Динамика объемов оборотной воды

Обобщенным показателем эффективности использования водных ресурсов, который сопоставляет объем затраченной воды с результатами хозяйственной деятельности, является водоемкость.

В масштабах экономики в целом она может измеряться следующим образом:

R 1 + R 2

W= ----------------- м³/руб., (7.1.)

V

где W — водоемкость национального дохода; R₁ — годовое потребление свежей воды; R₂ — годовой объем оборотного водоснабжения.

Водоемкость показывает, сколько водных ресурсов нужно затратить для получения единицы национального дохода. Динамика этого показателя может служить индикатором эффективности использования водных ресурсов. Аналогичные показатели можно рассчитывать как по отраслевым комплексам, так и по отдельным отраслям.

Отрасли, которые используют воду как ресурс не меняя ее физико-химического состояния, называются водопользователями. К ним относятся, в частности, водный транспорт, рыболовство, гидроэнергетика.

Транспорт. Водный потенциал России в этой области огромен. Длина российских рек достигает 2,3 млн. км, а береговых линий морей — 70 тыс. км. Однако длина судоходных путей (внутренних) существенно меньше — 90 тыс. км. По грузообороту речной транспорт занимает четвертое место, а морской — третье среди всех грузоперевозчиков, а по пассажирообороту — последние места.

Рыболовство. На рациональное использование воды в данной области влияют несколько негативных факторов. Во-первых, — это загрязнение водоемов (подробнее об этом — в соответствующем разделе). Во-вторых, забор воды на хозяйственные нужды из естественных источников. В-третьих — гидростроительство и эксплуатация ГЭС, плотины которых препятствуют свободному проходу рыбы, а главное — отсекают нерестилища. В-четвертых, — частое отсутствие средств рыбозащиты на водозаборниках. И, наконец, — нарушение режима и несоблюдение квот вылова.

Еще один крупный водопользователь — гидроэнергетика (ее основу составляют 40 крупных электростанций) считается наиболее чистым, экологичным источником энергии. Это справедливо, если не учитывать, как это и происходит на практике, эколого-экономическую ценность отчуждаемых при гидростроительстве земель, одних из наиболее продуктивных в сельскохозяйственном отношении. К настоящему времени под зонами гидроэлектростанций затоплено 5—6 млн. га сельхозугодий. Наиболее значима эта проблема для равнинных территорий, где площади затопления особенно велики. Кроме этого, плотины ГЭС нарушают нормальный гидрорежим рек, в результате чего река перестает быть рекой в точном значении этого понятия. Такая участь может постигнуть (если уже не постигла), в частности, Волгу с ее каскадом гидросооружений. Наносят ущерб ГЭС, как уже отмечалось, и нерестилищам рыб. В Азовском бассейне все нерестилища белуги и 80% нерестилищ осетра, севрюги и других рыб отсечены гидростанциями от производителей.

Основным резервом повышения эффективности использования водных ресурсов является сокращение ее потребления в основных водопотребляющих отраслях, в особенности это относится к свежей воде — прежде всего за счет внедрения водосберегающих технологий и уменьшения ее использования на хозяйственные нужды. Второе направление — ликвидация многочисленных потерь воды на всех этапах ее использования. Только при доведении воды от источников до потребителей ежегодно теряется 8 км³. Большие потери отмечаются также непосредственно у водопотребителей, в частности, в орошении. Из-за применения устаревших технологий коэффициент полезного действия оросительных систем составляет 0,5, что означает практически пятидесятипроцентные потери. Этому же способствовал и хозяйственный механизм, не стимулировавший экономию воды при орошении. 20% от потребляемой воды теряется в коммунальном хозяйстве, а в отдельных городах этот показатель доходит до 40%. Такое положение происходит из-за состояния водопроводных систем (всевозможных испарений, утечек, протечек и т.п.). К этому следует добавить нерациональное потребление воды в быту (в среднем городской житель РФ потребляет более 300 л воды в сутки, в Москве эта цифра доходит до 400 л. Для сравнения: в США — около 200 л, а в Германии — 130 л) — отсутствия водомеров и низкие тарифы на воду для населения стимулируют расточительное использование дорогостоящей с точки зрения затрат на ее подготовку питьевой воды. Обостряется и проблема ее качества. Вследствие общего загрязнения водоемов, нехватки современных технологий очистки и недостатка средств на нее качество воды по своему физико-химическому составу ухудшается в целом ряде городов России.

Россия обладает достаточным водным потенциалом, распределенным, однако, по территории страны неравномерно. Поэтому в отдельных регионах наблюдается ее устойчивый дефицит. Этот дефицит усугубляется недостаточно рациональным использованием водных ресурсов: большим расходом свежей воды в отдельных отраслях, ее неоправданными потерями. Экономии воды препятствуют действующие технологии, а также низкие цены на нее как в производственном, так и особенно в коммунальном потреблении.

Качество воды в природе определяется совокупностью физико-географических факторов (климат, рельеф местности, почвен­ный покров, характер прибрежной растительности, площадь стока, особенность его строения, лесистость), а также зависит от биологических процессов, протекающих в водоёме, и деятельно­сти человека (регулирование речного стока, сброс сточных вод, судоходство). Под качеством воды понимают совокупность её свойств, обусловленных характером содержащихся в воде при­месей (минеральных и органических веществ) в ионном, моле­кулярном, комплексном, коллоидном и взвешенном состоянии, а также изотопным составом радионуклидов в воде.

Состав природных вод оценивается физическими, химическими и санитарно- гигиеническими показателями.

Физические показатели – температура, содержание взвешенных веществ, цветность, запах и привкус.

Температура подземных вод относительно стабильна в те­чение года: 8 -12°С, а поверхностных вод колеблется по сезонам года в интервале 0,1 – 30°С. Прозрачность и мутность характеризуют наличие в воде взвешенных веществ (частиц песка, глины, ила, планктона, водорослей). Цветность воды обусловлена, присутствием в ней органических веществ (гумусовых, дубильных, белковых, углеводоподобных, жиров, органических кислот, входящих в состав зоо- и фитопланктона вод и являющихся продуктами их метаболизма или распада).

Привкусы и запахи природных вод могут быть ecтественного и искусственного происхождения. Различают четыре основных вкуса воды: соленый, горький, сладкий и ки­слый. Их оттенки, складывающиеся из основных вкусовых ощу­щений, называют привкусами.

К запахам естественного происхождения относятся зем­листый, рыбный, болотный, гнилостный, сероводородный, аро­матический, глинистый, тинистый; искусственного – хлор­ный, камфорный, аптечный, фенольный, хлорфенольный, амми­ачный, запахи нефтепродуктов.

Химический состав вод характеризуется: ионным со­ставом, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, активной ре­акцией водородных ионов (рН), сухим остатком, общим солесодержанием, содержанием растворенного кислорода, сероводоро­да, активного хлора, свободной углекислотой.

Самосодержание (минерализацию) воды оценивают по сухому остатку, мл/л.

Ионный состав воды определяют наиболее распространенные анионы и оатионы:

—натрий, калий;

—хлориды, сульфаты;

—карбонаты, биокарбонаты (их сумма совместно с гидроксилионами и органическими кислотами характеризует щелочность вод);

—кальций, магний (обусловливают жесткость воды);

—железо и марганец (в зависимости от рН н редокспотенциала могут находиться в окисленной и восстановленной формах в виде комплексов, коллоидов, дисперсных частиц);

—силикаты присутствуют в органических и неорганических формах;

—соединения фосфора в виде дисперсных частиц органиче­ского и минерального происхождения, в виде ионов ортофосфорной кислоты;

—фтор, необходимый в биологическом питании как микро­элемент для предотвращения кариеса или флюороза, в концен­трации 0,7-1,5 мг/л, содержится в виде аниона.

—азотсодержащие вещества (ионы аммония, нитриты, ни­траты) как продукты естественных окислительно-восстанови­тельных реакций, а также внесенных с бытовыми, промышлен­ными и дренажными от сельхозугодий, сточными водами, кислотными дождями.

Токсические вещества (мышьяк, стронции, бериллий, сви­нец, ртуть и др. тяжелые металлы), а также радионуклиды в основном являются антропогенными продуктами.

Растворенные в воде газы — кислород, углекислота, серо­водород, метан, аммиак обусловливают запахи и коррозионную активность воды, но отношению к трубопроводам и оборудова­нию.

Важное значение воды не исчерпывается лишь её физиологической ролью. Большое количество воды необходимо для пред­приятий различных отраслей промышленности, хозяйственно-бытовых нужд, создания должного санитарно-технического ре­жима, лечебно-профилактических учреждений, предприятий об­щественного питания, для проведения оздоровительных и физ­культурных мероприятий. В городах много воды расходуется на мойку улиц и поливку зелёных насаждений.