Проблемы водных ресурсов водных бассейнов

Современные проблемы при потреблении водных ресурсов и усиление водохозяйственной напряжённости в мире

Проблема использования качественных водных ресурсов напрямую касается каждой страны. С увеличением числа людей на планете, их нужд и объёмов транспортной и промышленной сферы количество водных ресурсов стремительно сокращается. Несмотря на принимаемые меры по восполнению водных ресурсов, накопление воды происходит крайне медленно. Нехватку водных ресурсов переживают на себе страны Ближнего Востока, тропические районы и большая часть Африканского континента. Также большие сложности с пресной водой испытывают островные государства — Ирландия, Великобритания, Япония, Мальдивы.

С участием представителей более 50 стран мира и 300 международных организаций был создан Всемирный Водный Совет, на котором ведущие мировые специалисты стараются найти пути решения наиболее острых вопросов.

Загрязнение вод

При промышленном производстве происходит сброс стоков, содержащий в себе тяжёлые металлы, органические соединения (нефть, пестициды, органические остатки). Данные отходы являются токсичными для водных обитателей, вызывая мутацию и даже гибель наиболее чувствительных к изменению экологического фона видов. При процессе гниения сточных вод образуются токсичные вещества, такие, как сероводород, которые делают использование воды непригодной не только для питья, но и для промышленных или сельскохозяйственных нужд. При наличии таких токсичных веществ проникновение солнечного света на глубину затрудняется, что снижает процессы фотосинтеза.

Важным санитарным требованием к воде является обязательное наличие определённого количества кислорода. В загрязнённой воде его степень снижена из-за недостаточного газообмена между водой и атмосферой.

К наиболее загрязнённым водным ресурсам относят страны Индии, Азии и развивающиеся страны. Но не только эти страны страдают от загрязнённости водоёмов. К примеру, в Китае наиболее загрязнёнными реками считаются Янцзы и Хуанхэ. В США — Миссисипи, а в Италии — Сарно.

На территории РФ к рекам с наибольшими экологическими проблемами относят Волгу, Обь, Дон, Кубань.

Ухудшение качества питьевой воды

При нарушении условий режима эксплуатации водозаборов качество питьевой воды ухудшается. При этом размеры очага загрязнения подземных вод могут достигать сотен квадратных километров.

К некоторым причинам потери надлежащего качества питьевой воды можно отнести природные и антропогенные причины:

Природными прежде всего являются:

Антропогенные представляют собой:

• сброс в водотоки посторонних нерастворимых предметов, например, древесины, металлов, строительного мусора и т. д.;
• утилизация органических веществ, приводящая к изменению щёлочно-кислотных показателей;
• некорректная работа гидротехнических сооружений;
• попадание большого количества поверхностно-активных веществ в водоёмы.

При недостатке качества питьевой воды под угрозу ставится здоровье людей. Поэтому на территории РФ на водоочистных станциях проводится контроль качества воды по различным показателям. Так, микробиологические показатели, отражающие безопасность воды, с точки зрения эпидемиологии, изучают 2 раза в сутки, органолептические (запах, цветность, степень мутности) — 6-12 раз в сутки (при ухудшении качества воды водоисточника — 12-24 раза в сутки). Остаточный хлор определяют каждый час.

С учётом ухудшения качества воды, наблюдающегося почти во всех странах, приняты меры по усилению критериев качества воды, поступающей в водопроводную сеть. Прежде всего это подчеркнуло необходимость повышения барьерной функции водопроводных сооружений за счёт применения новейших технологий очистки воды.

Как на территории РФ, так и за рубежом приняты ряд и законодательных, и исполнительных мер по поддержке и увеличению качества запасов питьевой воды. В нормативных документациях добавлены показатели, отражающие степень наличия вирусов и паразитов в составе воды. Увеличен перечень контролируемых показателей для ряда токсичных веществ. Устанавливаются и контролируются зоны санитарной охраны источников.

На местном уровне большое внимание уделяется работе водораспределительной системы. Она включает в себя грамотное проектирование, обеспечение надлежащего функционирования элементов путём проведения сезонных испытаний и систематического надзора.

Истощение запаса подземных вод

Грунтовые воды образуются, благодаря атмосферным осадкам и просачиванию (инфильтрации) под землю воды из поверхностных озёр, рек и прочих водоёмов. Их истощение может наступать вследствие выкачивания сверх установленного лимита либо в связи с изменением условия образования.

К снижению количества грунтовых вод приводят:

• угольная промышленность. Из-за технологической особенности добычи угля происходит изменение земной поверхности с образованием провалов и трещин;
• сельскохозяйственная деятельность. Часто служит одной из причин загрязнения водоёмов химическими и органическими элементами, что сказывается на количестве и качестве подземных вод;
• нефтяная отрасль производства. При бурении скважин возможно негативное влияние на состав грунтовых вод.

Основные мероприятия по защите подземных вод, проводимые на данный момент, заключаются в недопущении истощения запасов подземных вод и защите их от засорения. Как и для поверхностных вод, данная проблема может быть благополучно решена только в комплексе с мерами по защите окружающей среды.

Обмеление крупных рек

Причины обмеления крупных рек можно условно разделить:

1. Естественные причины. Пересыхание рек наблюдается в летний период при засушливом климате и минимальном количестве осадков, под воздействием высоких температур происходит испарение. При смене сезона и увеличении количества осадков восстанавливается нормальный уровень воды.
2. Антропогенные причины. Регулярная вырубка прибрежных лесных массивов, систематическое загрязнение рек и вымывание почвы приводит к мелению крупных рек. Деятельность человека способствует мелению крупных рек в среднем на 15-40% от первоначального уровня.

Последствия обмеления крупных рек:

• увеличивается растительность, цветут водоросли, и русло реки превращается в болото;
• транспортная проблема — невозможность движения крупных судов;
• возникает дефицит пресной воды;
• при обмелении крупных рек возможно полное пересыхание малых притоков.

Восстановление водного баланса требует больших временных и финансовых затрат.

К мероприятиям по охране уровня рек относят:

• мониторинг состояния уровня рек;
• мероприятия по предотвращению заболачивания;
• согласование лимитов водопотребления.

Отсутствие доступа к чистой питьевой воде у части населения

Доказано, что запасы пресной воды в мире составляют лишь 2,5% от мировых запасов, притом половина из них приходится на горные ледники. Доступ к чистой питьевой воде у населения земного шара неравномерен, от нехватки питьевых ресурсов страдают не только страны третьего мира, но и некоторые страны Ближнего Востока (Кувейт, ОАЭ, Бахрейн и т. д.). Из-за неблагоприятных экологических условий в запасах воды остро нуждается Индия.

На африканских территориях констатируется высокая смертность населения из-за инфекций при употреблении не пригодной для питья воды.

Численность населения в странах растёт, и потребность в питьевой воде увеличивается. Принимаются меры для обеспечения людей питьевой водой:

• ввоз воды из других стран;
• строительство искусственных водоёмов;
• строгий учёт расхода воды;
• выделение пресной воды из морских источников.

Нерациональное использование водных ресурсов

Среднестатистические города-миллионники используют около 300 тыс. м 3 воды в сутки, из них 75-80% превращаются в сточные воды.

В зависимости от образа использования водных ресурсов отрасли народного хозяйства можно разделить на две категории:

1. Водопользователи — используют водоёмы для различных нужд, но безвозвратный водозабор не ведут. К примеру, водный транспорт, рыбный промысел, службы хозяйственно-питьевого потребления.
2. Водопотребители — при потреблении воды из водоёмов часть её используется безвозвратно. Крупнейшими водопотребителями являются теплоэнергетика (особенно АЭС), сельское хозяйство, а из промышленности — химическая и металлургическая.

По целевому назначению пресную воду можно разделить на питьевую, промышленную, теплоэнергетическую и техническую. Последняя может служить также для хозяйственно-бытовых целей, полива в сельскохозяйственной отрасли, для нагрева или охлаждения помещений.

Последствия нерационального использования водных ресурсов могут быть как кратковременными, так и проявить себя спустя долгие годы:

• перерасход поверхностных вод. В этом случае перерасхода более 30% от среднегодового стока есть риск нанести урон не только эксплуатируемой реке, но и всему биоценозу на данном участке — возможно пересыхание болот, уменьшение популяции растений, животных и речной фауны;
• перерасход подземных вод. При неразумном потреблении подземные водохранилища не успевают восполнить свой запас, что приводит к быстрому истощению ресурса. Данная проблема особенно актуальна для регионов, где наблюдается дефицит поверхностных водоёмов, а потребность в воде высока. Уменьшение количества подземных вод влияет и на поверхностные водоёмы, так как такое падение приводит к сокращению родников, и связанные с ними поверхностные водоёмы, что усугубляет их экологические проблемы;
• просадка грунта. В земной коре образованы пустоты, которые заполняются водой. Такая вода является опорой вышележащей породы почвы, и при уменьшении количества воды опора исчезает, и происходит проседание грунта. Скорость опускания грунта может составлять 15-30 см в год. Иногда при просадке грунта возможно образование карстовых воронок, что может привести к катастрофе;
• подток солёной воды. Понижение уровня грунтовых вод или чрезмерное их потребление могут снизить давление в водоносном горизонте, что позволит проникать в него, а, следовательно, и в колодцы и артезианские скважины солёной воде.

Водные ресурсы нуждаются в защите, учёте и в экономном потреблении. Рассматривается несколько способов для сохранения её качества:

• разработка систем водоснабжения замкнутого типа в промышленности;
• многоступенчатая очистка сточных вод;
• обеспечение проверки качества воды в водных объектах;
• очистка пресной воды, поступающей к потребителю;
• установка приборов учёта как в производственной сфере, так и в жилом секторе.

Источник

Водные ресурсы и проблемы водопользования в России

В. М. Клапцов,

ведущий научный сотрудник Отдела отраслевой и региональной экономики РИСИ,

кандидат физико-математических наук

Выступление на ситуационном анализе «Глобальные проблемы водных ресурсов».

В настоящее время народонаселением мира используется примерно 54% всего доступного стока поверхностных вод (годная к употреблению, возобновляемая пресная вода). С учетом темпов роста глобальной экономики, показателя роста населения планеты (прирост на 85 млн чел./г.), и других факторов ожидается, что к 2025 г. этот показатель увеличится до 70%.

По данным ООН, более чем в 18 странах наблюдается дефицит воды (уровень в 1000 и менее куб. м на 1 чел./г.), при котором практически невозможно удовлетворить потребности в ней национальных экономик и коммунальные нужды граждан. По прогнозам число таких государств к 2025 году вырастет до 33.

На критически низком уровне водообеспеченности находятся: Ближний Восток, Северный Китай, Мексика, страны Северной Африки, Юго-Восточной Азии и ряд постсоветских государств. По данным Института Мировых Ресурсов (World Resource Institute), в наиболее тяжелом положении находятся Кувейт, где на душу населения приходится всего 11 куб. метров поверхностных вод, Египет (43 куб. м.) и Объединенные Арабские Эмираты (64 куб. м.). На 8-м месте в рейтинге находится Молдова (225 куб. м.), а на 9-ом -Туркменистан (232 куб. м).

Российская Федерация обладает уникальным водно-ресурсным потенциалом. Суммарные ресурсы пресных вод России оцениваются в 10803 куб. км/год. Возобновляемые водные ресурсы (объемом годового стока рек на территории России) составляют 4861 куб. км, или 10% мирового речного стока (второе место после Бразилии). Главный недостаток российских водных ресурсов — их крайне неравномерное распределение по территории страны. По величине местных водных ресурсов Южный и Дальневосточный федеральные округа России, например, различаются почти в 30 раз, а по водообеспеченности населения примерно в 100 раз.

Реки являются основой водного фонда России. По ее территории протекает свыше 120 тыс. крупных рек (длиной более 10 км) общей протяженностью свыше 2,3 млн. км. Количество малых рек гораздо больше (свыше 2,5 млн). Они формируют около половины суммарного объема речного стока, в их бассейнах проживает до 44% городского и почти 90% сельского населения страны.

Подземные воды, которые используются, главным образом, для питьевых целей обладают потенциальными эксплуатационными ресурсами, превышающими 300 куб. км/год. Более трети потенциальных ресурсов сосредоточены в европейской части страны. Разведанные к настоящему времени месторождения подземных вод располагают суммарными эксплуатационными запасами примерно в 30 куб. км /год.

В целом по стране суммарный водозабор на хозяйственные нужды относительно невелик — 3% среднего многолетнего стока рек. Однако в бассейне Волги, например, он составляет 33 % всего водозабора страны, а по ряду речных бассейнов показатель превышает экологически допустимые объемы изъятия (Дон — 64%, Терек – 68%, Кубань — 80% среднегодового стока). На юге европейской территории России практически все водные ресурсы вовлечены в народнохозяйственную деятельность. В бассейнах рек Урала, Тобола и Ишима водохозяйственная напряженность стала фактором, в определенной степени сдерживающим развитие народного хозяйства.

Практически все реки подвержены антропогенному воздействию, возможности экстенсивного водозабора для хозяйственных нужд по многим из них в целом исчерпаны. Вода многих российских рек загрязнена и непригодна для питьевых целей. Серьезной проблемой является ухудшение качества воды поверхностных водных объектов, которая в большинстве случаев не отвечает нормативным требованиям и оценивается как неудовлетворительная практически для всех видов водопользования.

Наблюдается деградация малых рек. Происходит их заиление, загрязнение, засорение, обрушение их берегов. Бесконтрольное изъятие воды, уничтожение и использование в хозяйственных целях водоохранных полос и зон, осушение верховых болот привели к массовой гибели малых рек, тысячи из которых прекратили свое существование. Их общий сток, особенно в европейской части России снизился более чем на 50%, в результате чего происходит разрушение водных экосистем, и делает эти реки непригодными для использования.

На сегодняшний день, по данным экспертов, нормативам не соответствует от 35% до 60% питьевой воды в России и порядка 40% поверхностных и 17% подземных источников питьевого водоснабжения. На территории страны выявлено свыше 6 тысяч участков загрязнения подземных вод, наибольшее количество которых приходится на европейскую часть России.

По имеющимся расчетам каждый второй житель Российской Федерации вынужден использовать для питьевых целей воду, не соответствующую по ряду показателей установленным нормативам. Почти треть населения страны пользуется источниками водоснабжения без соответствующей водоподготовки. При этом жители ряда регионов страдают от недостатка питьевой воды и отсутствия надлежащих санитарно-бытовых условий проживания.

В частности, некачественную по санитарно-химическим и микробиологическим показателям питьевую воду потребляет часть населения в Республиках Ингушетия, Калмыкия, Карелия, Карачаево-Черкесской Республике, в Приморском крае, в Архангельской, Курганской, Саратовской, Томской и Ярославской областях, в Ханты-Мансийском автономном округе и Чукотском автономном округе.

Причина проблемы кроется в массовом загрязнении бассейнов рек и озер. При этом основную нагрузку на водоемы создают промышленные предприятия, объекты топливно-энергетического комплекса, предприятия муниципального хозяйства и агропромышленного сектора. Годовой объем сброшенных стоков за последние годы практически не изменяется. В 2008 г., например, он составил 17 куб. км. Однако необходимо отметить, что на этом фоне наблюдается снижение объемов сброса нормативно-очищенных сточных вод, что происходит из-за перегрузки очистных сооружений, их некачественной работы, нарушений технических регламентов, нехватки реагентов, прорывов и залповых сбросов загрязнений.

В России, особенно в европейской ее части, наблюдаются недопустимо большие потери воды. На пути от водоисточника до потребителя, например в 2008 г., при суммарном объеме забора воды из природных источников равном 80,3 куб. км, потери составили 7,76 км. В промышленности потери воды достигают более 25% (за счет утечек и аварий в сетях, инфильтрации, несовершенства технологических процессов). В жилищно-коммунальном хозяйстве теряется от 20 до 40% (за счет утечек в жилых и общественных зданиях, коррозии и износа водопроводных сетей); в сельском хозяйстве — до 30% (переполивы в растениеводстве, завышенные нормы подачи воды для целей животноводства).

Нарастает технологическое и техническое отставание водного хозяйства, в частности, в изучении и контроле качества вод, подготовке питьевой воды, обработке и утилизации осадков, образующихся при очистке природных и сточных вод. Прекращена разработка необходимых для устойчивого водообеспечения перспективных схем использования и охраны вод.

Глобальное потепление и изменение климата, как отмечают специалисты, приведет к улучшению водообеспеченности населения России в целом. Увеличения этого показателя можно ожидать на Европейской территории страны, в Поволжье, в Нечерноземном центре, на Урале, на большей части Сибири и Дальнего Востока. Вместе с тем, в ряде густонаселенных регионов Черноземного центра России (Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская и Тамбовская области), Южного (Калмыкия, Краснодарский и Ставропольский края, Ростовская область) и юго-западной части Сибирского (Алтайский край, Кемеровская, Новосибирская, Омская и Томская области) федеральных округов РФ, которые и в современных условиях имеют довольно ограниченные водные ресурсы, в ближайшие десятилетия следует ожидать их дальнейшего уменьшения на 10-20%. В указанных регионах может отмечаться серьезный дефицит воды, который может стать фактором, сдерживающим экономический рост и повышение благосостояния населения, и возникнет необходимость строгого регулирования и ограничения водопотребления, а также привлечения дополнительных источников водообеспечения.

В Алтайском крае, в Кемеровской, Новосибирской, Омской и Томской областях уменьшение водных ресурсов, видимо, не приведет к критически низким значениям водообеспеченности и к высокой нагрузке на водные ресурсы. Однако, учитывая тот факт, что и в настоящее время здесь имеют место весьма серьезные проблемы, в перспективе они могут приобрести особую остроту, особенно в маловодные периоды. Это, прежде всего, связано с большой изменчивостью водных ресурсов во времени и по территории, а также с тенденцией к увеличению интенсивности использования стока трансграничных рек в Китае и Казахстане. Для решения этих проблем необходимо рассмотреть возможности регулирования стока и заключение международных договоров по совместному использованию водных ресурсов Иртыша.

Учитывая возрастающее влияние климата и его изменений на устойчивость развития экономики и социальной сферы страны, представляется необходимым при разработке государственной водной политики предусмотреть включение в нее задач, связанных с изменением климата.

В целом, главными причинами негативных тенденций в сфере водных ресурсов и возможных ограничений в их использовании эксперты считают природные катаклизмы, рост населения, ресурсозатратное промышленное и сельскохозяйственное производство, загрязнение отходами естественных водоемов, прибрежных территорий, грунтовых и подземных вод. В этой связи одной из первостепеннейших задач является охрана водных экосистем страны и содействие рациональному использованию воды в сельском хозяйстве, индустрии и быту.

Это приобретает особую актуальность, поскольку при больших естественных ресурсах поверхностных и подземных вод России, преобладающая часть которых находится в восточных и северных регионах, экономически развитые европейские регионы с высоким уровнем комплексного использования водных ресурсов практически исчерпали возможность их освоения без рационализации водопользования, экономии воды и восстановления качества водной среды.

Контакты

119002, г. Москва, Смоленский бульв., дом 26/9с1

Источник