Битвы за воду

Ким Александров – 04 марта 2014

Ну вот, дожили, теперь еще и за воду драться? А ведь дело идет к тому, что вода из коммунального удобства превращается в стратегический ресурс, способный во многом изменить существующий миропорядок. Каждую минуту четыре человека в мире умирают от болезней, вызванных дефицитом чистой воды…

О Версаль, о прекрасная Анжелика, о надменные герцоги и маркизы, кичащиеся «голубой кровью», – как же дурно от вас пахло! Даже искусство парфюмеров не могло отбить вонь годами немытых, хотя и насквозь августейших телес. Но не думайте, что корень зла – во врожденной нечистоплотности монархов. Причина и проще, и сложнее. Она – в чистой экономике: для густонаселенной Западной Европы пресная горячая вода обходилась слишком дорого.

Иное в России! Дрова? Да сколько хочешь, леса такие, что и за год не пройти (это вам не в Европе хворост по опушкам собирать). Вода? Рек и озер столько, что на сотню Франций с лихвой хватит! Щедрость природы породила расточительность, ставшую неотъемлемой чертой менталитета. Отсюда привычка умываться проточной водой, смывание в унитаз нескончаемых кубометров чистейшей питьевой воды. Отсюда же – строительство индустриальных гигантов без систем очистки (один целлюлозно-бумажный комбинат на берегу Байкала, крупнейшего природного резервуара пресной воды, чего стоит!). Но ситуация меняется. Теперь в стране с одним из крупнейших на планете запасом пресной воды уже никто не удивляется батареям пластиковых бутылей с «родниковой», «артезианской», «ископаемой добытой из кембрийских слоев» и еще бог знает какой водой, продающимся в любом магазине.

Но нет ли в активном муссировании темы water stress толики психоза, подобного саморазогреву тысяч и тысяч жаждущих коснуться «даров волхвов» (и это, заметьте, в городе с высочайшей концентрацией естественнонаучных и образовательных учреждений)? Ведь воды на Земле – не то что море, а Океан! Если быть точнее, то 1,5 миллиарда (!) кубических километров, покрывающих 3/4 поверхности планеты. К тому же не будем забывать, что даже самый несодержательный человек на 80 % состоит из воды.

Так-то оно так, но умереть от жажды посреди моря – перспектива реальная. Дело в том, что изобилие это иллюзорное – на долю пресной воды приходится всего 2,5 %, к тому же ее львиная доля «законсервирована» в ледниках горных вершин и во льдах Арктики и Антарктики. И если без нефти и газа можно худо-бедно обойтись, перейдя на альтернативные источники энергии, то пресная вода абсолютно незаменима. Как заявил недавно Генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун, час «Ч» уже не за горами: в самом ближайшем будущем 2,5 миллиарда человек, проживающих в 46 странах мира, будет вовлечено в вооруженные конфликты. Тем более что опыт накоплен достаточный – после окончания Второй мировой войны произошло около полусотни стычек, в том числе и знаменитая «Битва за воду», разгоревшаяся с ноября 1964 по май 1967 года между Израилем, Сирией и Ливаном за контроль над источниками воды бассейна Иордана.

Специалисты уже давно оперируют термином «водный кризис», подчеркивая остроту проблемы, решить которую с каждым годом все сложнее. Коммунальные системы и современное производство, как аграрное, так и промышленное, в подавляющем большинстве не исповедуют концепцию замкнутого водопользования, потребляя пресную воду практически безвозвратно. Судите сами: на одного горожанина всего за день в среднем приходится около 200 литров воды (и это без учета косвенных затрат на производство товаров и продуктов питания)! Тонна стали «стоит» планете 200 тонн чистой воды, «цена» тонны бумаги – 100 тонн, а дороже всего нам обходятся синтетические волокна: всего лишь килограмм полиакриловой ткани (а это пара-тройка курток) изымает из кругооборота воды в природе 5 тонн воды!

Но самая водоемкая отрасль – сельское хозяйство в целом и производство продуктов питания в частности. Трагический пример у нас перед глазами: хлопок, возделываемый в среднеазиатских республиках, буквально «выпил» Аральское море, превратив его в умирающее соленое болото посреди новой пустыни – Аралкума… Это далеко не единственный пример. По мнению историков, быстрая и во многом загадочная гибель цивилизаций Междуречья напрямую связана с интенсивной и агрессивной ирригацией, которая потребовалась для прокорма многочисленного городского населения и государственного аппарата. Обильный полив и доступность органических удобрений привели к тотальному засаливанию почв, на которых уже ничего, кроме полыни, расти не могло.

Современному сельскому хозяйству воды требуется неизмеримо больше. На глобальном уровне только для производства продуктов питания ежегодно уходит более… 7 триллионов кубометров пресной воды! Даже при том, что 3/4 угодий (1100 миллионов гектаров) возделываются без использования водохозяйственных систем, орошаемое земледелие отвечает за 70–90 % водозаборов из поверхностных или подземных источников. Стоит запомнить интересное интегральное соотношение: получение одной килокалории, содержащейся в продуктах, требует литра воды. Так что на счету каждого нормально питающегося землянина – ежедневный расход 2,5–3,0 тонн чистой воды, которая без дополнительных усилий уже не вернется в природный круговорот. А всего за 60 лет водопотребление планеты выросло в 5 раз, перевалив отметку в 150 кубических километров в год!

Наивно считать, что острота проблемы спадет сама собой, как весенний паводок. Наоборот, всего лишь через 15 лет половина населения планеты (по самым оптимистичным расчетам) будет жить в регионах с тяжелейшим водным дефицитом. По мнению эксперта природозащитной организации Transhumanity Хэнка Пелисье, полномасштабные «водные» войны вероятнее всего могут разгореться в девяти регионах Африки и Азии.

Среди них – йеменский конфликт, тлеющий уже не одно десятилетие и возникший из-за увлечения местных фермеров катом – растением-стимулятором по типу южноамериканской коки, «выпивающим» почти половину йеменской пресной воды.

В сложном положении находятся и египтяне, подавляющее большинство которых живет вблизи берегов Нила. Прежде чем стать «египетской», река протекает через девять стран, ведь ее истоки находятся в 6500 км южнее границы Египта. Поэтому египтяне очень ревностно относятся к намерениям соседей заставить Нил поработать на себя. В 2011 году Эфиопия заявила о намерении построить «Величайшую плотину тысячелетия», чтобы хоть частично сгладить острейший водно-энергетический дефицит. В такой ситуации египетские военные могут пойти ва-банк и одним махом разрубить целый клубок проблем, унаследованный от «весны свободы»: под предлогом внешней (то есть эфиопской) угрозы жизненно важным интересам ввести военное положение и всех каирских смутьянов сделать «пушечным мясом».

Но это детский лепет в сравнении с возможным конфликтом между Индией и Китаем. Причина тому – китайская программа ирригации засушливых центральных и восточных провинций, согласно которой все крупные реки, истекающие с Тибетского нагорья, перекрываются плотинами. Так, в верхнем течении Брахмапутры уже построены 10 дамб через каждые 300 км. Несложно представить, какими могут быть последствия для десятков и десятков миллионов индийцев и бангладешцев, живущих ниже по течению великой реки.

Такая предгрозовая обстановка складывается в бассейнах практически всех крупных рек мира. Меконг, протекающий через Таиланд, Лаос, Вьетнам, Камбоджу и Китай, уже перекрыт полусотней ГЭС, а к 2030 году их будет больше 70. Такое обилие полностью исказит гидрогеологическую карту Индокитая. Так же грустно и в междуречье Тигра и Евфрата, где Сирия, Ирак и Иран дружно возмущаются турецким произволом: турки, располагаясь выше по течению, перекрыли реки плотинами и беззастенчиво забирают воду для своих нужд (в самое ближайшее время планируется построить 22 дамбы и 19 гидроэлектростанций и водохранилищ). Соседям по течению ниже достается уже порядком отравленный промышленными стоками и пестицидами «коктейль». Средняя Азия может стать ареной ожесточенных баталий (и хорошо, если только дипломатических) за использование вод Сырдарьи и Амударьи.

Но ведь воды – хоть залейся! Неужели нет адекватных по затратам методов опреснения? Оказывается, их не так много, и все сложности связаны прежде всего с тем, что вода – превосходный растворитель, и средние по планете 35 граммов соли на литр, растворенные в морской воде, удалить не так легко. А ведь кроме всем известного соединения NaCl в морской воде содержатся ионы калия, магния, кальция, стронция, брома, фтора и многих других элементов (некоторые из них даже можно извлекать в промышленных масштабах).

Печальная судьба самоотверженного французского врача Алена Бомбара (у него в конце концов отказали почки), одного из вдохновителей создания так называемой «медицины катастроф», доказывает: морскую воду нельзя пить ни при каких обстоятельствах. Всего за несколько дней она способна убить человека. Для нормального и безопасного потребления нужна вода с концентрацией солей менее 1 г/л.

Первое, что приходит в голову: нельзя ли опреснять воду химическим способом? Такой метод есть, и связан он с взаимодействием реагентов на основе солей серебра и бария с растворенными ионами солей (хлоридов и сульфатов). В результате образуется нерастворимый осадок (смесь хлористого серебра AgCl и сернокислого бария BaSO4). Однако метод расточителен: слишком много требуется этого серебра, целых 5 граммов на литр. Кроме того, процесс весьма нетороплив, поэтому химическое осаждение при опреснении воды используется редко, позволить его могут, пожалуй, только летчики и космонавты.

Хорошо знакомый всем, кто хоть раз кипятил воду в чайнике, метод дистилляции основан на различии в составе воды и образующегося из нее пара, который остается только конденсировать. Большинство современных опреснительных установок работают именно по этому принципу. Агрегаты промышленного масштаба – это многоступенчатые сооружения с весьма сложным внутренним устройством, призванным снизить удельные энергозатраты. А они составляют почти половину стоимости получаемой воды. Обессоленную воду можно сделать дешевле, если процесс дистилляции проводить при пониженном давлении (если проводить дистилляцию в вакууме, температура кипения воды понижается до 60 градусов).

Вода – субстанция весьма теплоемкая, и без мощных источников энергии не обойтись. Поэтому крупные опреснительные установки часто ставятся рядом с тепловыми или атомными электростанциями, превращающимися в многоцелевые энергетические узлы, обеспечивающие район всеми видами энергетических услуг по минимальной себестоимости при наиболее рациональном использовании топлива. В степных и пустынных регионах, богатых солнечной радиацией, оправдано применение солнечных опреснителей, средняя выработка которых составляет около 4–5 л воды в сутки с квадратного метра рабочей зеркальной поверхности.

Бич дистилляционных испарителей (да и любых бойлерных устройств, в том числе и бытовых чайников) – накипь, образующаяся в системе циркуляции горячего рассола и представляющая собой корку из смеси хлоридов и карбонатов кальция (CaCO3, CaCl2) и магния (MgCO3, MgCl2). Методы борьбы с накипью сводятся к добавлению специальных антинакипных добавок (типа рекламируемого Calgon'а) и дополнительным холостым циклам промывки нагревательных контуров, существенно увеличивающим общие энергозатраты.

Именно накипь заставила искать другие способы опреснения. Среди них – метод ионного обмена, обратно-осмотическая (гиперфильтрация) и электрохимическая очистка, электродиализ, замораживание, газогидратирование. Однако, в отличие от дистилляции, способной опреснять морскую воду, альтернативные методы лучше подходят для обработки слабосоленых (менее 25 г/л) вод и для целей умягчения. Поэтому более 95 % опресненной воды приходится на долю дистилляционных установок, около 3 % – выработано методом электродиализа и всего 2 % – всеми остальными методами.

Но, быть может, средства массовой информации и политики излишне драматизируют ситуацию? Ведь круговорот воды в природе (а по-научному – гидрологический цикл Земли) – это закрытая система. Как замечает эксперт фонда Water Foundation Бенджамин Рэдфорт, «пресной воды на планете меньше не становится. Вода никуда не девается, она просто перемещается из одного места в другое. Исчезают только деньги и энергия, необходимые для осуществления водоснабжения и проведения очистки сточных вод… На Земле есть огромное количество нетронутых пресных объектов, воды в которых ровно столько же, сколько и было тысячи лет назад. В настоящее время проблема заключается только в нехватке пресной воды в тех или иных регионах, уже потенциально вододефицитных в силу климатических или ландшафтных особенностей, но эту проблему можно решить с помощью водных поставок из водоизбыточных регионов Земли». Ими, по мнению Рэдфорта, могут стать Бразилия, Канада и Россия. Ей-богу, «Sweet Fresh Water from Russia» – не самый худший предмет экспорта! Козырной туз в будущих геополитических играх.