Как правильно использовать потенциал возвратных вод
На территории Южного Казахстана водный фактор приобретает ведущую роль в устойчивости окружающей природной среды, особенно в низовьях рек, где основными причинами экологических проблем речных бассейнов являются загрязненность и хронический дефицит воды. В связи с этим проблема обеспечения населения и различных отраслей народного хозяйства водой в необходимом количестве и требуемого качества является одной из важнейших.
Современный уровень нагрузок на водные ресурсы определяется количественными показателями водопользования и качественными показателями отходов жизнедеятельности, поступающих в водные источники, и их совместимостью с природной средой.
Несмотря на продолжающееся уменьшение сбросов сточных вод, качество воды практически во всех водных объектах остается неудовлетворительным.
Юг страны в зависимости от административных границ и гидрографических условий поверхностных вод разделен на три водохозяйственных речных бассейна: Арало-Сырдарьинский, в административных границах включает Туркестанскую и Кызылординскую области; Балхаш-Алакольский, к которому относятся Алматинская область и город Алматы; Шу-Таласский, в административных границах включает Жамбылскую область и Созакский район Туркестанской области. Водохозяйственные речные бассейны отличаются друг от друга не только географическими и природно-климатическими, но и агроэкономическими, водохозяйственными и социально-экономическими условиями.
Сфера использования водных ресурсов включает три крупных блока: орошение — 73 процента, промышленное использование — 21 процент и коммунальное водоснабжение —
шесть процентов. В масштабах отдельных стран это соотношение меняется. В развитых странах более 40 процентов воды потребляется промышленностью. В развивающихся государствах значительные объемы сточных вод идут на орошение.
Основным потребителем водных ресурсов в Казахстане является орошаемое земледелие — 43-61 процент. Промышленность потребляет 21-24 процента, коммунально-бытовое хозяйство — 3,7-4 процента воды.
Анализ состояния структуры водозабора и его использования в последние годы в рассматриваемых бассейнах показывает, что имеются некоторые различия. Так, например, в Шу-Таласском бассейне использование поверхностных вод составляет 97 процентов от всего использования водных ресурсов, а в двух других — 85-95 процентов. В структуре водопользования доля орошаемого земледелия в Шу-Таласском бассейне составляет 35-40 процентов, в Балхаш-Алакольском и Арало-Сырдарьинском бассейнах — 70-75 процентов и 60-65 процентов соответственно.
Показатель удельного использования воды на один гектар орошаемой площади больше всех в Кызылординской области — 20000-25000 кубометров на гектар, поскольку возделываются в основном культуры рисового севооборота. В Шу-Таласском и Балхаш-Алакольском бассейнах он составляет 3500-5000 кубометров на гектар.
Орошаемое земледелие в бассейнах рек по объемам отведения загрязненных коллекторно-дренажных и сбросных вод с оросительных систем является одним из основных источников загрязнения поверхностных вод.
В Балхаш-Алакольском бассейне орошаемым земледелием занимаются в основном в бассейнах рек Иле, Каратал, Чарын. По сравнению с 1990 годом объем отводимых коллекторно-дренажных вод (в основном в реке Иле) сократился почти в пять раз — с 560,28 миллиона кубометров до 110,115 миллиона кубометров в год, тогда как объем отводимых сточных вод остался примерно на том же уровне.
В бассейне реки Сырдарьи в настоящее время 732 тысячи гектаров орошаемых земель, из которых используются 608 тысяч гектаров. Объем возвратных вод с орошаемых массивов составляет 2,842 миллиарда кубометров, из них сбрасываются в Сырдарью 1,485 миллиарда кубометров, остальной объем — в озерные системы и притоки. Минерализация дренажно-сбросных вод изменяется в широких пределах — от 1,8 до 7,5 грамма на литр.
На Тасоткельском массиве (Шу-Таласский бассейн) с уменьшением посевов водоемких технических культур произошло уменьшение объемов водозабора и, соответственно, стока дренажных вод. В 1997 году при водозаборе 175 миллионов кубометров объем дренажного стока составлял около 30 миллионов кубометров, или 17 процентов от величины забора воды из источника. В настоящее время водозабор снизился до трех процентов — 116,4 миллиона кубометров. Дренажные воды в основном сульфатно-гидрокарбонатные, магниево-кальциевые. Минерализация вод изменяется от 0,6 до 2,7 грамма на литр.
Во всех рассматриваемых водохозяйственных бассейнах коллекторно-дренажные воды, отводимые в больших объемах в поверхностные воды бассейна, не подвергаются никакой очистке. Единственным водоохранным мероприятием является использование части коллекторно-дренажных вод на повторное орошение, что снижает в некоторой степени негативное воздействие мелиоративных систем на водные и другие объекты окружающей среды бассейнов.
Несмотря на продолжающееся уменьшение сбросов коллекторно-дренажных и сточных вод, качество воды практически на всех водных объектах остается неудовлетворительным.
За последние 15 лет объемы потребления водных ресурсов сократились: на питьевые нужды населения — в 2-2,4 раза; в сельской местности — более чем в пять раз; на производственные нужды — в 1,2-1,6 раза; на орошение земель —
в 2,1-2,4 раза.
При этом величина водоотведения всеми водопользователями изменялась в пределах 4,06-8,7 кубических километров, что составляет 16-26 процентов от величины водозабора, причем 54-84 процента отводимых вод сбрасываются в водные объекты, являясь основными источниками их загрязнения.
Сбросные воды возвращаются в гидрологическую систему через поверхностный сброс или грунтовое просачивание, очистка возвратных вод путем их использования в сельском хозяйстве повышает водообеспеченность орошаемых земель, особенно в маловодные годы. При этом одним из существенных факторов использования возвратных вод для орошения является их качественный состав. После водозабора на коммунально-бытовые нужды населения доля возвращающейся воды еще больше.
Рост концентрации промышленных предприятий, автомобилей, населения сопровождается значительными изменениями природных условий и ландшафтов в городах и пригородах, ухудшением экологического качества окружающей среды. Более 80 процентов всех выбросов в атмосферу и сбросов загрязняющих веществ в гидросферу приходится на города.
В городах дислоцированы различные промышленные, производственные и коммунальные предприятия, которые сбрасывают свои сточные воды в общегородскую канализацию. Низкая обеспеченность промышленных стоков на городской территории системами эффективной глубокой очистки не позволяет автономно утилизировать стоки и твердые отходы предприятий-водопользователей. В результате сложный многокомпонентный производственный сток направляется в общегородской канализационный коллектор, смешивается с большими объемами хозбытовых стоков, транспортируется на общегородские сооружения механической и биологической очистки (если они есть), понижая их технологические возможности.
Обычно расход воды на коммунально-бытовые нужды городского населения с развитием цивилизации и ускорением прогресса непрерывно растет, соответственно, увеличивается и расход отводимых сточных вод. Между тем хорошо известно, что значительные объемы воды из централизованной системы водоснабжения расходуются на промышленных, коммунальных и транспортных предприятиях, на нужды городского благоустройства, пожаротушения, технологические операции по эксплуатации и на аварийно-восстановительные работы системы подачи и распределения воды. Очевидно, что разная степень благоустройства жилья, обеспеченности санитарно-техническим оборудованием обуславливает различные уровни водопотребления. Кроме того, возможное влияние оказывает и географическое расположение города. Так, например, водопотребление в Ташкенте составляет 1020 литров на человека, в Алматы —
720, Бишкеке — 661 литр на человека, в Сингапуре —
458, Шанхае — 577, Гонконге — 402, Санкт-Петербурге — 550, Москве и Нью-Йорке — 600 литров в сутки на человека. В городах Южного Казахстана в среднем расходуются 450 литров в сутки на человека.
Здесь надо отметить, что к комплексу факторов, влияющих на удельное водопотребление, относятся также ценовая политика и состояние системы контроля за водопотреблением. Так, например, стоимость одного кубометра питьевой воды в России оставляет 0,1 доллара, США — 2,10, Дании — 3,4, Германии — 1,96 доллара, в городах Южного Казахстана — в среднем 0,16 доллара.
Нами проведена сравнительная оценка зарубежной и отечественной ситуации в этой области. Здесь очевиден факт уменьшения водопотребления с ростом стоимости воды, однако по характеру зависимости можно сделать также вывод, что сокращение потребления воды примерно в три раза сопровождается 20-кратным увеличением ее стоимости. Для укрупненной оценки снижения потребления в сутки можно принять 0,01 доллара США. Этот показатель может быть использован для планирования мероприятий по уменьшению не только удельного водопотребления, но и удельного водоотведения с учетом реальной социально-экономической ситуации.
Влияние ценовой политики на уровень удельного водопотребления иллюстрируется также сравнением относительных затрат населения на услуги системы водоснабжения, выражаемых в долях к душевому доходу. В Южном Казахстане эта доля составляет 0,21 процента, в большинстве развитых стран она колеблется от 0,5 до одного процента.
Следовательно, сокращение объема потребления водных ресурсов в республике на коммунально-бытовые нужды населения в 2-2,5 раза связано не только с экономическим спадом, но и ценовой политикой и внедрением средств водоучета.
Снижение отводимых сточных вод наблюдается в Таразе, Каратау, Жанатасе, Шу. По химическому составу и своим качествам сточные воды городов относятся к хозяйственно-бытовым сточным водам, так как их доля в два-три раза преобладает над производственными.
Практика показывает, что промышленные предприятия и коммунальное хозяйство безвозвратно расходуют только пять-десять процентов забираемой из водоемов воды. Остальное количество сточной воды находится в загрязненном состоянии.
Приведенный анализ по водопользованию показывает, что водоотведение составляет 25-30 процентов от количества водозабора, при этом основная часть (50-85 процентов) отводится в поверхностные водные объекты.
Для обезвреживания сброшенных вод даже после основательной биологической очистки требуется 6-12-кратное разбавление свежей чистой водой. На обезвреживание сточных вод во всем мире ежегодно требуется 5500 кубических километров чистой воды — втрое больше, чем на все другие нужды населения. Сброс одного кубометра неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод в реки делает непригодным к использованию 10-50 кубометров поверхностных вод.
В Казахстане для обезвреживания отводимых вод путем разбавления свежей чистой водой требуется 40-70 кубических километров чистой воды, что превышает формируемый объем речной воды на территории республики.
Для условий Южного Казахстана эффективным является применение почвенно-биологического метода доочистки сточных вод, который обеспечивает охрану и рациональное использование водных ресурсов и экономию материальных средств на сооружение доочистки, экономию сточных вод при улучшении водообеспеченности поливного земледелия региона.
Алтай МУСАЕВ,
доктор технических наук, профессор
Рима ТУРЕКЕЛЬДИЕВА,
доктор биологических наук,
доцент Таразского регионального университета
Комментарии закрыты.