Қазақстанның су ресурстары және оларды тиімді пайдаланудың ерекшеліктері

     Су  – біртұтас кешен ретінде болатын  табиғи ресурс. Табиғи ресурстың  бұл түрі мыналарға арналған:

1. Адамзаттың, хайуанаттар мен өсімдіктер әлемінің өмірлік қажеттіліктерін өтеуге;
2. өндірістік-шаруашылық қажеттіліктерге (жуу, материалдар мен құралдарды суыту, өсімдіктерді суару);
3. гидротасымалдау және кемелермен жүкті тасуға;
4. өзіндік ерекшелігі бар технологиялық процестерді қамтамасыз етуге (электр энергиясын өндіру).

     Су  биосфераның барлық қабатында  болады; дәлірек айтқанда, ол тек  су қоймаларында ғана кездеспейді, сонымен қатар, оны ауадан да, топырақтан да және бүкіл тірі жан иелерінің бойынан да ұшырастырамыз. Біз жыл сайын өз денеміздің бес есе салмағынан да көп суды ішеді екенбіз, ал әрбіреуіміз өз өмірімізде шамамен 25 тонна суды сіміреді екенбіз. Адам тамақ ішпей 40 күн өмір сүре алады, ал шөлге бар-жоғы сегіз-ақ күн шыдайды екен. Оттегінсіз тіршілігін жалғастыратын бактериялар бар. Ал, сусыз өмір сүре алатын ешқандай тіршілік иесі жоқ.

     Судың шығу тегі. Көп бөлігі мұхиттар мен теңіздерге жиналған су кембр кезеңіне (в докембрийский период) дейінгі жанартау (вулкан) атқылағанда ақтарылған граниттік магманың кристалдану процесінің нәтижесінде пайда болды. Жердің үстіңгі жағында ювенилді су деп аталатын, яғни жер шарының ылғал айналымына алғаш рет енген термалды су көздері табылды. Бұл су магмадан бөлінетін оттегі мен сутегінен қалыптасты.

     Су  атмосферада 10 күнде, ал ағынды  өзендерде 12-16 тәулікте жаңарып  (жаңғырып) отырады.

     Салыстырмалы  түрде алғанда өзендерде су  аз болады, олар жылына 10-12 км қатты затты және 3,3 млрд тонна ерітілген заттарды ағызады. Орташа есеппен алғанда әрбір 125 мың жылда құрлықтың 1 метр жер қабаты шайылып кетеді.

     Егер  жердегі барлық мұздақ еритін  болса, мұхиттың деңгейі 65-70 см-ге  дейін көтеріліп, көлемі онсыз да аз құрлық судың астында қалар еді.

     Алайда, тұщы судың негізгі қоры мұздақтарда  жинақталған. Мәселен, тау шыңдарындағы  және Антрактида мен Арктиканың  мұздағындағы тұщы судың қоры 97%-ті құрайды. Ал, өзендердегі,  көлдердегі және су қоймаларындағы тұщы судың қоры – 3%.

     Жердегі  судың айналымын қысқаша былай  сипаттауға болады: Жер бетіндегі  су негізінен теңіз бетінен  және өсімдіктерден (транспирация) судың булануы нәтижесінде атмосфераға  көтерілетін су буынан пайда  болатын жауын-шашын түрінде қалыптасады. Оның бір бөлігі өсімдіктер мен хайуанаттар арқылы тікелей және жанама түрде қайтадан буланады, ал ендігі бір бөлігі жер асты суларын байытса, қалған бөлігі өзен арналарымен теңіздерге барып қосылады да қайта буланады.

     Транспирацияның  немесе теңіздің бет жағынан буланудың нәтижесінде бөлінетін судың мөлшері әрбір жердің жергілікті жағдайына қарай өзгереді. Мәселен, теңізден қашық орналасқан орманды алқаптарда аудан бірлігімен алғанда су теңіз бетінен буланатын судан гөрі көп буланады. Өсімдік кемісе, транспирация да кемиді, осының нәтижесінде жауын-шашын аз болады.

     Теңізден  бірдей қашықтықпен алғанда бір  кеңдікте және биіктікте жылына  буланатын ылғалдың мөлшері: 

      –  тропикалық ормандарда      1400 мм;

      –  саваннада                               1000 мм.     

     Кейбір  авторлардың есебінше, транспирацияның  қарқындылығы:

4. 1 га қайыңды орманда жылына – 47000 литр су;
5. 1 га шыршалы орманда              – 43000 литр су.

     Бұл  арадағы 1 га қайыңды орман  жапырақтарының массасы (салмағы) 5 тоннаға (құрғақ зат) тең, ал 1 га шыршалы ормандікі – 31тонна.

     Жартылай  қуаң аудандардағы транспирацияның,  жауын-шашынның және өсімдік мөлшерінің  арасындағы тікелей арақатынасы  анықталды (Вальтердің ережесі). Өсімдіктерді жылына 1 тоннаға арттыратын болсақ, орташа есеппен алғанда жауын-шашын 100 мм-ге артады екен.

     Су балансы. Геологиялық ауқымда құрғақтағы су мен теңіз суының арасындағы тепе-теңдіктің (баланстың) жиі бұзылатынын байқауға болады. Теңіз деңгейінің өзгеруі көптеген жағдайларда планетадағы климаттың өзгерісімен байланысты болады. Жер бетіндегі және жер астындағы судың флуктуациясын, өсімдер өзгерісін, қар және мұз жамылғыларының ырғағын бақылап қарағанда, 1800-2000 жылда қайталанатын құрғақтағы ылғалдың режимін байқауға болады.

     Шнитниковке  жүгінсек, біз бүгінгі таңда өте  ылғалды континенталдық (құрлықтық) фазадан аса құрғақ континенталдық фазаға өту үстінде екенбіз. Бұл құрлықтағы судың бір бөлігі теңізге ауысатынын білдіреді. Соңғы 80 жылдағы байқау көрсеткендей, теңіздің деңгейі жыл сайын 1,2 мм-ге көтеріледі, бұл құрғақтағы судың қорын жылына 430 км -ге кемітеді. Бұл көрсеткіш Каспий теңізіне құятын барлық өзендерге де (оның ішінде Еділ мен Жайық секілді (Волга и Урал) аса ірі өзендерге) қатысты.

     Жер  шарындағы халықтың (5 млрд адам) су ресурстарын тұтынуын былайша  бөлуге болады (км -пен алғанда):

6. ирригация                                                  –  7000;
7. өнеркәсіп                                                   –  1700;
8. тұрмыстық қажеттілік                              –  600;
9. ластанған суды таза сумен араластыру  –  9000;
10. басқа қажеттіліктер                                  –  400;
11. Барлығы:                                                    –  18700 км .

     Бұл  тек бір-ақ рет пайдаланылатын  суға құрылған есеп. Нақты тұтыну 18700 км судан біршама аз, яғни су ресурстарын пайдалануға жарамдысының жартысынан көбін құрайды.

     Сумен  қамтамасыз етілу дегенде, біз  өнеркәсіптің, ауыл шаруашылығының, коммуналдық және басқа да  халық шаруашылығы салаларының  және олардың жыл сайын жаңғыртылатын  ресурстарының суға деген қажеттіліктерін қанаттану мүмкіндігін түсінеміз. Бұл арада судың статистикалық қоры ескерілмейді, өйткені, оны халық шаруашылығы айналымына тартатын болса, қолайсыз экологиялық салдарды тудырады. Бұл өз кезегінде шаруашылық жүргізудің негізгі принципіне қайшы келеді. Мәселен, принцип бойынша еріту арқылы (мұздақтардың үстіңгі бетін қарайту немесе басқа да жолдармен) таудағы мұздақтарда ғасырлар бойы жинақталған су қорын пайдалануға болады. Сондай-ақ, терең жер асты суларын да пайдалануға болады. Оны көптеген қалаларды сумен жабдықтау үшін жүзеге асыруға болады. Алайда мұздақтарды және терең жер асты суларының қалпына келуі ұзақ жылдарға созылатындықтан, экологиялық тұрғыдан алғанда бұл қауіпті болып саналады. Табиғи ресурстарды тауысу есебінен шаруашылық жүргізуге, былайша айтқанда, келешек ұрпақтың үлесіне қол салуға болмайды. Сондықтан да бұдан былай қарай халықты сумен қамтамасыз еткенде жаңғыртылатын тұщы су қорын немесе ағынды су ресурстарын тек бүгінгі күн үшін ғана емес, сондай-ақ алдағы келешекте де халық шаруашылығын сумен қамтамасыз етудің негізгі көзі ретінде қарастыруымыз керек.

     Орташа  есеппен алғанда планетаның 1 тұрғынына  күніне 3 мың литрге дейін су  кеиеді екен, алайда Жердегі 5 миллиардтың 1 миллиард тұрғыны  күніне кем дегенде 1-3 литр  тұщы суға қолы жетпей отыр. Миллиондаған адамдар мал мен егістікті суаруға судың жетіспеуі салдарынан аштыққа ұшыраған.

     Жаңғыртылатын  ресурстардың абсолюттік шамасы  бойынша әлемде бірінші орынды  Бразилия алады екен. Ондағы тек  бір ғана Амазонка өзенінің  су ресурстары бүкіл әлемнің су ресурсы жиынтығының 20%-ке жуығын құрайды, ал бұл елдің барлық территориясындағы (жылына 9230 км ) ресурс бұрынғы Кеңес Одағындағы су ресурстарынан 2 есе көп.

     Су  жер шары 70,8%-ін алып жатыр. 510 млн км жердің жалпы ауданының 29,2%-і құрлыққа тиесілі. Планетаның қалған бөлігі – мұхиттар мен теңіздер. Әлемдік мұхиттың су қоры – шамамен 230 мың км (93,96%). Өзендер мен көлдердің тұщы суы шамамен 203 мың км -ді (3% құрлықтың бет жағы) құрайды. Мұздақ – 24 млн км (11% құрлық ауданын). Мұздақ қорыстары (плавление ледников) Әлемдік мұхиттың деңгейін көтеріп, шамамен 1% құрлықты су астында қалдырады.

     Жер  асты сулары (5 км-ге дейінгі қалыңдықтағы) 60 млн км -ді құрайды, оның 4 млн км -і су айналысы белсенді зонада орналасқан. Жоғары жақ қабатын 85 мың км топырақты ылғал алып жатыр.

     Су  ұдайы қозғалыс үстінде болады  – оның мөлшері мен сапасы  уақыт және кеңістік ішінде  өзгереді.

     Су  ресурстары ғасырлар бойы жинақталған  қормен және жаңғыртылатын ресурстармен  сипатталады.

     Құрлықтағы тұщы судың ғасырлар бойы жинақталған табиғи қорына (м , км ) көлдердегі, өзендердегі, мұздықтардағы, сондай-ақ тау қатпарларының сулы қабаттарындағы (жер асты суы) су жатады.

     Жаңғыртылатын  су ресурсына (м /с, м /жылына, км /жылына) құрлық пен мұхиттың су алмасу, Жердегі судың айналым процесінде жыл сайын жаңғыртылатын су жатады. Біздің планетамыз аса алып бу машинасы болып табылады, ал оның қозғаушы күшіне күн энергиясын жатқызуға болады. Су Әлемдік мұхиттың бет жағынан күн энергиясының әсерімен булану арқылы атмосфераға енеді, әрі атмосфералық жауын-шашын түрінде оралады. Буланған судың бір бөлігі ауа ағымымен құрлыққа келіп, жауын-шашын түрінде жерге түседі де құрғақтағы суды, өзенді, көлді, жер асты суын, мұздақты қалыптастырушы негізгі көзге айналады.

     Буланып  үлгермегеннемесе жерге сіңген  құрғаққа жауған атмосфералық  жауын-шашынның бір бөлігі мұхитқа  өзендер арқылы қайта оралады.

     Мұхит  орасан зор табиғи булаушы  ретінде әрі құрлықты (құрғақты) тұщы сумен қамтамасыз етуші  ретінде қызмет етеді. Өзендегі ағынды суды қабылдап алғаннан кейін мұхит сандық (мөлшері) жағынан жаңғырып, сапа тұрғысынан қалпына келеді.

     Су  шығынын өлшейтін гидрогеологиялық  станциялар мен постарда ағынды  өзен суы есептеліп, жаңғыратын  су ресурстарының шамасы анықталады.

     Орташа  жылдық ағыны бойынша су ресурстарын  бағалау судың пайдаланылуын  жоспарлауда және сумен қамтамасыз  етілудің деңгейіне баға беруде  кеңінен қолданылады. Сонымен  қатар, ағынды су шаруашылық  қажеттілігі үшін өзендерден  немесе көлден су алудың нәтижесінде таусылып келеді. Бұл арада судың көп бөлігі шаруашылық процесінде, әсіресе суғарылатын жердің қажеттілігін өтеу барысында біржола жоғалады.

     Су  шаруашылығын жоспарлау барысында  көлдің, өзеннің, мұздақтың суы  мен жер асты суының табиғаттағы су айналымы процесінде бір-бірімен өзара байланысты болатынын және судың бұлардың біріншісінен екіншісіне немесе екіншісінен біріншісіне өтіп отыратынын есте ұстау қажет.

     Барлық  су түрінің табиғаттағы су  айналымының негізгі әрі бастапқы  буынына көлдерді, өзендерді, мұздақтарды және жер асты суларын қоректендіретін атмосфералық жауын-шашын жатады. Осыған байланысты өзендер көлдерді, ал жер асты сулары мен мұздақтар өзендерді қоректендіреді.

     Гидросферадағы  айналымның салдарынан су массасының тұрақты алмасуы жүзеге асады. Мәселен, мұхит ағындарының есебінен 63 жыл сайын әлемдік мұхиттың барлық суы ауысып отырады. Бұл процесс, әсіресе, құрғақта және атмосферада әлдеқайда шапшаң жүзеге асады.

     Жер  шарындағы өзендердің ағынды  суы мен жер асты сулары 41000 км -ді құрайды немесе жердегі айналымда болатын жалпы көлемнің 8%-ін алады. Ағынды су құрлықтың бет жағына түсетін жауын-шашын мөлшерінің 36,4%-ін құрайды. Бұл қатынасты ағынды су коэффициенті деп атау әдетке айналған.

     Жер  шарындағы құрлықтардың өзен суларымен қамтамасыз етілуі (мың м /(адам жылына)): Австралия – 12,9; Азия – 7,94; Еуропа – 5,18; Африка – 13,67; Солтүстік Америка – 26,17; Оңтүстік Америка – 74,68.

     Жер  асты суы планетада барлық  тұщы судың 14%-ін құрайды. Жер  асты суының рөлі жердің бетіндегі судың ластануынабайланысты артып отыр. Жер асты суын пайдалану арқылы ауыз сумен қамтамасыз ету Белгияда – 90%, Финляндияда – 75%, АҚШ-та – 50%.

     Әр  жыл сайын Жерде суды тұтынудың  деңгейі артып келеді. Мамандардың  берген бағасы бойынша, 2000 жылы тұщы судың тұтынылуы бұрынғысынан 8 есеге артқан. Алайда, оның қоры шектеулі болғандықтан келешекте ол тек теңіздерден ғана алынуы ықтимал.

     Әлемдік  мұхит – таусылмайтын су қоры. Алайда, теңіз суындағы тұз оны  алдын ала тұщы суға айналдырмаса ауыл шаруашылығына, өнеркәсіпке және ауыз су ретінде пайдалануға жарамсыз етеді. Теңіз суында 3,5% тұз ерітіндісі бар және ерітінді газ бен органикалық қосындылардың аздаған мөлшері кездеседі.

     Тұщы  судың жер асты теңізі барлық  құрлықтардан және барлық шөл даланың астынан табылып отыр; мұндай теңіз Сахара шөлінен де табылған – 150-200 м тереңдікте жатыр. Гидрогеологтардың мәліметі бойынша, 800 м тереңдікке дейінгі жер қыртысындағы жер асты суының қоры шамамен 4 млрд км -ді құрайды.

     Батыс-Сібір ойпаңында ауданы 3,5 млн км болатын «су қоймасы» табылды, бұл Еуропа территориясының шамамен 1/3 бөлігін құрайды. Түркменстанның астында Арал теңізінің ауданынан да үлкен, 30 метр тереңдікте «су қоймасы» созылып жатыр. Қазақстанның сусыз шөлдерінің астындағы тұщы судың қоры Балқаш секілді көлдің 65-інен де көбін құрайды.

     Алайда, тұщы жер асты суын қарқынды  пайдалану ойламаған қиындықтармен  қатар болып отыр: тұщы судан  кейін жердің беткі жағына  ащы (тұзды) су да кенеттен, ойламаған жерден шығады.

     Жер  астындағы тұщы теңіз – жер  қойнауын қоректендіретін таусылмайтын  мұхиттың тіршілік жоқ бет  жағындағы жұп-жұқа қабырщақ. Адамның  араласуының нәтижесінде тұщы  және ащы жер асты суларының  арасындағы қалыптасқан табиғи  тепе-теңдік бұзылып отыр.