Эколого-экономическое значение водных ресурсов

Эколого-экономическое значение водных ресурсов

Гидросфера — важнейший элемент биосферы, объединяет все воды земного шара, включая океаны, моря и поверхностные воды суши. к гидросфере относят также подземные воды, лед и снег Арктики и Антарктиды, атмосферную воду и воду, содержащуюся в живых организмах. Мировой океан 70,8% от всей поверхности планеты. Основная масса воды гидросферы сосредоточена в морях и океанах (96,5%), второе место по объему водных масс занимают подземные воды (2,5%), лед и снег арктических и антарктических областей, горные ледники (1,7%). Воды гидросферы находятся в постоянном взаимодействии, переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды. С гидросферой связано зарождение жизни на Земле, так как вода способна к образованию сложных химических соединений, которые обусловили возникновение органической жизни.

Вода — химическое соединение водорода с кислородом (Н2О), бесцветная жидкость без запаха, вкуса и цвета. При концентрации солей до 1 г/л воду считают пресной, до 24,7 г/л — солоноватой, свыше — соленой.

Ресурсы пресных вод составляют незначительную долю общего суммарного объема всей гидросферы, но именно они играют решающую роль в общей циркуляции воды, функционировании экологических систем, в жизнедеятельности человека и существовании других живых существ, в развитии производства. На пресные воды приходится около 2,5% гидросферы.

Вода обеспечивает существование живых организмов на Земле и протекание процессов их жизнедеятельности. ода — это материал, используемый в промышленности и входящий в состав различных видов продукции и технологических процессов, выступает в роли теплоносителя, служит для целей обогрева. Широко используется вода в строительстве и промышленности строительных материалов. Сельскохозяйственная деятельность человека связана с потреблением огромного количества воды. Реки, каналы, озера — дешевые пути сообщения. Водные объекты — это и места отдыха, восстановления здоровья людей, спорта, туризма.

«водные ресурсы» — это все пригодные для хозяйственного использования запасы поверхностных вод, включая почвенную и атмосферную влагу.. Страны СНГ обладают крупнейшими в мире водными ресурсами, суммарно они занимают второе место в мире (после Бразилии) по объему среднегодового речного стока, на них приходятся также значительные по величине потенциальные запасы подземных вод. Однако эти ресурсы распространены по территории стран СНГ крайне неравномерно, что объясняется различными географическими, климатическими, геологическими и гидрогеологическими условиями.

На первом месте в мировом потреблении воды находится сельскохозяйственное производство

Растет потребление воды в промышленном производстве. Она является химическим реагентом, участвующим в производстве кислорода, водорода, щелочей, азотной кислоты, спиртов и многих других важнейших химических продуктов. По мере роста народонаселения и городов увеличивается расход воды на коммунально-бытовые нужды. Физиологическая потребность человека в воде, которая вводится в организм с питьем и пищей, в зависимости от климатических условий составляет 9 — 10 л в сутки. Значительно большее количество воды необходимо для санитарных и хозяйственно-бытовых нужд. Теоретически водные ресурсы неисчерпаемы, так как при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды в природе. Однако потребление воды растет такими темпами, что человечество все чаще сталкивается с проблемой, как обеспечить будущие потребности в ней. Во многих странах и регионах мира уже сегодня ощущается недостаток водных ресурсов, усиливающийся с каждым годом.

Водное хозяйство формируется как отрасль народного хозяйства, занимающаяся изучением, учетом, планированием и прогнозированием комплексного использования водных ресурсов, охраной поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения, транспортировкой их к месту потребления. Основная задача водного хозяйства — обеспечение всех отраслей и видов хозяйственной деятельности водой в необходимом количестве и соответствующего качества.По характеру использования водных ресурсов отрасли народного хозяйства делят на водопотребителей и водопользователей. При водопотреблении вода изымается из ее источников  и используется. Водопотребление с точки зрения использования водных ресурсов подразделяют на возвратное (возвращаемое к источнику) и безвозвратное (потери).Водопользование связано обычно с процессами, когда используют не воду, как таковую, а ее энергию или водную среду. На такой основе развивается гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство, система отдыха и спорта и др.

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Общая характеристика водных ресурсов Беларуси

Беларусь располагает достаточными ресурсами возобновляемых поверхностных и подземных вод для удовлетворения как текущих, так и ожидаемых в перспективе потребностей в воде.

Поверхностные водные ресурсы представлены в республике главным образом речным стоком, который в средние по водности годы составляет 57,9 км3. Около 55% годового стока приходится на реки бассейна Черного моря и, соответственно, 45% – Балтийского.

Водосбор бассейна Днепра в пределах Республики Беларусь имеет площадь 116,4 тыс. км2. Из этой площади 63,7 тыс. км2 приходится непосредственно на р. Днепр и его притоки (реки Березина, Сож и Ипуть), впадающие на территории республики, а 52,7 тыс. км2 – на р. Припять, впадающую в Днепр на территории Украины. С учетом транзитной зоны (в пределах России и Украины) общая водосборная площадь Днепра и Припяти до границы с Украиной составляет 217 тыс.км2.

В многоводные годы общий речной сток увеличивается до 92,4 км3, а в маловодные (95%обеспеченности) снижается до 37,2 км3 в год.

Одной из наиболее значимых проблем бассейна Днепра,  препятствующей устойчивому использованию пойменных территорий, являются наводнения. Наиболее остро данная проблема проявляется в бассейне Припяти, где почти ежегодно затоплению подвергаются более 400 тыс. га.

Интенсивное освоение пойменных территорий, включая строительство транспортных коммуникаций, гидротехническое и мелиоративное строительство, рост населенных пунктов и др. виды хозяйственной деятельности привели к повышению хозяйственной ценности пойменных земель и как следствие – к увеличению среднемноголетних ущербов от наводнений. Большие наводнения за последние годы были отмечены в 1956, 1958, 1974, 1979, 1993, 1999 гг.

Общий объем воды, аккумулированной в озерах, оценивается в 6-7 км3; объем водохранилищ – 3,1 км3.

Естественные ресурсы подземных вод составляют 15,9 км3.

Отбор вод на бытовые и хозяйственные нужды не превышает 5-7% от ежегодно возобновляемых водных ресурсов. Кроме того, более половины от объема забираемой воды после очистки повторно сбрасывается в водные объекты.

Отличительной особенностью водных ресурсов Республики Беларусь является их принадлежность к бассейнам Черного и Балтийского морей, обусловливающая тесные территориальные и хозяйственные связи с сопредельными странами (Россией, Украиной, Польшей, Литвой и Латвией), и необходимость выполнения определенных международных обязательств, поскольку до 80% стока рек формируется на территории Беларуси.

Подземные воды

Подземные воды распространены на территории Беларуси повсеместно. Их естественные ресурсы составляют 15,9 км3 в год (43560 тыс. м3/сут). Величина естественных ресурсов зависит от условий формирования подземных вод, которые наиболее благоприятны в центральной, северо-восточной и западной частях страны. Эксплуатируются в основном неглубоко залегающие (50-200 м) водоносные горизонты, имеющие тесную гидравлическую связь с вышележащими горизонтами подземных вод и поверхностными водотоками.

Подземные воды характеризуются в основном благоприятными условиями формирования естественных ресурсов, обеспеченных инфильтрацией атмосферных осадков.

На территории республики разведано 243 месторождения и участка подземных вод, по которым утверждены запасы подземных вод в количестве 6643,72 тыс. м3/сут. На базе утвержденных запасов работает132 групповых водозабора для водоснабжения 73 городов, промышленных центров и крупных населенных пунктов.

Суммарный водоотбор из подземных источников по этим водозаборам составляет 1857,3 тыс. м3/сут. Общий водоотбор подземных вод по республике (с учетом водоотбора из неутвержденных запасов) составляет2992,5 тыс. м3/сут. Таким образом, степень использования разведанных эксплуатационных запасов в целом в республике не более 28%.

Значительное количество (109) разведанных месторождений подземных вод с общими эксплуатационными запасами 2067,3 тыс. м3/сут (что составляет 31% от утвержденных по республике запасов) вообще не освоено и только начинает разрабатываться.

Опыт эксплуатации и материалы режимных наблюдений на эксплуатируемых месторождениях свидетельствует, что в большинстве случаев реальная схема фильтрации подземных вод не соответствует принятой при оценке эксплуатационных запасов и при условии соблюдения экологических и технологических требований, как правило, возможен прирост эксплуатационных запасов.

Таким образом, по запасам подземных вод Республика Беларусь может достаточно оптимистично смотреть в будущее, основная задача – обеспечить правильную эксплуатацию разведанных месторождений и предотвратить их возможное загрязнение.

Поверхностные воды

Всего в Республике Беларусь насчитывается 20800 рек, общей протяженностью 90600 км. Крупнейшие реки, протяженностью более 500 км – Днепр и его притоки Припять, Березина, Сож; Неман и его приток Вилия; Западная Двина.

Таблица 1.1

Наиболее длинные реки

Важное значение для судоходства имеют реки Припять, Днепр, Неман, Березина и Западная Двина, а также Днепровско-Бугский канал.

В Беларуси имеется 10800 озер, в том числе 470 площадью более 0,5 км2 каждое и более 9000 болот.

Наиболее глубокие, разнообразные по очертаниям и живописные озера находятся в Белорусском Поозерье. Самое большое озеро Нарочь занимает площадь около 80 км2, наибольшая глубина около 25 м.

 Таблица 1.2

Крупнейшие озера

КАЧЕСТВО ВОДЫ В ВОДНЫХ ИСТОЧНИКАХ

В водном законодательстве нашей республики в основе гигиенических критериев качества воды лежат следующие требования. Вода, используемая населением для питьевых и других целей, должна соответствовать физиологическим потребностям человека по органолептическим свойствам (запах, привкус, окраска) и солевому составу, быть безвредной и безопасной.

Действующие гигиенические нормативы играют большую организующую роль при проектировании новых и реконструкции старых промышленных предприятий. Они выступают научно обоснованным критерием оценки качества воды в водоемах и водотоках, позволяют контролирующим организациям объективно оценить их состояние, в ряде случаев способствуют совершенствованию методов очистки сточных вод многих промышленных и коммунально-бытовых предприятий.

Качество подземных вод на действующих водозаборах, на которых ведутся режимные наблюдения, соответствует требованиям СанПиН 10-124 РБ 99 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». Исключение составляют отдельные компоненты, такие как железо и марганец.

По содержанию железа в Республике Беларусь не соответствует гигиеническим требованиям более чем70% разведанных подземных водоисточников. Концентрация соединений железа составляет в них от 1 до 10мг/л и более. Иногда в подземных водах наблюдается превышение норм содержания марганца, аммиака, фтора, солей жесткости и пр..

До недавнего времени имела место тенденция ухудшения качества подземных вод по ряду показателей (нитраты, сульфаты, хлориды, фенолы, хром, свинец, нефтепродукты, микробные загрязнения и др.) в результате влияния объектов городского хозяйства (полигоны твердых бытовых отходов, полей фильтрации, иловых площадок) промышленных и сельскохозяйственных предприятий, смывов с сельхозугодий и т.д.

По данным официальной статистики, 31% из числа опробованных подземных водоисточников не соответствовало санитарным нормам, что приводило к ликвидации водозаборных скважин (примером являются водозаборы Борисова, Новогрудка, Речицы и др.). Количество нестандартных из общего количества отобранных проб воды по санитарно-химическим показателям достигало 34%, по микробиологическим – 6%.

Одной из основных причин ухудшения качества подземных вод для питьевых целей является отсутствие или несоблюдение режима зон санитарной охраны (ЗСО) подземных источников водоснабжения.

По данным Центрального научно исследовательского института комплексного использования водных ресурсов (ЦНИИКИВР), из 13867 источников водоснабжения 2067 (14,9%) не имеют ЗСО. Зоны санитарной охраны не утверждены для 9110 (65,7%) и необустроены для 2124 (15,3%) источников.

Несмотря, на имеющиеся недостатки, питьевое водоснабжение из подземных источников традиционно считается лучшим техническим решением. Подземные воды, в большей своей части, безопасны в санитарно-эпидемиологическом отношении, их химический состав не подвержен сезонным изменениям, они содержат минимальное количество растворенных солей, минеральных и органических примесей, что обусловливает гораздо меньшие затраты на их водоподготовку.

Анализ состояния поверхностных водных объектов показывает, что для большинства водотоков бассейна Днепра на территории Республики Беларусь качество воды колеблется в широком диапазоне от относительно-чистой до загрязненной. Вместе с тем, уровень загрязненности ряда водных объектов превышает существующие нормативные требования.

Несмотря на то, что в настоящее время на территории республики очистке подвергается значительная часть бытовых и производственных стоков, происходит это, прежде всего, потому что не все города, не говоря уже о сельских населенных пунктах, имеют очистные сооружения и далеко не везде обеспечивается должный эффект очистки.

Например, в 1997г. в водные объекты на территории республики поступило 1172 млн м3 очищенных стоков. Со сточными водами городов и промышленных предприятий в реки было сброшено 12,1 тыс. тонн органических веществ, 0,3 тыс. тонн нефтепродуктов, 6,4 тыс. тонн азота аммонийного, 474 тонны металлов.

На основе оценок по объему воды (который требуется для разбавления стоков) сбрасываемых в реки до уровня предельно-допустимых концентраций, к числу наиболее загрязненных на территории Республики Беларусь (по материалам 1997 г.) отнесены Днепр (13,0), Березина (10,0), Свислочь (7,9), Неман (2,1), Сож (1,2).

К наиболее загрязненным водотокам в настоящее время отнесят р. Свислочь на участке ниже выпуска сточных вод Минской станции аэрации и р. Узу, загрязняемую сточными водами городских очистных сооружений г. Гомеля.

Выполненные в последние годы в ЦНИИКИВР расчеты по оценке баланса качества поверхностных вод показали, что определяющее влияние на качество речных вод оказывают рассредоточенные (неточечные) источники загрязнения, обусловленные преимущественно сельскохозяйственной деятельностью (животноводческие стоки, смывы с неканализованных территорий и с сельскохозяйственных угодий избытков органических и минеральных удобрений и пестицидов, сухие и мокрые выпадения из атмосферы и др.).

В бассейнах большинства рек нашей республики объем загрязнений, поступивших в реки и водоемы, обусловленных действием неточечных источников (азот аммонийный, нитратный, фосфаты, органические вещества), превышает 50% от их общего объема.

Существенное влияние на качество подземных и поверхностных вод в республике оказывают крупные животноводческие комплексы по выращиванию крупного рогатого скота и откорму свиней, наибольшее количество которых сосредоточено в бассейне р. Неман (35 комплексов крупного рогатого скота из 115 в республике и 41 свинокомплекс из 114 по республике в целом).

На крупных комплексах неизбежно накапливается избыток отходов животноводства и свиноводства, которые в силу целого ряда причин не могут быть полностью утилизированы или использованы в виде органических удобрений (отсутствие герметичных хранилищ длительного хранения жидких отходов, невысокая удобрительная ценность навозной жижи, высокие транспортные расходы по доставке навоза на поля и др.).

Большинство из них не оборудовано очистными сооружениями и, по оценкам института геохимии и геофизики Академии наук Республики Беларусь, ежегодно около 92 млн. м3 жидких стоков сбрасывается в реки и водоемы, поступает на поля орошения и просачивается до уровня грунтовых вод.

По своему воздействию на природные объекты неочищенные стоки животноводческих комплексов эквивалентны отходам высшей категории вредности, в составе которых преобладают органические вещества, аммонийный азот, фосфаты, тяжелые металлы, оказывающие негативное влияние на воду, ухудшающие ее гигиенические и санитарно-химические показатели. Большие количества органических соединений азота и фосфора, кроме стоков от животноводческих ферм, попадают в воду также с канализационными стоками.

Повышение концентрации питательных веществ (эвтрофикация), приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме. Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивной эвтрофикации водоемов.

Для борьбы с эвтрофикацией водоемов требуется разработка новых методов очистки стоков, в том числе широкое использование для утилизации избыточного активного ила и сырого осадка коммунальных очистных сооружений, а также отходов животноводческих комплексов – метаногенеза, что в республике только начинает внедряться.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Водные ресурсы (включая поверхностные и подземные воды) используются для удовлетворения потребностей хозяйственно-питьевого, производственного, сельскохозяйственного (включая орошение), прудово-рыбного хозяйства, а также целей рекреации (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Использование воды в народном хозяйстве Республики Беларусь

Потребление питьевой воды на душу населения по городам составляет от 180 до 370 л/сутки. Наибольшее удельное хозяйственно-питьевое водопотребление отмечено в городах Минск, Бобруйск, Могилев. В целом, в последние два года, в связи с массовой установкой индивидуальных приборов учета воды, в соответствии с Директивой №3 Президента Республики Беларусь – наметилась положительная тенденция снижения потребления воды населением республики.

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения основным источником в Республике Беларусь остаются подземные воды. Их доля в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет около 88%. В Минской области на территории бассейна Днепра отбор подземных вод приближается к 14% от прогнозных ресурсов. По остальным областям использование водных ресурсов по отношению к прогнозным запасам существенно ниже (5,2 – 8,3).

Поверхностные воды используются для этих целей только в г. Минске (около 1/3 от водопотребления) и в незначительной степени в г. Гомеле. Использование поверхностных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения оценивается величиной около 255 тыс. м3/сутки.

По сравнению с серединой 90-х годов отмечается значительное снижение (почти в 2 раза) использования свежей воды на производственные и сельскохозяйственные цели, что привело к снижению объема сброшенных сточных вод.

Важным направлением рационального водопользования промышленностью является разработка и утверждение Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды РБ технологических нормативов водопотребления и водоотведения, которые в настоящее время имеют 115 предприятий республики.

Вследствие преобладания равнинного рельефа энергетические ресурсы рек республики относительно невелики. В настоящее время выработка энергии на ГЭС составляет менее 0,1% от общего объема вырабатываемой энергии.

В Беларуси построены гидротехнические сооружения осуществляющие межбассейновую переброску стока (Вилейско – Минская водная система), и каналы, служащие главным образом для целей судоходства (Днепровско-Бугский канал, соединяющий бассейны Балтийского и Черного морей).

С учетом радиационного загрязнения Республики Беларусь полноценное рекреационное значение в основном имеет ее центральная и северная часть, где расположены наиболее крупные водные объекты и городские агломерации.

Одним из интересных и перспективных направлений использования водных ресурсов республики является прудово-рыбное хозяйство.

Рыбоводством занимаются специализированные организации, за которыми закреплено 8,9 тыс. га прудовой площади (59% пригодных для ведения рыбоводного хозяйства рыболовных угодий), и 224юридических лица, которым передано в аренду 98,3 тыс. га озер и водохранилищ, 13 тыс. км рек (30,2%).