Рациональное использование и охрана водных ресурсов в России

II.  Рациональное использование и охрана водных ресурсов в России.

Водные ресурсы и их использование. Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Известный русский и советский геолог академик А. П. Карпинский говорил, что нет более драгоценного ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.

Основой водных ресурсов России является речной сток, составляющий в среднем  по водности года 4262 км³, из которых около 90% приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где проживает свыше 80% населения России и сосредоточен ее основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал, приходится менее 8% общего объема речного стока.

В настоящее время обеспеченность водой в расчете на одного человека в сутки в различных странах мира разная. В ряде стран с развитой экономикой назрела угроза недостатка воды. Дефицит пресной воды на земле растет в геометрической прогрессии. Однако существуют перспективные источники пресной воды – айсберги, рожденные ледниками Антарктиды и Гренландии.

Без воды не может жить человек. Вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а  очень часто и средство производства. Увеличение расходования воды промышленностью  связано не только с ее быстрым  развитием, но и с увеличением  расхода воды на единицу продукции. Например, на производство 1 т хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют 250 м³ воды. Много воды требуется химической промышленности. Так, на производство 1 т аммиака затрачивается около 1000 м³ воды.

Современные крупные теплоэлектростанции  потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 тыс. кВт расходует до 120 м³/с, или более 300 млн. м³ в год. Валовое потребление воды для этих станций в перспективе возрастет примерно в 9-10 раз.

Одним из наиболее значительных водопотребителей является сельское хозяйство. В системе водного хозяйства это самый крупный водопотребитель. На выращивание 1 тн пшеницы требуется за вегетационный период 1500 м³ воды, 1 тн риса – более 7000 м³. Высокая продуктивность орошаемых земель стимулировала резкое увеличение из площади во всем мире – она сейчас равна 200 млн. га. Составляя около 1/6 всей площади посевов, орошаемые земли дают примерно половину сельскохозяйственной продукции.

Особое место в использовании  водных ресурсов занимает водопотребление  для нужд населения. На хозяйственно-питьевые цели в нашей стране приходится около 10% водопотребления. При этом обязательными  являются бесперебойность водоснабжения, а также строгое соблюдение научно обоснованных санитарно-гигиенических  нормативов.

Использование воды для хозяйственных  целей – одно из звеньев круговорота  воды в природе. Но антропогенное  звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу  опресненной. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов  и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.

По данным Государственного водного  кадастра, суммарный забор воды из природных водных объектов в 1995 г. составил 96,9 км³. В том числе для нужд народного хозяйства было использовано свыше 70 км³, в том числе на:

• промышленное водоснабжение – 46 км³;
• орошение – 13,1 км³;
• сельскохозяйственное водоснабжение – 3,9 км³;
• прочие нужды – 7,5 км³.

Потребности промышленности на 23% удовлетворялись  за счет забора воды из природных водных объектов и на 77% - системой оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.

Питьевое водоснабжение. Основными принципами питьевого водоснабжения являются:

• государственные гарантии первоочередного обеспечения питьевой водой граждан в целях удовлетворения их жизненных потребностей и охраны здоровья;
• государственный контроль и регулирование вопросов питьевого водоснабжения, подотчетность организаций, ответственных за питьевое водоснабжение, органам исполнительной власти и местного самоуправления, а также органам государственного надзора и контроля, органам по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям в пределах их компетенции;
• обеспечение безопасности, надежности и управляемости систем питьевого водоснабжения с учетом их технологических особенностей и выбора источника водоснабжения на основе единых стандартов и нормативов, действующих на территории РФ, приоритетное использование для питьевого водоснабжения подземных источников;
• учет и платность питьевого водоснабжения;
• государственная поддержка производства и поставок оборудования, материалов для питьевого водоснабжения, а также химических веществ для очистки и обеззараживания воды;
• отнесение систем питьевого водоснабжения к важным объектам жизнеобеспечения.

Большое значение имеет удовлетворение потребностей населения в питьевой воде в местах его проживания через  централизованные или нецентрализованные системы питьевого водоснабжения.

В РФ централизованные системы водоснабжения  функционируют в 1052 городах (99% общего числа городов) и 1785 поселках городского типа (81%). Однако во многих городах ощущается  недостаток мощностей водопровода. В целом по России дефицит мощностей  водопровода превышает 10 млн. м³/сутки, или 10% установленной мощности.

Источниками централизованного водоснабжения  служат поверхностные воды, доля которых  в общем объеме водозабора составляет 68%, и подземные воды – 32%.

Практически все поверхностные  источники водоснабжения в последние  годы подвергаются воздействию вредных  антропогенных загрязнений, особенно такие реки, как Волга, Дон, Северная Двина, Уфа, Тобол, Томь и другие реки Сибири и Дальнего Востока. 70% поверхностных  вод и 30% подземных потеряли питьевое значение и перешли в категории загрязненности – “условно чистая” и “грязная”. Практически 70% населения РФ употребляют воду, не соответствующую ГОСТу “Вода питьевая”.

За последние 10 лет объемы финансирования водохозяйственной деятельности в  России сокращены в 11 раз. В результате этого ухудшились условия водообеспечения населения.

Нарастают процессы деградации поверхностных  водных объектов за счет сбросов в  них загрязненных сточных вод  предприятиями и объектами жилищно-коммунального  хозяйства, нефтехимической, нефтяной, газовой, угольной, мясной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, а также черной и цветной металлургии, сбора коллекторно-дренажных вод  с орошаемых земель, загрязненных ядохимикатами и пестицидами.

Продолжается истощение водных ресурсов рек под влиянием хозяйственной  деятельности. Практически исчерпаны  возможности безвозвратного водоотбора в бассейнах рек Кубань, Дон, Терек, Урал, Исеть, Миасс и ряда других.

Неблагополучным является состояние  малых рек, особенно в зонах крупных  промышленных центров. Значительный ущерб  малым рекам наносится в сельской местности из-за нарушения особого  режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах, приводит к загрязнению рек, а также смыву почвы в результате водной эрозии.

Возрастает загрязнения подземных  вод, используемых для водоснабжения. В РФ выявлено около 1200 очагов загрязнения  подземных вод, из которых 86% расположены  в европейской части. Ухудшение  качества воды отмечено в 76 городах  и поселках, на 175 водозаборах. Многие подземные источники, особенно обеспечивающие крупные города Центрального, Центрально-Черноземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чем свидетельствует снижение санитарного уровня воды, местами достигающее десятков метров.

Суммарный расход загрязненных вод  на водозаборах составляет 5-6% от общего количества подземных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

На территории России обнаружено около 500 участков, где подземные воды загрязнены сульфатами, хлоридами, соединениями азота, меди, цинка, свинца, кадмия, ртути, уровни содержания которых в десятки раз превышают ПДК.

Из-за повышенного загрязнения  водоисточников традиционно применяемые технологии обработки воды в большинстве случаев недостаточно эффективны. На эффективность водоподготовки отрицательно влияет дефицит реагентов и низкий уровень оснащенности водопроводных станций, автоматикой и приборами контроля. Положение усугубляется тем, что 40% внутренних поверхностей трубопроводов поражены коррозией, покрыты ржавчиной, следовательно, при транспортировке качество воды дополнительно ухудшается.

Государственный контроль и надзор в области питьевого водоснабжения  проводится органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы во взаимодействии с органами государственного экологического контроля и государственными органами управления использования и охраны водного  фонда. Учет количества потребляемой воды из централизованных систем питьевого  водоснабжения осуществляется органами жилищно-коммунального хозяйства.

Программы развития питьевого водоснабжения  входят неотъемлемой частью в планы  социально-экономического развития территорий. Проектирование, строительство и  реконструкция централизованных и  нецентрализованных систем питьевого  водоснабжения осуществляется с  расчетными показателями генеральных  планов развития территорий, строительными  нормами и правилами, государственными стандартами, санитарными правилами  и нормами. При этом в обязательном порядке учитываются требования обеспечения надежности указанных  систем при воздействии на них  дестабилизирующих факторов природного (оползни, подтопления, истощение водоносного  горизонта и др.) и техногенного происхождения.

Основным потребителем воды является население (81%), в промышленности используется 11%, остальная часть – в коммунально-бытовом  секторе.

Классификация водопользований. Для водопользований устанавливаются следующие признаки классификации: цели водопользования; объекты водопользования; технические условия водопользования; условия предоставления водных объектов в пользование; характер использования воды; способ использования водных объектов; воздействие водопользований на водные объекты.

По целям водопользования разделяются  на хозяйственно-питьевые, коммунальные нужды населения, на лечебные, курортные  и оздоровительные цели, нужды  сельского хозяйства, орошение и  обводнение, промышленные нужды, нужды  теплоэнергетики, территориальное  перераспределение стока поверхностных  вод и пополнение запасов подземных  вод, нужды гидроэнергетики, нужды  водного транспорта и лесосплава, нужды рыбного хозяйства, сброс  сточных вод, прочие нужды, многоцелевое водопользование.

По объектам водопользования воды подразделяются на поверхностные, подземные, внутренние территориальные, морские.

По техническим условиям водопользования  – на общее и специальное.

По условиям предоставления водных объектов в водопользование –  на совместное и обособленное.

По характеру использования  воду рассматривают как вещество с определенными свойствами, как  массу и энергетический потенциал  и как среду обитания.

По способу использования водных объектов – с изъятием воды (с  возвратом и без возврата), без  изъятия воды.

По воздействию водопользования  на водные объекты – на количественные и качественные.

Источники загрязнения водоемов. Источниками  загрязнения признаются объекты, с  которых осуществляется сброс или  иное поступление в водные объекты  вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно  влияющих на состояние дна и береговых  водных объектов.

Охрана водных объектов от загрязнения  осуществляется посредством регулирования  деятельности как стационарных, так  и других источников загрязнения.

На территории России практически  все водоемы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинстве  из них не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой  качества поверхностных вод выявили  тенденцию к росту их загрязненности. Ежегодно увеличивается число створов  с высоким уровнем загрязнения  воды (более 10 ПДК) и количество случаев  экстремально высокого загрязнения  водных объектов (свыше 100 ПДК).

Основными источниками загрязнения  водоемов служат предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, целлюлозно-бумажной, легкой промышленности.

Водохранилища и гидротехнические сооружения. В гидрографической сети России все большую роль играют искусственные водоемы – водохранилища (водоемы замедленного водообмена), предназначенные для выравнивания и регулирования стока, а также обеспечивать работу электростанций, систем орошения и др. Чтобы сбалансировать обеспечение водными ресурсами, в России была осуществлена широкая программа водохозяйственного и гидроэнергетического строительства.

В 1997 г. правительством РФ принято постановление “О порядке эксплуатации водохранилищ”. Министерство природных ресурсов РФ совместно с органами исполнительной власти субъектов федерации и организациями, деятельность которых влияет на экологическое состояние водохранилищ, обеспечивает в установленном порядке разработку и осуществление по согласованию с территориальными органами Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ, Государственного комитета по охране окружающей среды, Федеральной службы лесного хозяйства, органами государственного санитарно-эпидемологического надзора и другими заинтересованными организациями противоэрозионные, лесохозяйственные и другие мероприятия по предупреждению водной эрозии почв, загрязнения, засорения, заиливания и истощения водохранилищ, поддержанию благоприятного водного режима и качества воды, улучшению условий водопользования населения, среды обитания животных и растений.

Поддержание в надлежащем техническом  и санитарном состоянии водохранилищ, предоставленных в особое пользование, осуществляется организациями, в пользовании  которых они находятся.

К гидротехническим сооружениям относятся  плотины, здания гидроэлектростанций, водосборные, водоспускные и водовыпускные  сооружения, тоннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники, сооружения, предназначенные для  защиты от наводнений и разрушения берегов водохранилищ, берегов и  дна рек, сооружения (дамбы), ограждающие  хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций, устройства от размыва на каналах, а  также другие сооружения для использования  водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.

Самоочищение водоемов. Каждый водоем – это сложная система, где обитают бактерии, высшие водные растения, различные беспозвоночные животные. Совокупная их деятельность обеспечивает самоочищение водоемов. Одна из природоохранных задач поддержать способность самоочищения водоемов от примесей.

Факторы самоочищения водоемов можно  условно разделить на три группы: физические, химические и биологические.

Среди физических факторов первостепенное значение имеет разбавление, растворение  и перемешивание поступающих  загрязнений. Хорошее перемешивание  и снижение концентраций взвешенных частиц обеспечивается быстрым течением рек. Способствует самоочищению водоемов оседание на дно нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. В зонах с умеренным климатом река самоочищается через 200-300 км от места загрязнения, а на Крайнем Севере – через 2 тыс. км.

Обеззараживание воды происходит под  влиянием ультрафиолетового излучения  Солнца. Эффект обеззараживания достигается  прямым губительным воздействием ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток, а  также споровые организмы и вирусы.

Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление  органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу или по общему содержанию органических веществ.

Санитарный режим водоема характеризуется прежде всего количеством растворенного в нем кислорода. Его должно бить не менее 4 мг на 1 л воды в любой период года для водоемов для водоемов первого и второго видов. К первому виду относят водоемы, используемые для питьевого водоснабжения предприятий, ко второму – используемые для купания, спортивных мероприятий, а также находящихся в черте населенных пунктов.

К биологическим факторам самоочищения водоема относятся водоросли, плесневые  и дрожжевые грибки. Однако фитопланктон не всегда положительно воздействует на процессы самоочищения: в отдельных  случаях массовое развитее сине-зеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения.

Самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать и представители животного мира. Так, устрица и некоторые другие амебы адсорбируют кишечные и  другие вирусы. Каждый моллюск отфильтровывает  в сутки более 30 л воды.

Чистота водоемов немыслима без  охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого  водоема, эффективного контроля за развитием  населяющих его различных живых  организмов можно достичь положительных  результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.

Санитарные условия спуска сточных  вод. Водоемы и водотоки (водные объекты) считаются загрязненными, если показатели состава и свойств воды в них  изменились под прямым или косвенным  влиянием производственной деятельности и бытового использования населением и стали частично или полностью  непригодными для одного из видов  водопользования. Пригодность состава  и свойств поверхностных вод, используемых для хозяйственно-питьевого  водоснабжения и культурно-бытовых  нужд населения, а также рыбохозяйственных целей, определяется их соответствием требованиям и нормативам одновременно. Если водный объект или его участок используют для различных нужд народного хозяйства, при определении условий сброса сточных вод следует использовать более жесткие нормативы качества поверхностных вод.

Состав и свойства воды, водных объектов должны контролироваться в  створе, расположенном на водотоках  на 1 км выше ближайших по течению пунктов водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах – на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Состав и свойства воды в водоемах или водотоке в пунктах питьевого  и культурно-бытового водопользования  по всем показателям должны соответствовать  нормативам.

Запрещается сбрасывать в водные объекты: а) сточные воды, содержащие вещества или продукты трансформации веществ  в воде, для которых не установлены  ПДК, а также вещества, для которых  отсутствуют методы аналитического контроля; б) сточные воды, которые могут быть устранены путем организации бессточного производства, рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения после соответствующей очистки и обеззараживания в промышленности, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве; в) неочищенные или недостаточно очищенные производственные, хозяйственно-бытовые сточные воды и поверхностный сток с территорий промышленных площадок и населенных пунктов.

Запрещается сбрасывать в водные объекты  сточные воды, содержащие возбудителей инфекционных заболеваний. Сточные  воды, опасные в эпидемическом  отношении, могут сбрасываться в  водные объекты только после соответствующей  очистки и обеззараживания.

Запрещается допускать в водные объекты утечки от нефте- и продуктопроводов, нефтепромыслов, а также сброс мусора, неочищенных сточных, подсланевых, балластных вод и течки других веществ с плавучих средств водного транспорта.

Запрещается на водных объектах, используемых преимущественно для водоснабжения  населения, молевой сплав леса, а  также сплав древесины, в пучках и кошелях без судовой тяги.

Не допускается сброс сточных  вод в водные объекты, используемые для водо- и грязелечения, а также в водные объекты, находящиеся в пределах округов санитарной охраны курортов.

Место выпуска сточных вод должно быть расположено ниже по течению  реки от границы населенного пункта и всех мест водопользования населения  с учетом возможности обратного  течения при нагонных ветрах. Место  выпуска сточных вод в непроточные  и малопроточные водоемы (озера, водохранилища и др.) должно определяться с учетом санитарных, метеорологических  и гидрологических условий с  целью исключения отрицательного влияния  выпуска сточных вод на водопользование  населения.

Сброс сточных вод в водные объекты  в черте населенного пункта через  существующие выпуски допускается  лишь в исключительных случаях при  соответствующем технико-экономическом  обосновании и по согласованию с  органами государственного санитарного  контроля.

Запрещается принятие в эксплуатацию объектов с недоделками, отступлениями  от утвержденного проекта, не обеспечивающими  соблюдение нормативного качества воды, а также без испытания и  проверки работы всего установленного оборудования и механизмов.

Охрана водоемов. Водное законодательство России регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную водную среду; поддержание оптимальных условий водопользования; качества поверхностных и подземных вод в соответствии с санитарными и экологическими требованиями; защиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения; сохранения биологического разнообразия водных экосистем.

Согласно Водному кодексу РФ, использование водных объектов для  питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения является приоритетным. Для этих водоснабжений должны использоваться защищенные от загрязнения и засорения  поверхностные и подземные водные объекты.

Запрещается сброс сточных и  дренажных вод в водные объекты:

• содержащие природные лечебные ресурсы;
• отнесенные к особо охраняемым;
• находящиеся в курортных зонах, местах отдыха населения;
• находящиеся в местах нереста и зимовки ценных и особо охраняемых видов рыб, в местах обитания ценных и занесенных в Красную книгу видов животных и растений.

Порядок разработки и утверждения  нормативов предельно допустимых вредных  воздействий на водные объекты устанавливается  правительством РФ.

Охрана малых рек. Малые реки (длиной до 100 км), на долю которых приходится значительная часть поверхностного стока России, наиболее восприимчивые к антропогенному воздействию.

Своеобразный компонент географической среды, малые реки в значительной степени выполняют функцию регулятора водного режима определенных ландшафтов, поддерживая равновесие и осуществляя  перераспределение влаги. Главной  особенностью формирования стока малых  рек является очень тесная их связь  с ландшафтом бассейна, что и обусловливает  легкую уязвимость этих водных артерий  – не только при чрезмерном использовании  водных ресурсов, но и при освоении водосбора.

Под воздействием хозяйственной деятельности малые реки преждевременно вступили в фазу старения. Снижение водности и заиление русел способствует быстрому зарастанию и заболачиванию, наступает  деградация, и малые реки исчезают с лица земли.

Вырубка лесов и неумеренная  распашка прилегающих территорий приводят к значительному уменьшению поверхностного и подземного грунтового стока воды в малые реки. Особенно пагубна  распашка склонов, балок, оврагов, при которой нарушается эрозионная устойчивость почвы и значительная ее часть смывается в реки. Реки заиливаются, мелеют.

Охрана вод малых рек теснейшим  образом связана с охраной  от загрязнения территорий, с которой  река собирает свои воды.

У малых рек способность к  самоочищению значительно меньше, чем  у больших, и механизм самоочищения при перегрузках легко нарушается. В связи с этим особенно остро стоит задача создания на их берегах водоохранных зон.

Овраги, примыкающие к водоохранной зоне, должны быть укреплены, чтобы не засоряли, не заиливали водоем. За пределы зоны должны бить вынесены все объекты-загрязнители. Родники, питающие реку или озеро должны быть расчищены, ухожены.

Очистка бытовых сточных  вод. Очистка сточных вод – это разрушение или удаление из них определенных веществ, а обеззараживание – удаление патогенных микроорганизмов.

Канализация – комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление за пределы населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных  вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание.

Через коммунальные системы канализации  в поверхностные водные объекты  ежегодно сбрасывается 13,3 млрд. м³ сточных вод, из которых на очистных сооружениях очищается до установленных нормативов 8% стоков, а 92% сбрасываются недостаточно очищенными и 18% - без всякой очистки.

В 1996 г. правительство РФ приняло постановление “О взимании платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов”. В постановлении рекомендуются определить расценки за сверхнормативный сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации с учетом освоения абонентами средств на проведение мероприятий по уменьшению указанного сброса.

В настоящее время наиболее широкое  применение в нашей стране находит  система канализации, предусматривающая  устройство двух сетей трубопроводов: по производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые  и промышленные сточные воды подаются на очистные сооружения, а по водостоку, как правило, без очистки, в ближайший  водный объект отводятся дождевые и  талые воды.

Очистка промышленных сточных  вод. Механическая очистка сточных вод обеспечивает удаление взвешенных грубо- и мелкодисперсных (твердых и жидких) примесей. Грубодисперсные примеси обычно выделяют из сточных вод отстаиванием и флотацией, мелкодисперсные – фильтрованием, отстаиванием, электрохимической коагуляцией, флокуляцией