Состояние, оценка и использование водных ресурсов России

Промышленность  России характеризуется высоким  уровнем развития систем оборотного водоснабжения, за счет которых экономия свежей воды, расходуемой на производственные нужды, составляет в среднем 78%. Лучшие показатели использования оборотных  систем имеют предприятия газовой (97%), нефтеперерабатывающей (95%) отраслей, черной металлургии (94%), химической и  нефтехимической (91%) промышленности, машиностроения (85%).

Максимальные  расходы воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения  характерны для Уральского, Центрального, Поволжского и Западно-Сибирского экономических районов. В целом  по России соотношение объемов использования  свежей и оборотной воды составляет соответственно 35,5 и 64,5%.

Широкое внедрение совершенных водооборотных  систем (вплоть до замкнутых) способно не только решить проблему водообеспечения  потребителей, но и сохранить природные  водоисточники в экологически чистом состоянии.

3.2. Коммунальное водоснабжение

Коммунальное  хозяйство России обеспечивает потребность  в воде городского населения, коммунальных, транспортных и прочих непромышленных предприятий, а также расходы  воды на благоустройство населенных пунктов, полив улиц и тушение  пожаров.

Отличительная особенность коммунального хозяйства - постоянство водопотребления и  жесткие требования, предъявляемые  к качеству воды.

Основной  объем (84-86%) потребляемой воды используется для хозяйственно-питьевых нужд населения, в среднем по России удельное водопотребление  на одного городского жителя составляет 367-369 л/сут.

Около 99% городов, 82% поселков городского типа, 19,5% населенных пунктов в сельской местности обеспечены централизованным водоснабжением.

В поверхностные  водные объекты предприятиями отрасли отводится около 13 км³/год сточных вод, по разным причинам в структуре сбрасываемых вод преобладают недостаточно очищенные. В целом по стране через системы очистных сооружении предварительно пропускается около 70% всей подаваемой воды.

Из-за неблагополучного состояния источников питьевого  водоснабжения и несовершенства системы водоподготовки не теряет своей  остроты проблема качества воды. Стандартные  сооружения очистки, включающие двухступенчатую  схему осветления, обесцвечивания и  обеззараживания не справляются  с возрастающими нагрузками новых  загрязнителей (тяжелых металлов; пестицидов, галогенсодержащих соединений, фенолов, формальдегидов). Хлорирование воды, содержащей органические вещества, накапливающиеся  в водных источниках, приводит к  ее вторичному загрязнению и образованию  канцерогенных хлорорганических соединений.

Около 70% промышленных предприятий сбрасывают в коммунальную канализацию сточные  воды, в которых, в частности, содержатся соли тяжелых металлов и ядовитые вещества. Осадок, образующийся при  очистке таких сточных вод, не может быть использован в сельском хозяйстве, что создает проблемы с его утилизацией.

3.3. Промышленное водоснабжение

Промышленное  водоснабжение, обеспечивающее функционирование технологических процессов, является ведущим направлением водопользования. Системы промышленного водоснабжения  включают в себя гидротехнические сооружения по забору технической воды и доставке се предприятиям, а также системы  водоподготовки.

Промышленный  потенциал каждого экономического района Российской Федерации представлен  практически всеми основными  отраслями. Есть и такие районы, где  преимущественно сконцентрированы совершенно определенные отрасли промышленности. Например, 46% объема производства легкой промышленности сосредоточено в  Центральном экономическом районе, на долю Уральского экономического района приходится около 70% продукции черной и цветной металлургии, на долю Западно-Сибирского - 46% топливной промышленности.

Объемы водопотребления  зависят от структуры промышленных предприятий, уровня технологии, выполняемых  мероприятий по экономии воды. Наиболее водоемкими отраслями являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, машиностроение, нефтехимическая и деревообрабатывающая промышленность. На долю самой водоемкой  отрасли - электроэнергетики - приходится около 68% суммарного потребления свежей и 51% - оборотной воды.

Так как  большинство промышленных объектов сосредоточено в крупных городах, в России преимущественное развитие получили объединенные промышленно-коммунальные системы водоснабжения, что, в свою очередь, приводит к неоправданно высоким  расходам на промышленные нужды воды питьевого качества (до 30-40% суточной подачи городских водопроводов).

Предприятия промышленности являются основным источником загрязнения поверхностных вод, ежегодно сбрасывая большое количество отработанных сточных вод. Особенно разнообразны по своим свойствам и химическому составу сточные воды химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и угольной промышленности. Несмотря на достаточную мощность очистных сооружений, только 83-85% отводимых сточных вод соответствуют нормативным требованиям. В структуре отводимых вод, содержащих загрязняющие вещества выше нормативного уровня, сброс без очистки составляет в настоящее время 23%, остальные воды сбрасываются недостаточно очищенными.

3.4. Сельскохозяйственное водоснабжение

В сельской местности водоснабжение осуществляется главным образом по локальным  системам и путем индивидуального  обеспечения водопользователей. Системы  локального водоснабжения в очень  сильной степени зависят от качества воды в источниках и, в случае необходимости, оборудуются специальными сооружениями. В районах с высокой плотностью сельского населения применяются  групповые системы.

Для нужд отрасли из природных водных источников забирается около 28% суммарного объема изъятия воды.

Среди сельскохозяйственных отраслей основным потребителем свежей воды н крупным загрязнителем  поверхностных водоемов, сбрасывающим через коллекторно-дренажную сеть неочищенные сточные воды, является орошаемое земледелие. Серьезную  опасность для поверхностных  водоемов представляет вынос с сельскохозяйственных полей удобрений и ядохимикатов.

Другим  крупным водопотребителем и мощным источником загрязнения поверхностных  и подземных вод являются животноводческие комплексы по выращиванию крупного рогатого скота, свиней, птицы. Очистка  животноводческих сточных вод связана  с большими трудностями, поскольку  перед сбросом в водные объекты  их необходимо длительное время выдерживать  в прудах-накопителях.

3.5. Водный транспорт

Водный  транспорт является едва ли не самым  древним водопользователем. По внутренним водным путям России (рекам, озерам, водохранилищам, каналам), имеющим общую  протяженность свыше 400 тыс. км, перевозится  до 50 млн. т грузов.

При использовании  рек и других водных объектов для  судоходства необходимо поддерживать на них гарантированные глубины, режим стока и прочие условия, обеспечивающие бесперебойную работу водного транспорта в навигационный  период.

В ряде случаев  интересы водного транспорта вступают в противоречия с интересами других водопользователей и водопотребителей, таких как водоснабжение, орошение, гидроэнергетика. Например, гидростроительство, с одной стороны, позволяет увеличить  глубину и ширину водного пути, ликвидировать пороги, а с другой - вносит серьезные осложнения в  работу водного транспорта за счет сокращения продолжительности навигационного периода, резких суточных и недельных  колебаний расходов и уровней  воды в нижних бьефах гидростанций.

Водный  транспорт, не предъявляя высоких требований к качеству воды, является одним  из значительных источников загрязнения  водных объектов нефтепродуктами и  взвешенными веществами.

Весьма  неблагоприятное воздействие на экологическое состояние водоемов оказывает лесосплав, изменяя естественное состояние русел, засоряя водные объекты затопленной древесиной, разрушая нерестовые участки.

3.6. Рыбное хозяйство

Рыбное  хозяйство непосредственно связано  с использованием водных ресурсов и  предъявляет очень высокие требования к их режиму, количественному и  качественному состоянию. Для успешного  воспроизводства и нормального  развития рыбы необходимы чистая вода с достаточным количеством растворенного  кислорода и отсутствием вредных  примесей, соответствующая температура  и обеспеченность кормами. Нормативы  качества воды для рыбохозяйственных  объектов более строгие, чем для  источников питьевого водоснабжения.

В России около 30% уловов во внутренних морях  и водоемах приходится на долю пресноводных рыб (щуки, леща, судака, плотвы, окуня, сазана, сига, севрюги, белуги, семги, кеты, горбуши). В последние годы отмечается сокращение уловов, что обусловлено уменьшением продуктивности рыбохозяйственных объектов в результате интенсивного антропогенного воздействия.

Увеличение  воспроизводства рыбы осуществляется за счет искусственного рыборазведения на рыбоводных заводах, в нерестово-выростных  хозяйствах, рыбопитомниках. Весьма перспективным  направлением является выращивание  рыб в водоемах-охладителях тепловых электростанций.

3.7. Рекреации

Водные  объекты - излюбленное место для  отдыха, спорта, оздоровления людей. Практически  все рекреационные учреждения и  сооружения размещены либо на берегах  водоемов, либо вблизи них. В последние  годы масштабы рекреационной деятельности на водных объектах постоянно растут, чему способствует увеличение численности  городского населения и совершенствование  транспортных коммуникаций.

В Российской Федерации на берегах водоемов расположено  около 60% всех санаториев, свыше 80% учреждений отдыха. 60% туристических баз и 90% рекреационных объектов для самого массового в стране пригородного отдыха

Глава 4. Мировой водный кризис

Проблема глобального дефицита пресной воды широко обсуждается  не столько в научных, сколько  в политических и дипломатических кругах, ООН уделяет ей большое внимание. Но чем яснее становится, насколько важна и сложна эта проблема, тем больше поднимается вокруг нее ненужного шума, тем больше звучит некомпетентных суждений, тем чаще политики ставят вместо реальных задач мнимые, а журналисты разжигают вокруг них страсти и поднимают бурю «в стакане воды». Разрешение проблемы дефицита ресурсов пресной воды требует разнообразных научных разработок во многих областях.

Уже сегодня в условиях постоянной нехватки воды живет не менее 1,1 млрд. человек, более 2 млрд. людей регулярно испытывают «водный стресс» (по данным ООН). Неутешительны прогнозы: к 2025 г. по крайней мере половина растущего населения Земли будет страдать от дефицита пресной воды. Анализ показывает, что к концу 2020-х гг. в мировое хозяйство будут вовлечены почти все экономически доступные ресурсы пресной воды (в экологически и гидрологически допустимых количествах), исключения можно будет найти только в Бразилии, России и Канаде.

На рис. 1 представлена динамика, во-первых, потребления пресной воды в мире, во-вторых, ее экономически доступные ресурсы. До 2007 г. это фактические данные, после – прогнозные, причем для потребления даны три варианта прогноза (как принято, оптимистический, то есть определяемый максимально благоприятными факторами для экономии воды, – нижняя ветвь; пессимистический, когда условия и реализуемая политика не способствуют такой экономии, и промежуточный).

Рис. 1. Потребление воды в мире (после 2007 г. – три варианта прогноза) и объем экономически доступных водных ресурсов (условно, как средняя по различным сценариям тенденция)

Потребление воды достигло гигантских объемов: в настоящее время из разнообразных водных источников за год отбирается почти 5000 куб. км (5•10¹² т) пресной воды. Для сравнения: человечество ежегодно перемещает порядка 350 млрд. тонн грунта и пород (включая вскрышные и вмещающие породы в горной промышленности, грунт, щебень и пр. в дорожном строительстве и т.п.), то есть по массе более чем на порядок меньше, чем воды. На рис. 2 показан рост бытового потребления воды за две тысячи лет – ни по одной из потребляемых человеком

Рис. 2. Рост потребности в бытовой воде за последние 2000 лет

«глобальных» субстанций (кроме  воды – биомасса, минеральные вещества, энергия) нет такого взрывного роста.

Однако дело не ограничивается забором воды из природных источников, и в процессе хозяйственной деятельности человечество использует воды значительно больше.

Во-первых, в разнообразных  технологических процессах и системах производства давно используется рециклирование воды (повторное и оборотное водоснабжение). Так, например, в США в промышленном секторе еще в середине 1990-х гг. каждый кубометр воды использовался в среднем 17,1 раза, в России почти половина систем водоснабжения в промышленном секторе построена на основе повторного и оборотного водоснабжения. В целом в мире рециклирование воды лежит в пределах 10% от ежегодно отбираемой из природных источников водной массы.