды. Тело взрослого человека содержит 60-80% воды. Физиологическую потребность человека в воде можно удовлетворить только водой и ничем иным (потеря 6-8% воды приводит  к полуобморочному состоянию, 10 - галлюцинациям, 12% - к смерти).

Климат и погода на Земле  определяются наличием водных пространств  и содержанием водяного пара в  атмосфере. В сложном  взаимодействии они регулируют ритм термодинамических процессов, возбуждаемых энергией Солнца. Благодаря большой теплоемкости воды океаны и моря служат аккумуляторами тепла, способными изменять погоду и климат на планете. Океан, растворяя газы атмосфера, является регулятором воздуха.

В деятельности человека вода находит самое широкое применение. В промышленности она используется как материал, входящий в состав различных видов продукции и  технологических процессов; выступает  в роли теплоносителя; служит для  обогрева; приводит в действие турбины  гидроэлектростанций. Водный фактор является определяющим в развитии и размещении ряда промышленных производств. К водоемким, ориентирующимся на крупные источники  водоснабжения, относятся многие производства химической и нефтехимической промышленности (вода здесь служит не только вспомогательным материалом, но и одним из важных видов сырья), электроэнергетики, черной и цветной металлургии, лесной, легкой и пищевой промышленности. Широко  используется вода в строительстве и промышленности строительных материалов, сельском хозяйстве (прежде всего, орошаемом земледелии). Реки, каналы, озера – дешевые пути сообщения. Водные объекты – места отдыха и восстановления людей, занятия спортом, туризмом.

С хозяйственной деятельностью  человека связано понятие «водные ресурсы», означающее все пригодные для хозяйственного использования запасы поверхностных и подземных вод, включая почвенную и атмосферную влагу. Ресурсы поверхностных вод определяются в основном суммарным стоком в средний по водности год. Распределены они и используются по территории Земли и отдельным регионам неравномерно.

Наибольший объем поверхностного стока формируется  в Азии (31,0% мирового), Южной и Северной Америке (25,2 и 17,6% соответственно). В то же время  водопотребление интенсивно осуществляется в Азии (10,4% континентального тока), Европе (10,0%), Северной Америке (6,6%), т.е. в регионах с высокой концентрацией населения, промышленного и сельскохозяйственного производства. Основная масса континентальных водных ресурсов планеты сосредоточена в реках. Самая многоводная река мира – Амазонка, ее сток в океан составляет 16% стока всех рек мира.

Страны СНГ обладают крупнейшими  в мире водными ресурсами, суммарно занимая второе место в мире (после  Бразилии) по объему среднегодового речного  стока. На них приходятся также значительно  по величине потенциальные запасы подземных  вод. Однако эти ресурсы распространены по территории Содружества крайне неравномерно, что объясняется различными географическими, климатическими, геологическими и гидрогеологическими  условиями отдельных регионов. Ежегодно возобновляемые поверхностные водные ресурсы стран СНГ превышают 5 тыс. км² . В соответствии с прогнозом ресурсы подземных вод составляют более 490 км³/год. Подавляющая часть водных ресурсов принадлежит России (85% поверхностных вод и порядка 64% - потенциальных запасов подземных вод). Значительными водными ресурсами поверхностного стока обладают: Казахстан – 0,12 тыс. км³ (2,4%), Узбекистан – 0,11 (2,2%), Грузия – 0,1 (1,9%), Украина – 0,09 (1,7%), Таджикистан – 0,08 (1,6%), Беларусь – 0,07 тыс. км³ (1,5%).

Неравномерному распределению  тока соответствует и различная  обеспеченность водными ресурсами  этих государств. Если удельная обеспеченность стоком в целом по СНГ равна 220 тыс. км³/год на 1км², то в Грузии (наиболее высокая) она достигает 1380, а в Казахстане (наиболее низкая) составляет 45 тыс. км³/год.

2 Водные ресурсы  Республики Беларусь 

Ресурсы поверхностных вод Республики Беларусь оцениваются в 58 км³/год, по этому показателю она занимает восьмое место среди стран СНГ. Большая часть речного стока меняется в соответствии с водностью года от 61 до 24 км³/год. Удельная обеспеченность стоком речных вод в республике выше, чем в среднем по Содружеству, и составляет 279,4 тыс. м³/год на 1 км².

Для Беларуси характерна значительная дифференциация водообеспеченности, усугубляемая неравномерным размещением населения  и производства.

Реки страны принадлежат к бассейнам двух морей: Черного и Балтийского (56 и 44% площади водосбора соответственно). Из общего числа рек и ручьев (20,8 тыс.) суммарной протяженностью 90,6 тыс. км абсолютное большинство водотоков относится к малым равнинным рекам. Статус достаточно крупных водотоков, длина которых превышает 500 км, имеют только семь рек – Западная Двина, Неман, Вилия (бассейн Балтийского моря), Днепр, Березина, Сож и Припять (бассейн Черного моря). Основная часть местного стока образуется в бассейнах Днепра с Березиной и Сожем (11,6 км³/год) и Немана с Вилией (9,26 км³/год). Значительно меньше приходится на бассейны Западной Двины (7,01 км³/год) и Припяти (6,97 км³/год). Транзитные воды поступают в Беларусь большей частью по Западной Двине (7,29 км³/год) и Припяти (5,74 км³/год), остальные (7,67 км³/год) распределяются примерно равными долями по Днепру и Сожу. Таким образом, наиболее развитые в хозяйственном отношении и густонаселенные центральные регионы страны (Минская область и город Минск)  располагают гораздо меньшими ресурсами поверхностных вод, чем периферийные регионы, которые обладают и транзитным стоком.

Ресурсы поверхностных вод  включают также озера и водохранилища. В пределах Беларуси насчитывается около 11 тыс. озер. Их суммарная площадь составляет почти 2 тыс. км², а общий объем воды – около 6 км³.

Наиболее богата озерами  северная часть страны, называемая Белорусским Поозерьем. Многие из них расположены близко друг от друга или соединены одним водотоком, образуя группу – Нарочанскую, Браславскую, Ушачскую и др. Самые крупные из озер: Нарочь (площадь зеркала воды 79,6 км²), Освейское (52,8 км²), Дрисвяты (44,5 км²), Лукомольское (37,7 км²), Дривяты (36,1 км²), Нешчердо, Снуды, Свирь. Северные озера отличаются хорошей сохранностью своих котловин, что позволяет вести их комплексное использование.

Озера на юге страны носят  черты деградации, чаще всего имеют  низкие заболачиваемые берега, плоские  и неглубокие озерные котловины. Самые крупные  из них: Червоное (40,8 км²), Выгонощанское (26 км²), Черное, Споровское. В центральной части страны озер мало.

Неравномерность размещения водных ресурсов и внутригодового распределения  стока поверхностных вод в  определенной мере компенсируется строительством водохранилищ и прудов.

Водохранилище – искусственный водоем с полным объемом задержанных водных масс  более 1 млн м³, созданный с использованием водонапорных сооружений в долине реки или понижении местности для накопления и сохранения воды, регулирования стока в соответствии с потребностями различных отраслей народного хозяйства. На территории Беларуси сооружено около 160 водохранилищ различного хозяйственного назначения. Суммарный полный объем воды, которая задерживается водохранилищами, достигает 3,0 км³, полезный – 1,24 км³. Общая площадь водного зеркала акватории водохранилищ составляет 740 км². Самое крупное из них – Вилейское (77,0 км^2). С созданием водохранилищ озерность республики увеличилась с 0,6 до 1,5%.

К числу искусственных  водоемов относятся и пруды, которые  аккумулируют местный сток для хозяйственно-бытового водообеспечения и иных целей. Их полный объем не превышает 1 млн м³. Прудовой фонд Беларуси насчитывает более 1500 ед. в колхозах и совхозах. Полный объем задержки водных масс в прудах превышает 0,2 км³, площадь водного зеркала составляет 140 км². Кроме того, имеется 19 рыбных хозяйств с полным объемом задержки воды 0,3 км³ и площадью 179 км².

Естественные ресурсы  пресных подземных вод оцениваются в 18,1 км³/год (49,6 млн м³/сут). Они распространены по всей территории страны и на глубинах от 100 до 450 м. взаимодействие климатических, орографических и геологических факторов определяет неравномерный характер распределения подземных вод, что в целом соответствует региональным различиям поверхностного стока. Значительные ресурсы подземных вод находятся в бассейне Днепра с притоками Березины и Сож – 34,4%; на бассейн Немана с Вилией  приходится 28,2%, Западной Двины и Припяти – 33,7%. Наименьшие запасы обнаружены в бассейне Западного Буга и Нарева – 3,7% суммарных ресурсов пресных подземных вод страны.  Всего разведано более 250 месторождений пресных подземных вод с запасами 6,5 млн м³/сут, из них для промышленного освоения подготовлено около 200 месторождений с эксплуатационными запасами почти 4,6 млн м³/сут.

В целом по Беларуси возобновляемые ресурсы пресных поверхностных  и подземных вод оцениваются  как достаточные для удовлетворения потребностей страны в воде и в  настоящий период, и в перспективе.

3 Основные направления  использования водных ресурсов

Человечество, развиваясь, меняло подходы к назначению воды. Первоначально  преобладало ее прямое использование  для питья, приготовления пищи, в  бытовых хозяйственных целях. Постепенно возросло значение рек и морей  в развитии водного транспорта. Многие центры цивилизации своим возникновением обязаны наличию водных артерий. Люди пользовались водными пространствами как путями сообщения, местом ловли рыбы, добычи соли и т.д. В период расцвета судоходства наиболее экономически развитыми и богатыми оказались морские державы. И сегодня водные пути сообщения играют значительную роль в развитии морской экономики. Так, морской транспорт перевозит 3-4 млрд т грузов в год (4-5% общего объема грузоперевозок), выполняя при этом свыше 30 трлн т км, или 70% мирового грузооборота.

Наше время характеризуется  быстрым ростом водопотребления  по различным направлениям, и прежде всего – в сельскохозяйственном производстве. Для того чтобы обеспечить продуктами питания все увеличивающееся население Земли, требуется затратить огромное количество воды в земледелии. Ресурсы влаги и тепла и их соотношение определяют естественную биологическую продуктивность в различных природно-климатических зонах мира. Для производства 1 кг растительной массы растения расходуют на  транспирацию от 150-200 до 800-1000 м³ воды. При этом за вегетационный период 1 га площади, занятой кукурузой, испаряет 2-3 млн л воды. Для выращивания 1 т пшеницы, риса или хлопка необходимо 1500, 4000 и 10 000 т воды соответственно.

Площадь орошаемых земель на земном шаре достигает в настоящее  время 220 млн га. Они дают примерно половину сельскохозяйственной продукции  мира, на них размещается до 2/3 мировых  посевов хлопчатника. В то же время  на орошение 1 га посевов в течение  года идет 12-14 тыс. м³ воды, а совокупный расход воды достигает 2500 км³, или более 6% суммарного годового стока рек земного шара. По объему используемых вод орошаемое земледелие занимает первое место среди других водопотребителей.

Чрезвычайно  велика потребность  в воде современного животноводства для содержания скота на фермах и  животноводческих комплексах. Для производства 1 кг молока или мяса необходимо затратить 4 и 25 т воды соответственно.

Растет потребление воды в промышленном производстве. Никакое  другое вещество не находит столь  разнообразного и широкого применения, как вода: она является химическим реагентом, участвующим в получении  кислорода, водорода, щелочей, азотной  кислоты, спиртов и многих других важнейших химических продуктов; как  необходимый компонент используется в производстве строительных материалов – цемента, гипса, извести; ее сила служит для добычи энергии, а естественная температура – для охлаждения агрегатов; в обрабатывающей  промышленности значительное количество воды идет на растворение, смешивание, очищение и другие технологические процессы. Расход воды для выплавки 1 т чугуна (и перевода его в сталь и прокат) составляет 50-150 м³; меди – 500 м³. Для производства 1 т синтетического каучука и химических волокон требуется от 2 до 5 тыс. м³ воды.