Управление водными ресурсами

Вода является важнейшим ресурсом для всей жизни на планете. Из водных ресурсов на Земле только 2,5 процента являются пресными. Две трети пресной воды заперты в ледяных шапках и ледниках. Из оставшегося одного процента пятая часть находится в отдаленных, труднодоступных районах, и большое количество сезонных осадков во время наводнений не может быть легко использовано[2]. С течением времени воды становится все меньше; доступ к чистой, безопасной питьевой воде в разных странах ограничен. В настоящее время только около 0,08 процента всей пресной воды в мире эксплуатируется человечеством в условиях постоянно растущего спроса на санитарию, питьевую воду, производство, досуг и сельское хозяйство. Из-за небольшого процента оставшейся воды оптимизация пресной воды, оставшейся у нас из природных ресурсов, была постоянной проблемой в нескольких местах по всему миру.

Значительные усилия в области управления водными ресурсами направлены на оптимизацию использования воды и минимизацию воздействия водопользования на окружающую среду. Наблюдение за водой как неотъемлемой частью экосистемы основано на комплексном управлении водными ресурсами, где количество и качество экосистемы помогают определить характер природных ресурсов.

Как ограниченный ресурс, водоснабжение представляет собой проблему. Этот факт предполагается проектом DESAFIO (Демократизация управления водоснабжением и санитарией с помощью социально-технических инноваций), который был разработан в течение 30 месяцев и финансировался Седьмой Рамочной программой Европейского Союза по исследованиям, технологическому развитию и демонстрации. Перед этим проектом стояла сложная задача для развивающихся областей: устранение структурного социального неравенства в доступе к необходимым услугам в области водоснабжения и здравоохранения. Инженеры DESAFIO работали над системой очистки воды, работающей на солнечной энергии и фильтрах, которая обеспечивает безопасной водой очень бедную общину в штате Минас-Жерайс.

Успешное управление любыми ресурсами требует точного знания имеющихся ресурсов, способов их использования, конкурирующих потребностей в ресурсах, мер и процессов оценки значимости и ценности конкурирующих потребностей, а также механизмов преобразования политических решений в действия на местах. В целом, новые участники управления должны создавать новый опыт и делиться своим опытом с посторонними, чтобы распространить послание правительства, чтобы сделать эту новую политику[3].

Для превращения воды в ресурс это особенно сложно, поскольку источники воды могут пересекать многие национальные границы, а использование воды сопряжено с трудностями в определении финансовой стоимости, а также может быть трудно управлять в обычных условиях. Примеры включают редкие виды или экосистемы или очень долгосрочную ценность древних запасов подземных вод, иногда известных как ископаемая вода.

Сельское хозяйство является крупнейшим потребителем пресноводных ресурсов в мире, потребляя 70 процентов[4]. По мере роста мирового населения оно потребляет больше продовольствия (в настоящее время превышает 6 %, ожидается, что к 2050 году оно достигнет 9 %), расширяются промышленность и развитие городов, а формирующаяся торговля биотопливными культурами также требует доли пресноводных ресурсов, нехватка воды становится важной проблемой[5]. Оценка управления водными ресурсами в сельском хозяйстве была проведена в 2007 году Международным институтом управления водными ресурсами в Шри-Ланке, чтобы выяснить, достаточно ли воды в мире для обеспечения продовольствием растущего населения или нет. Она оценила текущую доступность воды для сельского хозяйства в глобальном масштабе и наметила районы, страдающие от нехватки воды. Было установлено, что пятая часть населения мира, более 1,2 миллиарда человек, живёт в районах с физической нехваткой воды, где не хватает воды для удовлетворения всех их потребностей. Ещё 1,6 миллиарда человек живут в районах, испытывающих экономический дефицит воды, где отсутствие инвестиций в водоснабжение или недостаточный человеческий потенциал не позволяют властям удовлетворить спрос на воду.

В докладе говорится, что в будущем можно будет производить необходимые продукты питания, но сохранение сегодняшних тенденций в области производства продовольствия и охраны окружающей среды приведет к кризисам во многих частях мира. Что касается производства продовольствия, то Всемирный банк рассматривает сельскохозяйственное производство продовольствия и управление водными ресурсами как все более глобальный вопрос, который способствует важным и растущим дискуссиям. Авторы книги «Вне воды: от изобилия к дефициту и как решить мировые водные проблемы», в которой изложен план из шести пунктов для решения мировых водных проблем. К ним относятся: 1) Улучшение данных, связанных с водой; 2) Охрана окружающей среды; 3) Реформа управления водными ресурсами; 4) Активизация использования водных ресурсов в сельском хозяйстве; 5) Управление городским и промышленным спросом; и 6) Расширение прав и возможностей бедных и женщин в области управления водными ресурсами. Чтобы избежать глобального водного кризиса, фермерам придется стремиться к повышению производительности для удовлетворения растущих потребностей в продовольствии, в то время как промышленность и города найдут способы более эффективного использования воды[6].

Несущая способность Земли значительно возрастает в связи с технологическим прогрессом и урбанизацией, которые вызваны увеличением экономических возможностей. Эта быстрая урбанизация происходит во всем мире, но в основном наблюдается в новых странах с растущей экономикой и развивающихся странах[7]. По прогнозам, число мегаполисов будет расти, достигнув количества примерно 50 в 2025 году[8]. В развивающихся странах дефицит воды является чрезвычайно распространенной и распространенной проблемой[9]. Глобальные ресурсы пресной воды истощаются в восточном полушарии даже быстрее, чем на полюсах. В настоящее время миллионы людей живут в условиях нехватки пресной воды[10]. Это вызвано загрязненными ресурсами пресной воды, чрезмерно эксплуатируемыми ресурсами подземных вод, недостаточными возможностями по сбору урожая в прилегающих сельских районах, плохо построенными и обслуживаемыми системами водоснабжения, большим объёмом неформального водопользования и недостаточным техническим и водохозяйственным потенциалом[11].

В районах, прилегающих к городским центрам, сельское хозяйство конкурирует с промышленностью и муниципальными потребителями за безопасное водоснабжение. В результате этой конкуренции традиционные источники воды загрязняются городским стоком. Поскольку города предлагают наилучшие возможности для продажи продукции, у фермеров часто нет альтернативы использованию загрязненной воды для орошения своих посевов. В зависимости от того, насколько развита очистка сточных вод в городе, использование этой воды может представлять значительную опасность для здоровья. Сточные воды из городов могут содержать смесь загрязняющих веществ. Сточные воды из кухонь, туалетов и стоков дождевой воды обычно содержат чрезмерное количество питательных веществ, солей и широкий спектр патогенов. Также могут присутствовать тяжелые металлы, а также следы антибиотиков и эндокринных разрушителей, таких как эстрогены[12].

Развивающиеся страны, как правило, имеют самые низкие уровни очистки сточных вод, хотя в некоторых пустынных городах развивающихся стран инновационное сотрудничество между государственным и частным секторами позволило увеличить очистку сточных вод до более чем местного потенциала повторного использования[13]. Часто вода, которую фермеры используют для орошения сельскохозяйственных культур, загрязнена патогенами из сточных вод. Патогены, представляющие наибольшую угрозу — это бактерии, вирусы и паразитические черви. Эти патогены непосредственно влияют на здоровье фермеров и косвенно влияют на потребителей, если они едят зараженные культуры. Распространенные заболевания включают диарею, которая ежегодно убивает 1,1 миллиона человек и является второй по распространенности причиной детской смертности. Многие вспышки холеры также связаны с использованием плохо очищенных сточных вод. Поэтому усилия по сокращению загрязнения пресной воды играют большую роль в борьбе за глобальное здоровье.

Ученые работают над тем, чтобы найти способы уменьшить загрязнение пищевых продуктов, используя метод, называемый «многобарьерным подходом». Это включает в себя анализ процесса производства продуктов питания от выращивания сельскохозяйственных культур до их продажи на рынках и, в конечном итоге, их потребления. Барьеры включают внедрение более безопасных методов орошения, содействие очистке сточных вод на фермах, искоренение патогенов и эффективную очистку посевов после сбора урожая на рынках и в ресторанах[14].