Введение. Водохозяйственная деятельность в России переживает глубокий кризис, обусловленный отсутствием четких

Водохозяйственная деятельность в России переживает глубокий кризис, обусловленный отсутствием четких, научно обоснованных принципов использования водных ресурсов и экономических механизмов водопользования. Однако, имея на территории более 20 % мировых запасов пресных поверхностных и подземных вод, Россия способна решить задачу устойчивого водопользования на всех уровнях хозяйствования от муниципального до федерального.

Воды являются важнейшим компонентом окружающей природной среды, возобновляемым, ограниченным и уязвимым природным ресурсом, используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее территории, обеспечивают экономическое, социальное, экологическое благополучие населения, существование животного и растительного мира. Столь важное значение воды вызывает необходимость глубокого изучения природы ее появления на планете, ее роли в формировании облика и жизни на Земле.

Вода (Н₂О) – это химическое соединение, состоящее из 11.11 % водорода и 88.8 % (по массе) кислорода. Чистая вода – это бесцветная жидкость без запаха и вкуса, однако в природе вода не бывает абсолютно чистой. В ней могут содержаться растворенные вещества, нерастворенные взвешенные частицы, органические остатки растений и животных, микроорганизмы, бактерии и т.д. В общей сложности количество воды на Земле во всех ее фазах составляет около 1.4 млрд. км³. Именно эта вода формирует климат на планете, создала и постоянно меняет ее облик, в воде зародилась жизнь во всем ее современном многообразии. Без воды не возможно существование современной человеческой цивилизации. Вода на Земле находится в следующих основных «хранилищах»: в мировом океане – 1370 млн. км³, в ледниках – 24 млн. км³, что соответствует 69 % всех земных пресных вод, объем подземных вод составляет 23.4 млн. км³, в атмосфере содержится около 12900 км³ воды, в руслах рек – 2120 км³, а в живых организмах – 1120 км³.

Как видим, запасы воды в природе огромны. Такое ее количество объясняется ролью, которую имеет вода в жизни человеческого общества. Каждому из нас для удовлетворения физиологических потребностей достаточно потреблять 35-45 г воды на 1 кг массы тела, т.е. 2.5-3.0 л/сут. или примерно 64-77 м³ за 70 лет жизни. Постоянное содержание воды в организме человека является необходимым условием его существования. С потерей 1.0-1.5 л воды у нас появляется жажда, при потере 6-8 % наступает полуобморочное состояние, а при дефиците в 10-12 % наступает гибель в связи с нарушением обмена веществ и остановкой сердца, которое не в состоянии проталкивать сгустившуюся кровь на 79 % состоящую из воды.

Вода является источником пищевых продуктов. Мировой океан занимает 71 % поверхности планеты и в его недрах обитают более 26 тыс. видов рыб и 250 тыс. видов растений. В океане осуществляется промысел более 100 видов моллюсков и 50 видов ракообразных. Особое значение в рационе питания человека имеет рыба, являясь основным источником поступления белка, фосфора, йода и ряда других минералов. В последние три-четыре десятилетия широкое развитие получила аквакультура – искусственное выращивание многих видов водных организмов. Так, в Японии в 1971 г. собрали с морских угодий 608 тыс. т морепродуктов, в том числе 300 тыс. т, морских водорослей и 200 тыс. т устриц.

Вода является неисчерпаемым источником энергии. В Российской Федерации сеть крупнейших гидроэлектростанций вырабатывает примерно 20 % от объема потребляемой в стране электроэнергии. Воздействие Луны на водную поверхность нашей планеты, приводящее к приливам воды в отдельных частях мирового океана, эквивалентно работе электростанций суммарной мощностью 8 трлн. кВт-ч. В настоящее время практически не используется энергия морских волн и течений, хотя есть гипотеза использования энергии течения Гольфстрим опустив турбины на глубину около 100 м, где скорость течения составляет примерно 3.2 км/ч.

Вода является крупнейшим источником полезных ископаемых и минералов. В воде мирового океана содержится в растворенном виде практически вся периодическая таблица Д.И. Менделеева и, в частности, находится примерно 10 млн. т золота, 20 млн. т серебра, 3 млрд. т урана, 50 млрд. т минералов. В водах мирового океана растворено 800 млн. т молибдена и 20 тыс. т радия, у берегов Намибии осуществляется подводная добыча алмазов. В последние несколько десятилетий большое распространение получили шельфовая добыча нефти, газа и даже каменного угля.

Вода может быть предметом экономических отношений. Так, вода Швеции по специальному трубопроводу экспортируется в ФРГ и Нидерланды. В той же Швеции ежедневно производится более 5 млн. литров чистой пресной воды, которая разливается в пластиковые пакеты и продается в Западную Европу, а стоимость чистой воды озера Байкал оценивается в 3 трлн. долларов США.

Благодаря своим свойствам (возможность находится в трех фазах – твердой, жидкой, газообразной и теплоемкости), вода определяет климат на нашей планете и сохраняет на ней жизнь. Теплоемкость воды в 5-30 раз выше, чем у других веществ, а ее теплоемкость при 16 ^оС принята за 1 и является эталоном мер для других веществ. Вследствие высокой теплоемкости воды скорость ее нагревания в 5 раз медленнее, чем песка на берегу, но зато и остывает вода в пять раз медленнее. Охлаждая 1 м³ воды на 1 ^оС можно нагреть 1000 м³ воздуха на 3 ^оС. Благодаря этому свойству вода смягчает климат во многих районах планеты. Высокая температура плавления обеспечивает медленное таяние снега и льда весной, что спасает прибрежные территории от катастрофических наводнений, а почва успевает впитать значительную часть влаги.

При замерзании объем воды возрастает на 11 %, благодаря чему лед становится легче воды и плавает на ее поверхности. Это сохраняет водоемы от промерзания до самого дна и сохраняет в воде все живое.

Однако не все свойства воды благоприятны для человека. Так, вода является источником распространения инфекций и заболеваний. Однозначно доказано, что вода плохого качества является источником заболеваний гепатитом, холерой, брюшным тифом и др. Долгое потребление воды повышенной минерализации может привести к заболеванию почек, в тоже время недостаток фтора ведет к кариесу зубов, а низкое содержание кальция к ломкости и деформациям костей.

Вода на Земле находится в постоянном круговороте и, несмотря на то, что человечество ежедневно потребляет 7 млрд. т воды, общее ее количество не уменьшается. В тоже время человечество обеспокоено ухудшением качества воды. Прогнозы водопотребления во всех развитых странах показали, что спрос особенно на чистую воду намного превышает предложение, в связи с чем около 60 стран мира, входящих в ЮНЕСКО, включились в проведение научных исследований с целью уточнить данные о водных ресурсах, наметить пути рационального использования «минерала жизни», определить пути искусственного воспроизводства пресных вод.

Исследования по такой тематике выполняются и в Российской Федерации по Федеральной программе и программам регионов. В качестве примера Федеральной программы может быть приведена "Чистая вода России", а в Ростовской области разработана и принята к исполнению концепция "Обеспечение населения Ростовской области питьевой водой".