¾ пользование водой одним из потребителей чаще всего затрагивает интересы других партнеров, поэтому решение задач по удовлетворению потребностей в воде необходимо рассматривать только в комплексном использовании;
¾ важное значение в решении задач водообеспечения на современном этапе приобретают поиски путей снижения водопотребления всеми пользователями;
¾ необходимость управления водным режимом почв на больших территориях предъявляет новые требования к сложившимся водным системам и объектам;
¾ возрастают требования к повышению надежности водообеспечения, что приводит к созданию крупных водохозяйственных систем с несколькими источниками воды.
Управление водопользованием – это комплекс сложных задач, требующих всестороннего изучения, глубокой проработки, учета отдаленной перспективы, взаимосвязи с хозяйственными и природными экологическими процессами. В последнее время установлено, что в наибольшей мере изменения режима и ресурсов вод суши вызвано хозяйственной деятельностью человека. В ряде регионов страны водный сток сократился на десятки процентов, изменился уровневый режим, соленость, течения и другие показатели внутренних водоемов.
Ресурсы пресной воды могут быть исчерпаны уже в нашем столетии. Поэтому проблема их рационального комплексного многопланового и многоразового использования и охраны – одна из важнейших научно-технических задач. Решение этих задач опирается на «Основы водного законодательства», основные положения которого строго регламентируют использование водного фонда(статья 4). Все воды (водные объекты) в России составляют государственный водный фонд. Единый государственный водный фонд включает:
1) реки, озера, водохранилища, другие поверхностные водоемы и водные источники, а также воды каналов и прудов;
2) подземные воды и ледники;
3) внутренние моря и другие внутренние морские воды РФ;
4) территориальные воды РФ.
Статья 10. При размещении, проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию новых и реконструированных предприятий, сооружений и других объектов, а также при внедрении новых технологических процессов, влияющих на состояние вод, должно обеспечиваться рациональное использование вод при условии первоочередного удовлетворения питьевого и бытового потребления населения.
Планирование рационального водопользования обусловлено спецификой водопользования. Водопользование классифицируют по следующим признакам:
¾ цели водопользования;
¾ объекты водопользования;
¾ технические условия водопользования;
¾ условия предоставления водных объектов в пользование;
¾ характер использования воды;
¾ способ использования водных объектов;
¾ воздействие водопользований на водные объекты.
7.4. Основные источники загрязнения воды. Мониторинг загрязнения вод суши
Вещества, вызывающие нарушения качества воды, называются загрязняющими. Наряду с физическими и химическими загрязнителями существует тепловое и микробное загрязнение вод.
Ежегодный объем отведения сточных вод в России составляет около 76318 млн. м3; в накопители и на поля фильтрации попадает 2494 млн. м3. Около 6366 млн. м3 сточных вод недостаточно очищены.
Велико и загрязнение Мирового океана, куда стекаются все поверхностные воды суши. Сброс в него сточных вод составляет около 700 млрд. м3 в год.
Воды морей и океанов загрязняются в основном сбросом сточных вод, выбросами от двигателей водных транспортных средств и в большей степени нефтью и нефтепродуктами, в частности – при авариях на танкерах. Например, в северо-западной части Тихого океана на протяжении 6470 км зафиксировано 585 км2, покрытых нефтяной пленкой, нарушающей теплообмен между водой и атмосферой, сокращающей вдвое испарение воды.
Следует отметить также загрязнение рек и водоемов суши соединениями тяжелых металлов, преимущественно со сточными водами промышленных предприятий. Свинец, ртуть, кадмий, никель, цинк, марганец, попав в воду, делают ее токсичной, что приводит не только к гибели зоопланктона, но и наносит вред здоровью людей. Стоки гальванических участков по металлам превышают ПДК в 2000-5000 раз. Пестициды, попадающие в воду при обработке полей, отрицательно влияют на живые организмы и людей.
Хозяйственно-бытовые стоки приводят к биологическому загрязнению воды, что может вызвать желудочно-кишечные заболевания. Особенно опасны сточные воды пунктов санитарной обработки белья и спецодежды, стоки от больниц, бытовые стоки и т.д. Органические загрязнения часто приводят к непредсказуемым процессам – связыванию кислорода в воде, гибели живых организмов и фитопланктона. Избыток фосфора и азота в воде вызывает ее «цветение» и нарушает биологическое равновесие
в водоеме.
В соответствии с Водным кодексом РФ и постановлением Правительства РФ от 14 марта 1997 года №307 «Об утверждении Положения о ведении государственного мониторинга водных объектов» Росгидрометом и другими специально уполномоченными органами в области охраны окружающей среды ведется государственный мониторинг водных объектов (ГМВО). Пункты контроля организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое хозяйственное значение, а также подверженных значительному загрязнению промышленными, хозяйственно-бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами. В пунктах контроля организуют один или несколько створов, с учетом гидроморфологических и морфологических особенностей водоема или водотока, расположения источников загрязнения, с учетом количества, состава и свойств сбрасываемых сточных вод, а также интересов водопользования. В настоящее время стационарная сеть наблюдений стоит из 1700 пунктов и охватывает крупные водные объекты страны. В общую программу определения качества воды относятся: температура воды, взвешенные вещества, минерализация, цветность, кислотность, растворенный кислород, БПК5, ХПК, запахи, главные ионы, биогенные компоненты и такие распространенные загрязняющие вещества, как нефтепродукты, детергенты, летучие фенолы, пестициды, соединения тяжелых металлов. Эта программа может видоизменяться с учетом местных особенностей загрязнения, важности водного объекта.
Для обеспечения оптимальной информации о качестве воды, для оценки изменения уровня загрязнения и оценки эффективности мероприятий по охране окружающей среды все пункты стационарной сети наблюдений подразделяются на четыре категории.
К первой категории отнесены пункты, располагающиеся на водных объектах, имеющих участки и замыкающие створы основных крупных речных бассейнов, места нерестилищ и зимовий ценных пород рыб.
Ко второй категории отнесены пункты, расположенные на водных объектах; в районе промышленных городов и рабочих поселков, население которых использует воду для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд, и на участках массового отдыха населения; пункты, имеющие большое рыбохозяйственное значение; места сброса коллекторно-дренажных вод, отводимых с сельскохозяйственных угодий; пункты на пограничных створах рек, втекающих на территорию РФ из-за рубежа или вытекающих за пределы нашей страны; пункты на замыкающих створах больших и средних рек, впадающих в моря и внутренние водоемы, имеющие большое народнохозяйственное значение.
К третьей категории относят пункты, расположенные на водных объектах, где воздействие на качество воды носит умеренный и слабый характер, т.е. в районах небольших городов, населенных пунктов, промышленных предприятий, в местах поступления стоков с сельскохозяйственных угодий.
К четвертой категории принадлежат пункты стационарной сети наблюдений на водных объектах, не подверженных прямому воздействию загрязнений на качество воды («фоновые участки»).
Организация работ в зависимости от категории пунктов различается не только по объему наблюдаемых показателей, но и по срокам наблюдений. Например, на пунктах первой категории наблюдения проводят ежедневно по сокращенной программе и ежедекадно по полной программе; на пунктах второй категории ежедневно ведут только визуальные наблюдения, а полное – ежемесячно; на пунктах третьей и четвертой категорий проводят ежемесячные наблюдения по сокращенной программе, а по полной программе их проводят в основные гидрологические фазы.
Система контроля, основанная на дифференцированном определении концентрации вредных веществ и сопоставлении их с ПДК, малоэффективна. В настоящее время установлено около 1000 ПДК вредных веществ для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и около 700 ПДК загрязняющих веществ для рыбохозяйственных водоемов, тогда как чисто загрязняющих веществ антропогенного происхождения в диапазоне концентраций 10-4 – 10-7 % мас. в водоемах и водотоках превысило миллион наименований.
Адекватной оценки состояния водных экосистем не дают и методы биотестирования – экспериментального определения токсичности воды для гидробионтов, поскольку возможность эксплуатации полученных результатов на естественные водоемы крайне ограничено. При разработке и стандартизации методик биотестирования практически невозможно учесть все существенные особенности жизнедеятельности организма.
Система контроля, основанная на дифференцированном определении
концентрации контролируемых вредных веществ, как и методы биотестирования, не может давать адекватной оценки состояния водных экосистем так же потому, что на водные экосистемы помимо химического загрязнения негативное влияние оказывают многие другие антропогенные факторы, например, тепловое и биологическое загрязнение.
Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ. Загрязнение вод проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей. Россия обладает одним из наиболее высоких водных потенциалов в мире – на каждого жителя приходится свыше 30000 м3/год воды. Однако в настоящее время из-за загрязнения или засорения около70 % рек и озер страны утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения, в результате около половины населения потребляют загрязненную недоброкачественную воду (Государственный доклад «Вода питьевая», 1995г.).