Охрана вод

Охра́на во́д — составная часть охраны окружающей природной среды. Представляет собой комплекс мер (технологических, биотехнических, экономических, административных, правовых, международных, просветительных и других), направленных на рациональное использование водных ресурсов, их сохранение, предупреждение истощения, восстановление природных взаимосвязей, равновесия между деятельностью человека и окружающей средой.

Водные ресурсы

Необходимость охраны вод в современном мире обусловлена чрезвычайной ролью водных ресурсов для человеческой цивилизации, ведь вода не только основа существования жизни на планете Земля. Водные объекты на территориях государств являются национальным богатством каждой страны, одной из природных основ его экономического развития и социального благосостояния. Человечество использует воду для обеспечения народно-хозяйственных, промышленно-бытовых и санитарно-гигиенических нужд.

Поэтому в условиях наращивания антропогенной нагрузки на природную среду, развития общественного производства и роста материальных потребностей возникает необходимость разработки и поддержания особенных правил пользования водными ресурсами, рационального их использования и экологически направленной защиты.

Значение воды как природного ресурса

Вода играет исключительно важную роль в природе. Находясь в биосфере в непрерывном движении, вода участвует в геологическом и биологическом круговоротах веществ, в формировании поверхности Земли, её ландшафтов, в развитии экзогенных процессов (склоновых, карстовых), переносе химических веществ в глубь Земли и на её поверхности, транспортировке загрязнителей окружающей среды. Водяной пар в атмосфере выполняет функцию мощного фильтра солнечной радиации, а на Земле — нейтрализатора экстремальных температур, регулятора климата.

Круговорот воды в природе

Вода выполняет четыре важные экологические функции:

• является важнейшим минеральным сырьём, главным природным ресурсом потребления (человечество использует его в тысячу раз больше, чем каменного угля или нефти);
• является основным механизмом осуществления взаимосвязей всех процессов в экосистемах (обмен веществ, тепла, рост биомассы);
• является главным агентом-переносчиком глобальных биоэнергетических экологических циклов;
• является основной составной частью всех живых организмов.

Водные ресурсы — важнейшие для осуществления многих технологических процессов в материальной сфере жизнедеятельности человечества. Каждый природный водный объект имеет определённые характеристики, от которых зависит характер его использования (площадь водного зеркала, объём и расход воды, длина, глубина, скорость течения, уровень воды, температура воды).

Использование воды как транспортной магистрали

Самые важные функции водных ресурсов в хозяйственной деятельности человека по характеру их использования:

• в промышленных целях (орошение, охлаждение, средство защиты, строительство, рыбное хозяйство, добыча полезных ископаемых, борьба с огнём);
• использование для питья и приготовления пищи;
• как транспортные пути (речные, морские);
• в гидроэнергетике;
• для сброса сточных, дренажных, других вод, предусмотренных законодательством, допускающим отходное производство.

Проблемы современного водопользования

В течение длительного периода человечество использовало водные ресурсы и не ощущало недостаток воды. Но в связи быстрым ростом населения Земли и его производственной деятельности, потребность человека в воде значительно возросла. Сегодня во многих местах земного шара ощущается недостаток пресной воды для жизненных потребностей, нужд промышленности и сельского хозяйства. Это обусловлено как количественным, так и качественным истощением водных ресурсов. Из года в год количество воды, используемое одним жителем планеты растет, причем основным источником водопользования и водопотребления являются реки. Динамика мирового водопотребления свидетельствует о значительном росте объёмов воды, причем изменяется тенденция водопотребления в сторону промышленного производства.

При организации мероприятий по охране природных вод в первую очередь следует различать два основных аспекта использования воды: водопользование и водопотребление, которые по разному влияют на экологическое состояние природных водоёмов.

Водопользование

При водопользовании вода из водного источника не изымается, то есть это использование воды как среды существования (рыбное хозяйство, рекреация, водный туризм), как транспортной магистрали (судоходство, сплавление леса) и как источника энергии для гидроэлектростанций. При водопользовании возможно только качественное истощение водных ресурсов, которое обусловлено загрязнением водоёмов.

Водопользование делится на:

1) Общее водопользование — использование водных объектов без применения сооружений, специальных технических средств и устройств, например, для отдыха и купания, водопоя скота, плавания на маломерных плавательных средствах, любительское рыболовство и другое. Такое водопользование не требует предварительного разрешения компетентных государственных органов.

Озеро Суходольское, Ленинградская область, рыбное хозяйство

2) Специальное водопользование — использование водных объектов с применением сооружений и устройств, которое осуществляется гражданами и юридическими лицами только при наличии договора на водопользование с целью водообеспечения населения и объектов социальной сферы, сельского и рыбного хозяйства, промышленности, энергетики, водного транспорта и других видов деятельности, а также с целью водоотведения с соблюдением установленных нормативов по сбросу загрязняющих веществ (за исключением случаев использования водных объектов для плавания на маломерных плавательных средствах и для разовых посадок (взлётов) воздушных судов). Условия специального водопользования регулируются центральными и местными властями, которые определяют его порядок, в том числе с учётом экологических ограничений.

Водопотребление

Использование воды для орошения в сельском хозяйстве

При водопотреблении вода из водного источника изымается и используется для промышленных, агрокультурных, коммунально-бытовых и других нужд. При водопотреблении возможно как качественное, таки и количественное истощение водных ресурсов и невозвратные потери воды.

По ГОСТ Р 59053-2020, водопользование — использование различными способами водных объектов для удовлетворения потребностей Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований, физических лиц, юридических лиц, а водопотребление — потребление воды из систем водоснабжения.

Объектами водопользования и водопотребления являются поверхностные и подземные пресные воды, территориальные морские воды.

Главным водопотребителем остаётся сельское хозяйство, в котором наблюдаются наибольшие невозвратные потери воды — до 80 %. Рост орошаемых площадей и количества поливной воды обусловлены как ограничением площади традиционных пахотных земель в условиях демографического взрыва, совершенством оросительных систем, так и особенностями сельскохозяйственных культур. На образование растительной массы разными растениями используется от 150—200 до 800—1000 литров пресной воды. На орошение 1 гектара засеянного поля расходуется до 12000-14000 м³ воды в зависимости от вида сельскохозяйственной культуры. На полив 1 гектара поля, засаженного кукурузой, за сезон расходуется до 3000 м³ воды, капустой — 8000 м³, риса — 12000-18000 м³.

Другим мощным водопотребителем является промышленность, причем её удельный вес в общем водопотреблении в последние годы растёт. Наиболее мощными водопотребителями в промышленности являются электростанции (АЭС и ТЭС), они способствуют тепловому загрязнению водоёмов. Промышленное потребление воды — водоёмкость производства — в разных отраслях зависит от особенностей технологического процесса получения продукта: на получение 1 тонны меди расходуется 500 м³ воды, никеля — до 4000 м³ воды, 1 тонны синтетического волокна — 3000-5000 м³, 1 тонны стали — 200 м³, 1 тонны бумаги — 100 м³.

Растёт и потребление воды населением. Если в средние века городской житель ежедневно расходовал до 25 литров воды, то сегодняшний горожанин расходует ~ 150 литров воды. В крупных городах (мегаполисах) водопотребление значительно больше. Например, удельное водопотребление в Нью-Йорке составляет ~ 600л/сутки, в париже ~ 500 л/сутки, в Москве ~ 400 л/сутки. Специалистами Роспотребнадзора подсчитано, что в среднем один городской житель в России потребляет 250 литров холодной воды в сутки.

Таким образом, мировое водопотребление растёт из года в год, поэтому наиболее важным аспектом современного водопотребления является возможность изменения характера водообеспечения в результате целенаправленного влияния на структуру глобального круговорота воды. Сегодня хозяйственная деятельность человека привела к активизации процесса глобального водооборота вследствие роста площадей испарения и колоссальных невозвратных потерь воды.

Основные мероприятия по охране и рациональному использованию вод

Важными принципами охраны вод являются следующие: профилактика — предупреждение негативных последствий возможного истощения и загрязнения вод; комплексность водоохранных мер — конкретные водоохранные меры должны быть составной частью общей природоохранной программы; повсеместность и территориальная дифференцированность; ориентированность на специфические условия, источники и причины загрязнения; научная обоснованность и наличие действенного контроля за эффективностью водоохранных мероприятий.

Полномочия органов государственной власти и основные положения по управлению в области использования и охраны водных объектов в Российской Федерации закреплены в «Водном Кодексе Российской Федерации» от 03.06.2006 № 74-ФЗ (с изменениями и дополнениями и редакцией от 25.12.2023, который вступил в силу с 30.12.2023). В ст. 3 Водного Кодекса РФ определены основные принципы водного законодательства в России, среди которых:

2) приоритет охраны водных объектов перед их использованием. Использование водных объектов не должно оказывать негативное воздействие на окружающую среду.

Охране вод способствует рациональное водопользование — комплекс мероприятий, направленных на снижение забора свежей воды промышленными, коммунальными, сельскохозяйственными и другими объектами и технологически оправданное уменьшение общего расхода воды в технологических процессах, где необходимо внедрять замкнутый цикл водопользования — многократное использование воды в одном и том же производственном процессе без сброса в природные водные объекты сточных вод. Охрана вод как система мероприятий, направленных на предупреждение и устранение последствий загрязнения, засорения и истощения вод, должна устанавливать виды и значения показателей водопотребления и водоотведения, качества воды, а также предусматривать разработку методов и способов очистки сточных вод, контроль качества стоков и водных объектов.

Охрана водных ресурсов включает также мелиоративные мероприятия:

• лесная мелиорация — выращивание деревянистой и кустовой растительности в границах верхней и средней частей речных бассейнов с целью уменьшения поверхностного стока и ослабления процессов водной эрозии;
• агротехническая мелиорация — правильное ведение сельскохозяйственных работ;
• гидротехническая мелиорация — регулирование водно-воздушного режима почв при выращивании разных сельскохозяйственный культур.

Перед сбросом в природные водоёмы загрязненные промышленные и коммунальные сточные воды подлежат очистке. Для охраны морей от загрязнения морские суда, судоремонтные базы и порты оборудуются устройствами, предупреждающими загрязнение воды балластными, промывными и другими водами, а также твердыми отходами. На суднах и в портах проводятся работы, которые обеспечивают выполнение положений Международной конвенции по предупреждению загрязнения моря нефтью. Для ликвидации очагов нефтяного загрязнения применяют следующие методы: механическое задержание нефти; сжигание плавающей нефти; механический сбор и удаление нефти с поверхности воды; обработка плавающей нефти дисперсантами; поглощение нефти тонущими абсорбентами.

В последние десятилетия во многих странах большое внимание уделяется оценке ресурсов подземных вод как важного и надёжного источника водоснабжения населения пресной и экологически чистой водой. Считается, что при прогрессирующем загрязнении поверхностных водных источников каждое государство должно иметь основной или дополнительный источник питьевого водоснабжения, основанный на использовании защищенных от загрязнения подземных вод высокого качества. Значительный интерес к подземным водам определяется тем, что именно они как источник хозяйственно-питьевого водоснабжения имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с поверхностными водами. Как правило, они более качественные по составу, лучше защищены от загрязнений и заражения, меньше подвержены сезонным колебаниям, более равномерно распределены по территории (часто подземные воды есть там, где поверхностные источники отсутствуют). Важным является и экономический аспект: введение в действие водозаборов подземных вод может осуществляться постепенно с ростом потребности в воде, в то время, как строительство крупных гидротехнических сооружений на реках (водохранилищ, плотин) требует значительных затрат.

Для решения проблем дефицита пресной воды прибегают к разным мерам, рассматривают и внедряют разнообразные проекты и мероприятия:

• рациональное перераспределение поверхностных и подземных вод во времени (регулирование стока);
• перераспределение водных ресурсов в пространстве (переброс стока);
• экономия воды в результате усовершенствования системы оборотного водоснабжения;
• переход отдельных отраслей промышленности на безводные технологии производства;
• применение новых, прогрессивных способов орошения и сокращение расходов воды в оросительных системах сельского хозяйства: максимальная экономия оросительной воды, противофильтрационные покрытия, применение стационарных и мобильных установок с малой интенсивностью «дождя», систем капельного орошения;
• опреснение соленых и минерализованных вод;
• использование в промышленности и сельском хозяйстве шахтных, рудниковых и морских вод;
• использование вековых запасов водных ресурсов ледников и горных озёр;
• активное воздействие на процессы образования атмосферных осадков.

Водохозяйственные задачи и вопросы охраны водных ресурсов в условиях дефицита пресной воды планируется решать урегулированием ресурсов и спроса на них.