ВОДА В ЭКОЛОГИИ И ЭКОНОМИКЕ

Пресную воду принято считать возобновимым ресурсом. Часто приходится слышать: запасы нефти неизбежно иссякнут (это действительно так), а ресурсы воды - никогда.Да. Так было. В процессе глобального влагооборота пресная вода постоянно воспроизводилась. И это укоренилось в создании не только широких слоёв населения, но, к сожалению, и многих профессиональных специалистов.Давайте посмотрим - что мы имеем в действительности.Прежде всего, качество природных вод. Сегодня практически все поверхностные воды загрязнены. Весьма интересен в этом отношении интервал с 1991-го по 2001 год. Этот период характеризовался в России достаточно большим спадом производства, сокращением объёма сбрасываемых сточных вод и вместе с тем высокой степенью обеспеченности очистными сооружениями на сбросе сточных вод. Казалось бы, это должно было проявиться на качественном оздоровлении поверхностных вод. Но этого не произошло. Более того, по некоторым рекам качество воды продолжало ухудшаться. Почему?Другой аспект - физический объём воды. Воспроизводится ли он в прежнем количестве? И здесь больше вопросов, чем ответов. Исчезли тысячи малых рек, изменился режим стока крупных рек. Мы ещё не готовы количественно оценить эти изменения, но что они происходят - об этом свидетельствуют многочисленные факты. Опять же - почему?Чтобы ответить на эти и многие другие вопросы, связанные с интересующей нам темой - пресной водой, надо понять, что вода в природе - это не просто текущее в реках вещество Н2О.Природная вода - это, с одной стороны, неотъемлемая часть, а с другой - продукт функционирования геоэкологической системы. Воды формируются по бассейнам рек. Каждый бассейн уникален, как уникальна и единая геоэкологическая система бассейна. Экосистема включает в себя неживую природу (горные породы, слагающие водосборные пространства, рельеф) и всё многообразие живых организмов (растений, животных и микроорганизмов) как в воде, так и на водосборном пространстве поверхности и в почвах.Это геоэкологическая система, наряду с другими, продуцирует и экологически полноценную природную воду. Разрушая геоэкологическую систему (сброс сточных вод, строительство плотин и водохранилищ, горные работы, вырубка лесов, осушение болот, сельскохозяйственные работы, свалки и шламохранилища и многое-многое другое), мы нарушаем и механизм формирования природной воды. 

Последствия очевидны.До какого-то предела природный воспроизводственный механизм геоэкосистемы борется и справляется с антропогенным воздействием. Если воздействие превышает способность геоэкосистемы к саморегуляции - происходит её изменение и переход в новое состояние. Другая экосистема продуцирует и другую воду, такую воду, которая по многим параметрам нас уже не устраивает.Жизнеспособность геоэкосистем огромна. Видоизменяясь и приспосабливаясь к новым техногеннообусловленным состояниям она выживет. Но останется ли место в техногенногеоэкологической системе для нас - это большой вопрос?Уже сейчас мы ощущаем массу водных проблем, обусловленных техногенным прессом на природные геоэкосистемы. Наиболее остро сегодня ощущаются три проблемы: загрязнение и истощение водоисточников, катастрофические наводнения, качество потребляемой нами так называемой питьевой воды.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ИСТОЩЕНИЕ

Проблема порождена экстенсивным использованием воды, да и вообще повсеместными экстенсивными технологиями. Следствие загрязнения и истощения природных водоисточников - дефицит пресной воды.Есть ли выход? Конечно!И начинать надо с всемерной экономии воды. Слишком много мы её тратим - непроизводительно, без удержу.Напомню, что в нашей стране общий технологический расход воды составляет (цифры округляю) 172 куб. км в год. Он покрывается системами оборотного и повторно-последовательного водоснабжения (105 кубокилометров) и отбором из природных источников (67 кубокилометров).Технологические потребности производственных процессов ежегодно составляют 140 куб. км, они на 75% покрываются расходом оборотных систем, а 35 кубических километра отбирается из природных источников. На хозяйственно-питьевые нужды ежегодно расходуется 14 куб. км воды, 18 - на сельхозводоснабжение и орошение.Не будем отвлекаться и обсуждать, насколько обоснованны технологические потребности в воде промышленного производства. Вскользь просто скажу - они очень завышены. А вот 75%-ное их покрытие за счёт оборотных систем по теперешним требованиям и возможностям очень даже низкое. На хороших предприятиях этот показатель достигает 95-98%.Но даже если бы вся промышленность довела уровень обеспечения своих потребностей в технологической воде за счёт оборотных систем хотя бы до 90%, высвободилось бы около 21 куб. км воды, отбираемой из природных источников. А это почти полуторная потребность всего хозяйственно-питьевого водоснабжения.Теперь о самом хозяйственно-питьевом водоснабжении. Сегодня в среднем по России удельная норма расхода воды на одного жителя достигает 320-350 л в сутки. Это же уму непостижимо! Когда называешь эти цифры иностранным специалистам, они просто не верят, а те, кто верят, смеются.Если бы мы довели удельную норму водопотребления до цивилизованного размера - 150-180 литров в сутки на человека (в Берлине, например, - 150 литров, в Лондоне - 150, в Амстердаме - 140) высвободили бы еще 7-8 кубокилометров воды в год.Вот вам и ответ на все споры о дефиците.Огромный резерв воды в орошаемом земледелии. Можно привести исторический пример, когда в наиболее засушливый 1975 год подача воды в оросительные системы Средней Азии была наполовину снижена, был получен самый высокий за всю историю урожай хлопка.Да что там Средняя Азия! 1975 год был маловодным и на Урале. Тогда промышленным предприятиям подача воды была резко снижена. Но ничего не остановилось. Вместо того чтобы закрепить это положение, после окончания маловодья вернулись к старому.

КАТАСТРОФИЧЕСКИЕ НАВОДНЕНИЯ

Участившееся в последнее десятилетие разрушительные наводнения, заставили по-новому взглянуть на эти природные явления.Казалось бы, весенние половодья и дождевые паводки отмечаются практически на всех российских реках, их "высота" и повторяемость зависят от многих факторов: от интенсивности снеготаяния и дождевых осадков на водосборной территории, появления ледяных заторов или ледяных "пробок" в руслах рек. И хотя слово "катастрофические" - пугающее, само явление - вполне закономерное и прогнозируемое.Дело в том, что жизненный цикл реки - это естественное чередование маловодных и многоводных периодов. Когда в многоводный период, то есть во время половодий или паводков, расходы воды превышают пропускную способность русла, происходят разливы - затопление долины или её части. Эти разливы являются закономерными фазами в жизни реки. Но, кроме того, в периоды разливов создаются благоприятные условия для размножения рыб, околоводных птиц и зверей, развития растительности, улучшения плодородия почв и т.д. Наши предки россы, селившиеся по рекам, интуитивно всё это чувствовали. Поэтому свои города и поселения возводили на высоких незатопляемых местах. Ну а что касается древней египетской цивилизации, то она просуществовала на "разливах" Нила в течение тысячелетий. 

Разливов ждали как манну небесную, к ним готовились, устраивали праздники.Так было. Было до тех пор, пока люди не стали разрушать то, что давало им жизнь и кормило, пока не стали беспардонно вторгаться во владения рек: перегружать их дамбами и водохранилищами, вырубать леса, осушать болота, распахивать пойменные земли, застраивать прибрежные территории. Но реки не пожелали с этим мириться и начали протестовать, обрушивая на людей всю силу своего гнева. В результате всё чаще и чаще происходят катастрофические наводнения, во время которых река превращается в мощный, стремительный и бурный поток, сокрушающий и сметающий всё на своём пути. Так что это? Стихия? Или, может быть, закономерное следствие неразумной деятельности человека?Чтобы ответить на эти вопросы, надо отделить понятие "наводнения" от естественных закономерных паводков и разливов рек, то есть считать наводнением не простое затопление водой местности, а затопление, причиняющее материальный ущерб промышленным и сельскохозяйственным объектам, жилым строениям, представляющее угрозу для здоровья и жизни людей. Такое понимание наводнений - как явления не стихийного, а чисто экономического - принципиально меняет подходы к решению проблемы наводнений. Поскольку именно наличие ущерба является сущностью наводнений в отличие от естественных разливов рек, то и мероприятия по защите от наводнений должны быть ориентированы прежде всего на устранение (уменьшение) наносимого ущерба.Так должно быть. Но, к сожалению, в реальной жизни всё остаётся по-старому, и наша политика в отношении наводнений ничуть не меняется. Мы по-прежнему упорно настаиваем на том, что наводнения - это стихия. Ещё бы! Ведь кое для кого это очень удобно и выгодно: на стихию можно списать многое - и разрушения, и человеческие жертвы, и колоссальные ущербы... А ущербы, между прочим, несмотря на наши так называемые защитные меры, вместо того чтобы снижаться, наоборот, растут. Причем растут постоянно и неуклонно. И этому тоже есть своё объяснение, свои причины.

Одна из них связана с тем, что в течение многих лет основным мероприятием по защите территорий, подверженных затоплению, признавалось строительство в руслах и поймах рек дамб, обвалований и прочих так называемых инженерных защитных сооружений. Однако на самом деле эти сооружения не решают, а усугубляют проблему наводнений, так как провоцируют силу и повторяемость высоких половодий и создают искусственные условия для более масштабного затопления территорий, расположенных выше и ниже "защищаемых".К тому же многие дамбы давно не ремонтировались и находятся сегодня в крайне плохом "рабочем" состоянии. Часто они просто не способны выдержать напор половодной волны. И вот тогда происходит самое страшное - прорыв дамбы. Сколько существует мир, столько разливались реки. В периоды большой воды, пока не было искусственных препятствий, иногда подтоплялись подвалы и даже строения - ну до колена. Неприятно, но не смертельно. Катастрофа наступает тогда, когда разрушаются искусственные препятствия - дамбы, плотины. Тогда образуется волна прорыва страшной разрушительной силы. Кстати, голландцы, которые в течение двухсот лет строили на реках дамбы, защищаясь от разливов, наконец поняли, что от этих сооружений больше вреда, чем пользы, и начинают их разбирать. Ну а мы, наоборот, при ликвидации последствий очередного разрушительного наводнения первым делом обязательно возводим дамбы.Вторая причина, приводящая к росту ущербов, кроется в том, что паводкоопасные территории очень интенсивно застраиваются, осваиваются и заселяются, особенно в последние десятилетия. Казалось бы, нонсенс. Однако эти территории на освоение требуют меньше начальных капитальных затрат, они удобны для создания транспортных коммуникаций, так как здесь легкие грунты. 

Наконец, здесь высоко природное плодородие почв, что также немаловажно, и т. д.А ведь именно эти строения, жилища и коммуникации, построенные на паводкоопасных территориях, да ещё без учёта и соблюдения каких бы то ни было правил и ограничений, больше всего и страдают во время "разрушительных" наводнений. И пока мы не изменим тут государственную политику, будем нести всё большие и большие материальные потери. Поэтому главной задачей при разработке комплекса мер по защите от наводнений должна стать экономическая, то есть мероприятия, которые необходимо осуществить для ликвидации или уменьшения ущерба, наносимого разливами рек в периоды паводков и половодий.Свести к минимуму потери - единственное, что может человек. Для этого в первую очередь нужны своевременный прогноз паводковых ситуаций и эффективная система оповещения и эвакуации населения. Как показали события на Юге России, на Урале ни то ни другое не заслуживает хорошей оценки. Росгидромет, как всегда, опаздывает, многие его посты наблюдения за реками ликвидированы. Вероятно, не может быть полностью снята с повестки дня и инженерная защита (дамбы, обвалования) затопляемых территорий и строений. Но во всех случаях необходимо экономически оценивать, выгодно или невыгодно использовать инженерную "защиту", причём не только на защищаемой территории, но и в пределах всего бассейна реки. Ведь абсолютно надёжной защиты не бывает. Затраты на повышение "надёжности" растут, но всегда остаётся вероятность превышения природным явлением уровня "надёжности" инженерной защиты.

ПИТЬЕВАЯ ВОДА, ПИТЬЕВОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Качество питьевой воды оставляет желать лучшего. По официальной статистике половина населения страны вынуждена употреблять воду, не соответствующую по качеству санитарно-гигиеническим требованиям.Причин плохого качества питьевой воды три:

• загрязненность водоисточников;
• неадекватность технологии очистки качеству очищаемой воды;
• старые грязные разводящие водопроводные сети, где происходит вторичное загрязнение очищенной воды.

Большинство крупных и средних городов осуществляет водоснабжение из поверхностных источников. Ситуация типичная повсеместно. Забираемая из источника вода очищается на станциях водоподготовки по стандартной технологии: отстаивание, фильтрование на песчаных фильтрах, обеззараживание от патогенных микроорганизмов хлорированием, подача в разводящую водопроводную сеть.В среднем по численности населения городе длина разводящих водопроводных сетей - 700-1000 км. Сети повсеместно изношены.Примерно треть подаваемой в сети воды теряется в результате утечек и аварий. Треть - разбирается промышленными предприятиями на технологические нужды. Остальная - чуть больше трети - попадает в краны квартир населения вторично загрязненной при транспортировке. Спрашивается - зачем же чистить такое количество воды, если только треть её доходит до населения?Появилась новая проблема: водоисточники загрязнены, эвтрофируют, отмирающая водная растительность разлагается, частички органических остатков с водой попадает на станции очистки, часть из них проходит фильтры. 

При хлорировании образуются весьма токсичные хлорорганические соединения. Они попадают в водопровод. Содержание их небольшое, в большинстве случаев не превышает предельно-допустимых концентраций.Что же, безысходность? Выход всегда можно найти. Например, приблизить очистку к потребителю и тем самым сократить путь транспортировки, во время которой вода и теряется, и загрязняется. Заменить хлорирование азонированием. Нужно создать конкурентную среду на рынке водоснабжения.Сегодня этим занимаются городские "Водоканалы" - естественные монополисты. Они не заинтересованы в реформировании системы. А власти пока молчат.

СНОВА О "ПОВОРОТЕ РЕК"

Взял в кавычки потому, что этот "жаргонный" термин был придуман писателями по поводу проектов переброски части стока северных рек в бассейн Волги - Каспия и сибирских - в Среднюю Азию и Казахстан.Дефицит чистой пресной воды ощущается во многих регионах России. Природа не очень-то считалась с нашими запросами, когда "делила" водные ресурсы: 80-85% их находится в малонаселенных северных и восточных районах страны, а там, где сейчас размещены вся индустрия, орошаемые земли и проживает большая часть населения, сосредоточено лишь 15-20%.Поэтому не случайно периодически возникает идея, впервые выдвинутая ещё в конце XIX столетия: заимствовать часть водных ресурсов у северных рек и использовать их для пополнения "запасов" южных.Надо заметить, что подача воды на большие расстояния осуществлялась и в далёком историческом прошлом, но главным образом в районах орошаемого земледелия. Накоплен и наш отечественный опыт: в 1933-1937 годах был построен канал имени Москвы, по которому волжская вода подается в столицу на расстояние свыше 100 км. По тому времени это было грандиозное гидротехническое сооружение. Тогда же в бывшем СССР были построены Большой Ферганский канал протяженностью 270 км, Алханчуртский и Дагорский оросительно-обводнительные каналы на Северном Кавказе и ряд других.В послевоенный период эти работы приняли ещё больший размах. 

Построены каналы Северский Донец - Донбасс, Днепр - Кривой Рог, Иртыш - Караганда, Северо-Крымский, Донской магистральный, Невинномысский, Голодностепский, Терско-Кумский и многие другие. Всеми искусственными гидротехническими сооружениями на территории бывшего СССР перераспределялось примерно 40 куб. км воды в год. Сейчас в России перераспределяется около 15 кубокилометров.Некоторым из нас до сих пор памятен "бум", потрясший буквально всю страну в 80-х годах по поводу переброски северных и сибирских рек. Об этом много писано, в том числе и мною. Нет смысла здесь повторяться. Выделю лишь несколько замечаний. Сейчас, спустя два десятилетия, снова возникает вопрос: кто был прав из споривших - сторонники или противники переброски? Отвечу так: ни те, ни другие, потому, что спор шёл вообще не о том, о чём надо было.16 августа 1986 года было опубликовано решение, в котором говорилось: "...рассмотрев вопросы осуществления проектных и других работ, связанных с переброской части стока северных и сибирских рек в южные районы страны, Политбюро ЦК КПСС в связи с необходимостью дополнительного изучения экологических и экономических аспектов этой проблемы, за что выступают и широкие круги общественности, признало целесообразным прекратить указанные работы. В принятом по данному вопросу постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР предусматривается сосредоточить главное внимание и сконцентрировать материальные средства прежде всего на более экономном и эффективном использовании имеющихся водных ресурсов и комплексном использовании всех факторов интенсификации сельскохозяйственного производства".

Слово "проблема" в приведённой цитате выделено мною, выделено не случайно, и вот почему.Дискуссия, как я уже отметил, шла не в том русле, в котором следовало бы. Дискутировалась нужность или ненужность переброски, её полезность или вредность.Переброска была возведена в ранг научно-технической проблемы. В действительности же такой проблемы не было, нет и быть не может.В накалённой атмосфере спора были и страстные публицистические выступления, и аргументированные научные статьи, было и обращение с трибуны VIII Съезда писателей к Политбюро и М.С. Горбачёву - в то время Генеральному секретарю ЦК КПСС - с просьбой поручить ещё раз разобраться в сложившейся ситуации и "принять решение в пользу нашего народа, а не заинтересованных ведомств".Ну, "заинтересованные ведомства" - бог с ними, а в чём "польза нашего народа"? В том - быть переброске или не быть? Сомневаюсь.Я думаю, что "польза нашего народа" в том, чтобы люди имели и пили чистую воду, могли купаться в чистых реках и озёрах, чтобы была здоровая и красивая природа.Спор кончился ничем, и от этого проиграли все. А потому ничем, что сам предмет спора, сама постановка вопроса изначально была искажена. Проблема не в том, нужна переброска или не нужна. Проблема в том, как обеспечить население чистой водой, удовлетворить технологические потребности промышленности и сельского хозяйства. Дискуссия должна была вестись вокруг этой проблемы, а переброска - лишь одно из возможных средств решения истинной проблемы.Ну что ж, переброску "зарубили". Ура! А что предложили? Ничего. Проблема водообеспечения как была, так и остаётся, и у государства по-прежнему нет ни концепции, ни политики по поводу того, как её решать.

О ВРЕДЕ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КРАЙНОСТЕЙ

Я заострил внимание на переброске не потому, что это что-то особенное в водном хозяйстве. Лично для меня это рядовое дело, не выходящее за рамки средств и методов решения проблемы водообеспечения. Заострил потому, что слишком часты у нас эти крайности: или - или. А крайности всегда опасны. Слишком распространена и методологическая ошибка подмены цели средствами её достижения. Цель-то в самом деле не в переброске, а в надёжном водообеспечении.Советская история водного хозяйства сплошь грешит крайностями. Было увлечение гигантскими равнинными водохранилищами. Плохо, сегодня это очевидно: потеряно много ценнейших плодородных земель, нарушен естественный режим рек, равнинные водохранилища имеют огромные площади мелководий, эвтрофируют и так далее и тому подобное. Но есть ведь и польза от водохранилищ.Сегодня рьяные радетели природы шумят о том, что надо убрать все плотины, спустить водохранилища и восстановить естественное состояние рек. Даже представить себе не могу, какая катастрофа для природы и рек произошла бы, если бы это свершилось.В прошлое вернуться нельзя, "естественное" состояние рек восстановить невозможно. Оно сегодня "естественное" с теми водохранилищами, которые на них есть. Сформировалась новая геоэкосистема реки, и разрушить её - такое же варварство, как и тогда, в прошлом, когда строили водохранилища. 

Надо научиться разумно, бережно, рационально сохранять и использовать то, что мы уже имеем. Что касается строительства новых водохранилищ - надо думать, прогнозировать, анализировать, выбирать такие варианты, которые минимально вмешивались бы в жизнь природы и приносили бы максимальную пользу обществу, людям. А создание новых водохранилищ, как, впрочем, и переброска стока - процесс неизбежный.Была мелиоративная гигантомания, где цель подменили средствами её достижения. Строили, строили, землю, вместо того, чтобы улучшать, - калечили. Опомнились, "рубанули", да "рубанули" вместе со злым и доброе. Гидромелиорация-то нужна, но не ради себя, а ради подъёма сельскохозяйственного производства. Сейчас начинаем почти с нуля."Разорвали" охрану и использование вод, тридцать лет занимались охраной, пока не дошло, что рациональное использование и есть охрана.Одно время как альтернативу всему подняли на щит идею безотходной технологии. Идея, конечно, хороша, но как её реализовать сегодня? Оказалось, нельзя, но вот частный случай её - замкнутые бессточные системы водоснабжения промышленных предприятий - начали внедрять любой ценой - где надо и где не надо. Замкнутые водохозяйственные системы - красивое инженерно-технологическое решение. Но нужны ли они везде? Какова все-таки наша политика в области рационального использования и охраны вод?Реализовать переброску в тех масштабах, которые прорабатывались проектными решениями, не следовало ни тогда, ни сейчас, ни в ближайшем будущем. Есть другие, более экономичные пути и способы решения проблемы водообеспечения.

А.М. ЧЕРНЯЕВ, заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор, д.т.н., академик РАЕН, научный руководитель ФГУП РосНИИВХ МПР России.