Автор: Роза Кечер

Источник: HAIFAINFO.COM

Пресная вода (содержание солей не более 1 г/л) – одно из самых драгоценных сокровищ нашей Планеты.

Во-первых, для жизни необходима именно пресная вода и ее заменить ничем невозможно, во-вторых, ресурсы ее ограничены.

На долю пресной воды приходится только 2.5% водных ресурсов Планеты.

Если учесть, что 75% пресной воды «заморожено» в горных ледниках и полярных шапках, а 24% находится под землей в виде грунтовых вод и 0.5% «рассредоточено» в почве в виде влаги, то получается, что на наиболее доступные источники воды (реки, озера и прочие наземные водоемы приходится чуть больше 0.01% мировых запасов воды.

Водные ресурсы — источник политических конфликтов

Источники пресных вод, и особенно питьевого качества, распределяются на Планете очень неравномерно. Особенно страдают от нехватки пресной воды африканские страны, страны Средней Азии и Ближнего Востока. В этих регионах на протяжении всей истории человечества велись «войны за воду» [1-4].

В 2001 году, ЮНЕСКО и Международный Зеленый Крест (Green Gross International) в ответ на растущую угрозу конфликтов, связанных с дефицитом воды, разработали совместную программу «От потенциальных конфликтов к развитию потенциала сотрудничества», чтобы содействовать мирным отношениям в использовании трансграничных водных источников. Однако эта проблема является весьма емкой и многогранной. Ее элементы разнообразны и сложны и имеют разную степень актуальности [5].

По данным ООН, в мире существуют примерно 300 вялотекущих конфликтов, причиной которых стала вода. А всего за последние полвека в мире произошло более 500 споров из-за водных ресурсов, двадцать из которых закончились военными действиями.

Острее всего дефицит воды ощущается на Ближнем Востоке, в Китае, Индии, в Средней Азии, в странах Центральной и Восточной Африки.

На Ближнем и Среднем Востоке к главным конфликтам следует отнести: между Египтом, Суданом и Эфиопией (из-за реки Нил), между Турцией, Ираком и Сирией (из-за рек Тигр и Евфрат). Турция, например, соорудила 22 плотины и 19 крупных электростанций на реках Тигр и Евфрат, уменьшив сток этих рек вдвое, чему, естественно не рад Ирак, остающийся без воды. Парадокс: нефть в Ираке есть, а воды нет. Похожая ситуация и в Объединенных Арабских Эмиратах. « В этих странах вода стоит дороже нефти».

Ещё острее ситуация в Южной и Юго-Восточной Азии, там некоторые страны уже готовы вступить в битву за реки. Индия и Пакистан, трижды воевавшие между собой, снова оказались на пороге нового конфликта.

Исламабад обвиняет Дели в «водном терроризме» – отводе воды из-за строительства ГЭС на трансграничной реке Инд и таким образом лишает соседнюю страну воды для орошении. Назревает конфликт между Индией и Китаем, гидроэнергетические проекты которого на Брахмапутре и реках Тибета, грозят лишить воды миллионы индийских крестьян [3, 4].

Бассейн реки Иордан также является предметом для долговременного конфликта между Израилем, Палестинской автономией и Иорданией. С начала строительства Израильского водопровода возник конфликт с Сирией, который привел к «Войне за воду».

Сирия 3 раза пыталась построить канал, который бы отводил воды рек и ручьев, стекающих с Голанских высот и питающих реку Иордан.

В 1967 г. в ходе шестидневной войны Израиль занял Голанские высоты и укрепил свои позиции в контроле над водами трех источников: верховье реки Иордан, ~ половина реки Ярмук и прибрежная территория верховья реки Баньяс [6].

В то же время Иордания завершила проект по сооружению крупной дамбы, перекрывавшей течение восточных притоков реки Иордан южнее Ярмука и создала собственную систему распределения водных ресурсов.

Правители Сирии неоднократно заявляли, что когда они завладеют Голанами, то поселят там сотни тысяч сирийцев. Они будут потреблять чистую воду речек и ручьёв, которые сейчас питают Кинерет, и сливать туда сточные воды. Это неизбежно приведёт к значительному падению уровня воды в Кинерете и резкому ухудшению её качества. Потеря Голан создает ещё одну серьёзную угрозу Израилю [7].

Глобальный Водный Кризис

Ежегодно население на Земле увеличивается на 85 — 90 млн. человек, а общее число жителей в 2013 году достигло более 6 млрд. Одновременно стремительно растет спрос на пресную воду.

Уже к концу ХХ века потребление воды увеличилось в шесть раз, более чем в два раза превысив темпы роста населения. Во многих странах уже сейчас не хватает не только чистой питьевой воды, но и пресной воды вообще.

Основные потребители пресной воды — сельское хозяйство (60-80%) , промышленные производства, включая энергетику (20-30%), и бытовое нужды (10%). Рост доходов населения стимулирует рост потребления мяса, птицы, молока, масла, производство которых требует значительно больше воды, чем растительные продукты.

Например, объем воды, необходимый для производства 1 кг: пшеницы 1000 л, риса 1400 л, говядины 13 000 л. Прогнозируется, что к 2020 году потребление воды увеличится на 40 % и к 2025 году 2 человека из 3 будут испытывать нехватку воды.

Сегодня нехватку воды ощущают порядка 700 миллионов человек в 43 странах. К 2025 году из-за глобального изменения климата и роста населения на планете эта цифра превысит три миллиарда человек [ 9 ].

Дефицит пресной воды все больше ощущaется дaже в тaких стрaнaх, кaк Япония и США, где с водными ресурсами и уровнем осадков дело обстоит совсем неплохо. Тем не менее, в некоторых районах, например, в Южной Каролине, потребность в пресной воде превышaет имеющиеся ресурсы. В Европе больше других стран «страдают от жажды» Испания и Кипр [12].

Водный кризис достиг полупустынные (полуаридные) районы – места древнего орошаемого земледелия. Этому способствовали полное сведение лесов и чрезмерная нагрузка примитивного земледелия на почвы, что привело к их эрозии и засолению.

Во многих районах Северной Африки, на Ближнем Востоке, в Средней и Центральной Азии они приобрели характер крупных региональных экологических катастроф. Засуха в Африке привела к доселе невиданным волнам миграции. Водный кризис приобретает характер «глобального» [10-12].

Последствия водного кризиса

По оценкам ООН 1,3 млрд. человек на Земле не имеют достаточного доступа к чистой питьевой воде. К 2025 году из-за глобального изменения климата и роста населения на планете эта цифра может увеличиться до 3 млрд. В развивающихся странах 75% заболеваний вызваны использованием воды, непригодной для питья и приготовления пищи. Связанные с водой инфекционные болезни ежегодно уносят до 3,2 млн. человеческих жизней – примерно 6% всех случаев смерти в мире. Минимальная потребность воды в сутки для человека составляет 20 литров. Но около миллиарда человек на Земле могут использовать лишь 5 литров в день.

В 2013 году Всемирный экономический форум в швейцарском Давосе посвятил семь своих заседаний проблеме недостатка воды [11 ]. Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 2005-2015 годы Международным десятилетием «Вода для жизни». «Наступил водный кризис … вода – это дело каждого» — таким было одно из ключевых посланий [10-12].

Кризис воды в Израиле и методы его решения

Северная Африка и Ближний Восток – регионы, в которых проживает 5% населения Планеты, однако, на него приходится лишь 0,09% мировых запасов пресной воды.

Расположенный в самом сердце Ближнего Востока Израиль, 75 % которого пустыни и скалистые горы, находится в зоне бедной источниками пресной воды и относится к одному из самых засушливых регионов на земле.

Осадки выпадают только в зимний период, с декабря по апрель, и крайне неравномерно распределяются по территории страны — от 700 мм на крайнем севере, и всего лишь 50 мм на юге.

По приблизительным оценкам естественные запасы пресной воды, доступные населению Израиля без нарушения природного баланса, ограничены 1550 млн. м3 в год при этом потребности в пресной воде непрерывно растут [1].

Наиболее быстрыми темпами этот процесс идет в городах. В каждые три из пяти лет в Израиле случается засуха и подземные источники начинают опустошаться быстрее, чем наполняться. При этом объем пресной воды постоянно сокращается из-за ухудшения качества подземных вод.

Британские власти постепенно склонились к проведению политики ограничения еврейской иммиграции и запрета на приобретение евреями земли и создание новых поселений. Главным аргументом при этом служило заключение английских ученых, что земля Израиля лишена элементарных предпосылок для развития сельского хозяйства и потому не допускает роста численности населения.

Еврейские ученые доказали на практике, что сельское хозяйство может существовать даже в пустыне Негев.

Первый водный кризис возник в Израиле в 1958 г. При образовании государства в Израиле проживало 806 тыс. человек, с прибытием репатриантов из арабских стран и беженцев из послевоенной Европы число их выросло до 2 млн. Селили их в основном в поселениях в аридных районах, где с водой были большие проблемы. От стабильного получения воды зависела продовольственная безопасность страны и возможность принять как можно большее количество репатриантов.

С пуском в 1964 г. Всеизраильского водопровода осуществилась подача воды с севера страны, в основном из озера Кинерет, в сильно заселённый центр и засушливый юг, в том числе в северную часть пустыни Негев, где стало возможным интенсивное земледение. Основными источниками водоснабжения, кроме Кинерета, являются водоносные слои (аквиферы) Прибрежный и Горный, которые дают Израилю 58% его пресной воды. Признаки следующего кризиса появились в начале 90-х годов и с каждым годом последствия его становились все более угрожающими. Дефицит воды во многом объясняли климатическими изменениями, в частности, сокращением осадков на 100 млн. м3 / год.

Израиль столкнулся с самыми жестокими засухами за последние 100 лет и самым тяжелым водным кризисом. Высохли реки, Кинерет обмелел ниже контрольной линии. Вот в такие засушливые годы наши предки уходили в Египет, спасаясь от голода. По времени » Великая сушь» в Израиле совпала с самой большой алией из стран бывшего СССР.

Население выросло до ~ 5 млн. в 1995 году и до ~7 млн. человек в 2005 году. Соответственно, значительно увеличилась потребность в пресной воде. У властей не было никакой уверенности в том, что кризис удастся преодолеть.

В 1967 году потребление Израилем воды из естественных пресноводных источников составляло 1.411 млн. м3/ год, в 1997 году оно сократилось до 1380 млн. м3/ год, а 2009 году — до 1.040 млн. м3/ год. Независимо от резкого уменьшения ресурса природных пресных вод, Израиль в соответствии с соглашением Осло, обязан поставлять палестинцам– 227 млн. м3/ год.

Кроме того Израиль поставляет 50 млн.м3/год воды из Кинерета Иордании, согласно мирному соглашению. Из Прибрежного аквифера при его нормальной эксплуатации можно откачивать не более определенного количества воды, в противном случае в него просачивается морская вода. Загрязнение почвы и подпочвенных вод негативно отражается на запасах пресной воды. Футурологи предсказывали гибель Израиля в 2010 году. Но они ошиблись.

С начала 90-х годов XX века Израилем был сделан гигантский скачок вперед в разработке технологий, позволяющих опреснять морскую воду, очищать сточные воды и сокращать потери воды, вызываемые несовершенством средств ее доставки [14].

Очистка сточных вод

Ограниченные запасы пресной воды непрерывно сокращаются вследствие их загрязнения сточными водами. В настоящее время во всем мире масштабы загрязнения водных ресурсов приняли угрожающий характер.

Например, в России, которая обладает 20% общемировых запасов пресной воды, только 1% питьевой воды соответствует нормативам качества. В Карелии, стране рек и озер, около 70% проб водопроводной воды не отвечают гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

В США обнаружены более чем 300 тыс. загрязненных участков подземных вод. 250 из 500 крупных рек Планеты серьезно истощены или загрязнены, из них 11 крупных рек находятся в России. Масштабы загрязнений водных ресурсов на территории РФ свидетельствуют об эколого-гигиеническом кризисе, который резко снижает качество жизни россиян и непосредственно влияет на состояние здоровья населения [ 8 ].

Основными источниками загрязнения воды являются бытовые, сельскохозяйственные и промышленные сточные воды. Состав сточных вод очень разнообразен, и оответственно, они нуждаются в разработке эффективных технологий водоочистки.

С ростом урбанизации увеличивается объем городских (бытовых) сточных вод, значительную часть которых составляют канализационные стоки. Эти воды содержат огромное количество разнообразных загрязнителей, в том числе биологически опасных (патогенных), представляющих опасность для здоровья населения. Очистка сточных вод и их повторное использование в Израиле была признана одним из главных направлений предотвращения экологической катастрофы и сохранения водных ресурсов вод [ 15].

В 1990 году Еврейский национальный фонд начал строительство множества очистных сооружений. За последние 20 лет произошли существенные изменения в сторону улучшения в области очистки и повторного использования сточных вод. Это вызвано ужесточением требований со стороны органов охраны природы, повышением цен на воду, а также желанием многих предприятий выйти на международный рынок.

Начиная с 2009 г. в Израиле было построено 120 заводов по очистке сточных вод. Три крупнейших завода по очистке городских сточных вод: завод района Дан (120млн.м3/год), Хайфский завод (37млн.м3/год) и Ирусалимский завод Сорек, расположенный в пойме реки Сорек (23млн.м3/год).

С 2010 года 100% городских сточных вод района большого Тель-Авива очищаются на заводе ШафДан и повторно используются, в основном для ирригации. Этот завод получил высокую оценку международных экспертов ООН и был включен в список 30 лучших проектов и рекомендован другим государствам [16].

Подобная технология очистки сточных вод успешно используется в городах Ришон Лецион и Явне, а очищенная вода поступает в отдельную систему для поливки сельхозугодий в Негеве (около 70% от общей потребности сельского хозяйства региона).

По мнению экспертов ООН, аналогичные системы очистки сточных вод могут быть возведены и в других государствах, в том числе развивающихся странах. ШафДан является вторым по величине производителем воды Израиля и одним из крупнейших заводов в мире.

Каждые сутки на заводе очищают около 350 тыс. м3 вод. Недавно на ШафДан начали разработку еще более совершенной системы очистки воды, которая позволяет удалять из воды лекарственные препараты, что до сих пор некому не удавалось [18]. Полученная таким образом вода используется для пополнения водоносных пластов. При этом достигаются две цели: исключается возможность потерь воды вследствие испарения и обеспечивается ее дополнительная очистка благодаря фильтрации через слои почвы.

Около 110 млн. м3 этих очищенных вод ежегодно транспортируется через специальный трубопровод в западный Негев.

Высокий уровень очистки воды позволяет использовать ее для полива всех видов сельскохозяйственных культур без риска для здоровья потребителей. В Израиле функционирует много небольших компаний, которые занимаются проблемами очистки и повторного использования сильно загрязненных сточных вод. Большая часть воды после очистных сооружений возвращается в производство.

В 2008 г. в Израиле возвращалось примерно 70% очищенной воды на нужды сельского хозяйства и промышленности.

В 2010 году в Израиле уже более 80% бытовых сточных вод были переработаны в 400 млн. м3 / г. очищенных вод [8]. Аври Кадмон, руководитель отдела развития Фонда, доволен результатами своей работы: «Никто не использует воду так эффективно, как мы».

На втором месте по вторичной переработке сточных вод стоит Испания, там перерабатывается и вторично используется 17% сточных вод [9, 10].

Гимн капельному орошению

Во всем мире основной потребитель пресной воды сельское хозяйство.

По самым оптимистичным прогнозам, к 2050 году глобальное потребление воды в сфере сельского хозяйства в мире вырастет примерно на 19%. Но эта цифра может оказаться гораздо выше при отсутствии значительного роста урожайности и роста производительности в сельском хозяйстве.

Большая часть воды, которая используется для ирригации, теряется. Растения не успевают впитывать воду и она уходит вглубь, вызывая разрушение почвы и загрязнение подземных вод. Деградации почвы приводит к снижению продуктивности растениеводства и, в конце концов, к образованию пустынь. Ежегодно около 100 тыс. км2 почв становятся бесплодными.

Значительно повысить эффективность использования воды в сельском хозяйстве позволяет знаменитая на весь мир современная система капельного орошения, которая была изобретена и впервые внедрена именно в Израиле.

Капельная система орошения, позволила преобразовать сельскохозяйственное производство из рискованного мероприятия в стабильный и высокорентабельный бизнес вне зависимости от капризов природы.

Капельное – это значит корневое орошение, точное и точечное

Вода вводится непосредственно под корни и используется растениями на 80- 95 %, по сравнению с 40% при обычном поливе. Аналогичный способ внесения растворимых в воде удобрений позволил увеличить эффективность их использования на 80%.

Идея принадлежит израильскому инженеру-гидротехнику Симхе Блассу (1897-1982гг). Симха Бласс был в 1939-1956 гг. инициатором и автором почти всех главных проектов водоснабжения Израиля и, в первую очередь Негева. Именно благодаря Блассу и другим еврейским ученым эта пустыня была возрождена для эффективного земледения. По данным Еврейского национального фонда в Негеве более 1500 га земли подходит для сельского хозяйства, около десятой части предполагается отвести под сады и виноградники [20].

В рамках развития этого засушливого южного района страны в 1943 году в пустыне Негев были заложены 3 экспериментальных поселения. Еще 11 поселений было создано в 1946 году и 5 — в 1947 году. Проект финансировался еврейскими национальными организациями.

Первая экспериментальная установка капельного орошения была создана в 1959 г. Год спустя Бласс сконструировал рабочий вариант и запатентовал его. Внедрением системы занимался сын Бласса – Иешая. Современный полностью автоматизированный метод капельного орошения не только позволяет получить значительную экономию воды и удобрений, но и других ресурсов — трудовых затрат, энергии и трубопроводов. Другие важнейшие преимущества — более высокий и ранний урожай, предотвращение эрозии почвы и загрязнения грунтовых вод.

Например, в Узбекистане на полив гектара хлопчатника (традиционным способом – по бороздам) расходуется 11 тыс. литров воды, а в Израиле – 4-5 тыс. литров, при этом количество хлопка — сырца в Израиле достигает 6 тонн с гектара, а в Узбекистане — не более 30-40 центеров. В Израиле один гектар дает 50 тонн апельсинов, а одно дерево – до двух центнеров [22, 23].

Кроме того, капельное орошение может осуществляться и на песчаных почвах, не допускающих полива по бороздам или методом поверхностного затопления. Открывается возможность использования воды более низкого качества (минерализованной или сточных вод), поскольку при капельном поливе, в отличие от обычного орошения, соли постоянно вымываются из под корневой системы, что препятствует их накоплению в непосредственной близости к корню. Это особенно важно в случае засоленных почв или, если для полива используется минерализованная вода.

За последние 30 лет объем сельскохозяйственного производства в Израиле увеличился более чем в пять раз, а расход воды остался практически на том же уровне и при этом площадь орошаемых земель сократилась вдвое.

Метод постоянно совершенствуется, например, израильские ученые разработали датчик, измеряющий уровень влажности почвы около деревьев и растений. Если почва нуждается в увлажнении, сигнал передается на мобильный телефон или компьютер. Исследователи заявили, что разработанная ими система позволит фермерам снизить расход воды еще на 50%. Новое устройство, разработанное в Израиле, позволит фермерам сэкономить тысячи литров воды [24].

Для полива некоторых овощей, зерновых культур, фруктовых деревьев декоративных растений, садов и парков также был разработан рациональный метод — спринклерное (надкорневое) орошение – разбрызгивание или распыление воды, имитация естественного природного явления – дождя. Сприклерное орошение широко используется и в тепличных хозяйствах. «Умное» сельское хозяйство в засушливых районах позволило пустыне зацвести, как в прямом так и в переносном смысле.

Компания «Нетафим», основанная Блассом в 1965 г, в настоящее время имеют 37 дочерних компаний, которые поставляют услуги и оборудование в 150 стран мира.

В США и Австралии капельное орошение уже достигло 90%, а в Германии, Италии, Великобритании, Испании и Франции занимает более половины поливных земель.

Компания постоянно совершенствует технологии ирригации. И уже замахивается на фантастическую результативность: не 50 тонн клубники брать с орошаемого гектара, а 250; не 100 тонн томатов, а все 650!..

По международным стандартам, сельское хозяйство считают высокотоварным, если фермер в состоянии прокормить от 30 до 50 соотечественников. В Израиле это соотношение составляет 1:95, в США – 1:79, в России – 1:15 и в КНР – 1:3,6. Эти цифры красноречивей любых слов. Значит, израильское качество земледелия сегодня вне конкуренции, и определяющий фактор его успеха – капельное орошение.

На Всемирной недели воды в Стокгольме в сентябре 2013 года компания Нетафим была признана глобальным лидером в разработке технологий капельного орошения и микроирригации, а также удостоена премии индустрии водосбережения [26].

С целью дальнейшего продвижения отечественной продукции и ноу-хау в Тель-Авиве на регулярной основе проводится специальная выставка, совмещенная с научно практической конференцией — Agritech Israel Tel Aviv ( Internatinal Agricultural), одно из наиболее значительных событий в мире сельского хозяйства. Выставку 2012 года (18-ую) посетили 8100 представителей различных стран и регионов мира [22].

На ней были представлены сотни израильских разработок в области агротехнологий. Несмотря на недостаток природных ресурсов, нехватку пресной воды и дефицит пахотных земель, Израиль сегодня — одна из ведущих сельскохозяйственных стран мира.

А. Тараков, представляющий на конференции Казахстан, написал: «Израильская – одна из парадоксальных экономик, недостаток ресурсов обращающих в сильную сторону или даже в определяющий фактор развития. Вот и аграрный сектор страны при острейшем дефиците воды (большая часть территории, в том числе и возделываемой, расположена в пустынной и полупустынной зонах) из года в год наращивает экспорт фруктов и овощей, а также связанных с их производством технологий» [22].

Литература

1. А. Лихачева. Вода и мир. 2013, http://www.ng.ru/stsenarii/2013-04- 23/9_water.
2. Будущее человечества : войны за воду. rus.ruvr.ru/2014_01_22.
3. Н. Глебова. Война из-за воды. «Агентство Политических Новостей». Эл. №77-2792
4. Т. Миодушевская. Какие страны мира начнут войны за пресную воду? 2009
5. От потенциальных конфликтов к развитию потенциала сотрудничества. www.gci.ch/en/programs/natural_02.
6. Р. Кечер. Мифы и реальность о питьевой воде. Часть 1. Вестник Дома ученых Хайфы. ХХ1Х, с. 49
7. Д. Новак, И. Герлофф. Ближневосточные споры о воде. Israel Report. апрель 2014
8. ООН: Рост населения Земли оставил без питьевой воды каждого десятого.2013
9. Д. Зиммер и Д.Рено. Кризис водоснабжения, 2003г
10. В.И. Данилов-Данильян, К.С. Лосев Потребление воды: экологический, экономический, социальный и политический аспекты. Москва: Наука, 2006, 221
11. Водный кризис — глобальная проблема цивилизации.sn-geography.crimea.edu/arhiv/2013
12. В мире наступает новый глобальный кризис-дефицит воды. Новости. 2008 www.asfera.info/news/one-13989.htm
13. Израиль лидирует в сфере экономии водных ресурсов.Наука и технологии. 6. 02. 2013
14. Н.Шилова,М.Левин.Экономические методы борьбы с дефицитом воды: пример Израиля. Москва. ГУ- ВШЭ. www.asfera.info/news/one-13989.htm
15. Новое качество жизни в ХХ1 веке. www.biosan-group.ru/water-selen-2.htm
16. Wikipedia. NewNationalWaterSystem (2009 onwards) see P 3. Water supply and sanitation in Israel
17. Дана Новак.. Очистка сточных вод. Израиль на первом месте. Israel Report. 2014
18. Израильская технология очистки сточных вод-одна из лучших в мире. Haaretz.25/06/2012
19. Account of Water Commission, 2000
20. MIGnews. http://www.mignews.co.il/news/technology/world/301109_122653_11855.html
21. А. Тараков. Три дня в Израиле / Казахстанкая правда №232, 2013г
22. А. Тараков. В капле воды отражается мир. Казахстанская правда, № 234, 2014
23. АLECON. Развитие израильского сельского хозяйства.
24. Ури Шани, Опасность водного кризиса в Израиле миновала. 2011
25. Израильские технологии на Cтокгольмской Неделе Воды. 2013