1.4. Понятие о природопользовании в целом и водопользовании в частности

В нашей стране хозяйственная деятельность любого субъекта (будь то органы власти, юридические или частные лица), оказывающая воздействие на окружающую среду, должна осуществляться на основе следующих принципов (согласно Закону об охране окружающей среды):

• соблюдение права человека и общества на благоприятную окружающую среду;

• обеспечение благоприятных условий жизни человека;

• научно обоснованное сочетание экологических, экономических и социальных интересов человека, общества и государства в целях обеспечения устойчивого развития и благоприятной окружающей среды;

• охрана, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов как необходимые условия обеспечения благоприятной окружающей среды и экологической безопасности;

• платность природопользования и возмещение вреда окружающей среде;

• независимость государственного экологического надзора;

• презумпция экологической опасности планируемой хозяйственной и иной деятельности;

• обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности;

• учет природных и социально-экономических особенностей территорий при планировании и осуществлении хозяйственной и иной деятельности;

• приоритет сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов;

• обеспечение снижения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в соответствии с нормативами в области охраны окружающей среды;

• сохранение биологического разнообразия;

• соблюдение права каждого на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды;

• ответственность за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды;

• организация и развитие системы экологического образования, воспитание и формирование экологической культуры.

Таким образом, водные ресурсы (включающие поверхностные и подземные воды на территории РФ) могут использоваться для хозяйственных и рекреационных целей в необходимом количестве и соответствующего качества, если они наличествуют в данном регионе (районе, местности и пр.).

Соотнесение объема забора пресных вод с объемом их запасов является одним из важнейших показателей качества системы управления ресурсами пресных вод. В мировой практике для оценок используется индекс эксплуатации водных ресурсов – ИЭВР - отношение общего объема ежегодного забора поверхностных и подземных пресных вод, к общему объему возобновляемых пресноводных ресурсов (в процентах). Пороговое значение индекса ИЭВР, которое служит основой для проведения различия между регионами с ненапряженным и напряженным водным режимом, составляет около 20 %. Высокая напряженность отмечается в тех случаях, когда ИЭВР превышает 40 %. Значение индекса ИЭВР в целом по России (данные на 2012 г.) составляет менее 2 %.

Существенным в водопользовании является водопотребление и водоотведение.

Водопотреблением называют потребление воды из водного объекта или систем водоснабжения.

Водоотведение или сброс сточных вод – это удаление сточных вод за пределы населенного пункта, предприятия или других мест использования. В объем водоотведения входит суммарное количество всех видов сточных вод, отводимых непосредственно в водоемы (водоисточники), подземные горизонты и бессточные впадины, а также передаваемых на очистку другим организациям.

Показатели водопотребления в 2011 г. приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели водопотребления за 2011 г. на территории РФ

Показатели	Всего по России, млн. м3
Забрано воды из водных объектов, всего	77 640,85
пресной воды из поверхностных источников	61 916,04
пресной воды из подземных источников	9 742,48
морской воды	5 982,33
Использовано свежей воды, всего	59 541,86
в том числе на нужды:
хозяйственно-питьевые	9 420,80
производственные	35 856,15
орошения	7 838,21
сельскохозяйственного водоснабжения	302,22
прочие	6 124,48
Потери при транспортировке	7 197,69

Структура водопотребления за последние годы характеризуется следующими показателями: производственные нужды – 60,2%, хозяйственно-питьевые нужды – 15,8%, орошение – 13,2%, сельскохозяйственное водоснабжение – 0,5%, прочие нужды – 10,3%.

Основные водопотребители – промышленное, коммунальное водоснабжение и сельскохозяйственное орошение.

К этому надо добавить, что в группу водопользователей входят отрасли, которые не изымают воду, а используют ее для выполнения различных технологических операций: для получения электроэнергии, создания судоходных глубин, для нереста рыб, сплава леса, обеспечения условий для отдыха и туризма и водоотведение.

Воду, драгоценный дар природы, академик А. В. Картинский назвал живой кровью, которая создает жизнь там, где ее не было. В современном обществе без воды не может развиваться ни одна отрасль промышленности, без нее немыслимы быт и досуг человека. Так, чтобы добыть тонну нефти надо использовать 10 куб м воды. Для выплавки одной тонны стали требуется 250-330 куб. м воды, а одной тонны бумаги 350-730 куб. м воды, шерстяной ткани в три раза больше, чем для бумаги. Особенно быстро растет потребность в воде с развитием химической промышленности. Так для выработки одной тонны шелка необходимо 2660 куб. м воды, а капронового волокна в два раза больше. Крупные тепловые электростанции требуют забора воды с расходом до 120 м3/с на каждый млн. кВт. установленной мощности, атомные - в полтора раза больше. Это означает, что ТЭС и АЭС приходится строить преимущественно с водооборотной системой охлаждения или на берегах крупных водоемов, так как воды многих рек в меженный период недостаточно для их работы. Таким образом, вода стала фактором, определяющим не только развитие, но и размещение производительных сил.

Расход воды на душу населения - один из основных показателей благосостояния народа. В Москве самый высокий уровень потребления воды, и качество ее также занимает одно из первых мест. Если на жителя Лондона и Копенгагена приходится - 250 л, Парижа - 450 л, то на каждого москвича - 700 л. в сутки. В перспективе суточное потребление воды каждым москвичом возрастает до 1000 л. По мере более глубокого использования водных ресурсов грани между водопотребителями и водопользователями стираются. Так, при создании энергетических водохранилищ, значительная часть воды теряется на испарения и фильтрацию и уже не может быть использована в других отраслях хозяйства. Аналогично используются водные ресурсы в рыбном хозяйстве, когда для нереста рыб затапливают обширные мелководья, хорошо прогреваемые солнцем, с которых испаряется значительное количество воды. Поэтому более правильно объединять эти две категории в одну с общим названием – водопользователи.

Водопользования классифицируются по следующим признакам:

• цели водопользования,

• объекты водопользования,

• технические условия водопользования,

• условия предоставления водных объектов в водопользование,

• характер использования воды,

• способ использования водных объектов,

• воздействие водопользователей на водные объекты.

По целям водопользование подразделяется на хозяйственные, питьевые и коммунальные нужды населения, лечебные, курортные и оздоровительные цели, нужды сельского хозяйства (без орошения и обводнения), орошение и обводнение, промышленные нужды (без теплоэнергетики), нужды теплоэнергетики, территориальное перераспределение стока поверхностных вод и пополнение запасов подземных вод, нужды гидроэнергетики, водного транспорта и лесосплава, рыбного хозяйства, сброс сточных вод, прочие нужды и многоцелевое водопользование.

По объектам водопользования они делятся на использование поверхностными водами, подземными, внутренними и территориальными морскими водами. 

По техническим условиям водопользование делится на общее и специальное.

По условиям предоставления водных объектов в пользование – на совместное и обособленное.

По характеру использования воды как вещества с определенными свойствами:

• использование массы;

• энергетического потенциала;

• воды как места обитания.

По способу использования водных объектов – с изъятием воды (с возвратом и без возврата) и без изъятия воды.

По воздействию водопользователей на водные объекты:

• воздействие на количественные характеристики водных объектов;

• воздействие на качественные характеристики водных объектов;

• воздействие на количественные и качественные характеристики водных объектов;

• без воздействия на количественные и качественные характеристики водных объектов.

При таком количестве и многообразии требований к потребляемой воде, необходимо правильно регулировать режим водопользования для каждого его участника, то есть вводить нормы водопотребления.

Нормирование водопотребления – это установление плановой меры потребления воды с учетом ее качества, а также разработка и утверждение норм потребления воды на единицу планируемой продукции и контроль за их выполнением.

Основная задача нормирования – обеспечение в производстве и планировании технически и экономически обоснованных норм водопотребления и водоотведения в целях наиболее эффективного использования водных ресурсов.

В коммунальном хозяйстве нормирование осуществляется на основе СНиПов, в промышленности – на основе “Методических указаний по разработке норм и нормативов водопотребления и водоотведения с учетом качества потребляемой и отводимой воды, а также с учетом отраслевых методик для предприятий и объединений различных отраслей народного хозяйства”.

Нормированию подлежат:

• потребление общего количества воды, необходимой для производства единицы продукции;

• потребление свежей питьевой воды;

• потребление технической воды;

• потребление оборотной и повторной или последовательно используемой воды;

• количество отводимых от потребителей сточных вод (в т. ч. от производства).

Основой нормирования является удельная норма водопотребления или водоотведения. Это максимально допустимое плановое количество воды требуемого качества, необходимое для производства единицы продукции установленного качества в определенных организационно-технических условиях производства (или для хозяйственно-питьевого потребления).

Удельные нормы формируются через нормативы. Нормативы водопотребления – это поэлементные составляющие нормы. Они регламентируют:

- удельный расход воды на единицу продукции, площади или объема основного и вспомогательного производства или отдельных процессов, в том числе хозяйственно-питьевого назначения;

- размеры безвозвратного водопотребления и потерь в процессе производства (унос, испарение, утечки, фильтрация и др.).

Нормативы удельного водопотребления, в т. ч. безвозвратного водопотребления и потерь по направлениям ее использования могут быть межотраслевыми, отраслевыми и заводскими.

Отраслевые нормативы – это предельно допустимые показатели для данной отрасли, рассчитанные на средние условия производства с учетом прогрессивных показателей передовых предприятий. Использование этих нормативов обязательно на предприятиях, имеющих соответствующие производства независимо от их ведомственной принадлежности.

Заводские нормативы устанавливаются для конкретных производств, применительно к используемой технологии при отсутствии отраслевых нормативов и тогда, когда технический уровень данного предприятия выше среднеотраслевого.

Нормирование водоотведения. Водоотведение – это удаление сточных вод за пределы населенного пункта, предприятия или других мест использования воды. В объем водоотведения входит суммарное количество всех видов сточных вод отводимых непосредственно в водоемы (водоисточники, подземные горизонты и бессточные впадины), а также передаваемых на очистку другим организациям.

Норма водоотведения – это максимально допустимое плановое количество отводимых сточных вод установленного качества на единицу продукции. Нормы различаются для вод разной степени загрязнения. По этому признаку отводимые воды разделяются на 2 группы: требующие очистки и нормативно чистые, т.е. не требующие очистки.

Право отнесения сточных вод к нормативно чистым принадлежит местным органам по регулированию использования и охране вод (т.е. агентство водопользования отдельного региона).

Нормы водоотведения на единицу продукции (или на 1 человека), т.е. индивидуальные нормы водоотведения рассчитываются, исходя из используемого оборудования, видов производства и степени загрязнения отводимых сточных вод.

Она определяется нормой водопотребления свежей воды, нормативом безвозвратного водопотребления и потерь воды в процессе ее использования.

Нводоотведение индивид = Ни. св-в – (Б + П),

где Ни. св-в – индивидуальная норма потребления свежей воды, Б – норматив безвозвратного водопотребления (в т. ч. ее использование в качестве составной части готового продукта), П – норматив безвозвратных потерь в производстве на испарение, унос, транспирацию, фильтрацию и т.д.

Нормы водопотребления и водоотведения должны пересматриваться и подтверждаться каждые 5 лет по мере совершенствования технологии и систем водоснабжения и канализации.

Расчеты нормативов и норм производятся непосредственно на предприятии и утверждаются его руководством.

Учет качества потребляемой и отводимой воды.

Качество и свойства потребляемой и отводимой воды устанавливаются в зависимости от ее использования, требований технологического процесса на производстве и санитарно-гигиенических требований.

Питьевая вода должна соответствовать требованиям СанПиН от 2001 г. для централизованных систем водоснабжения.

Техническая вода в зависимости от назначения подразделяется на 4 категории к которым предъявляются специфические требования к качеству и свойствам и при этом формируются сточные воды определенного состава, это следующие категории:

I – вода, используемая в качестве теплоносителя, т.е. на АЭС, ТЭЦ, ГРЭС (передача тепла и охлаждение). Она не должна быть агрессивной, жесткой, не должна содержать механические примеси. Образующиеся при использовании сточные воды не требуют очистки, но требуют охлаждения.

II – вода, используемая для непосредственного контакта с продуктом, т.е. являющаяся рабочей средой (промывка сырья, готовых изделий, тары). При этом вода загрязняется самыми разнообразными веществами.

III – вода, входящая в состав продукции, т.е. используемая как сырье. Это получение пищевых продуктов, спиртов, кислот и др. в строительстве.

IV – комплексное использование (в качестве среды, поглощающей и транспортирующей механические примеси и одновременно служащей охладителем).

Основное загрязнение получают воды II и IV групп использования.

При определении качества сточных вод, выпускаемых в водный объект, рассчитывается приращение всех загрязняющих компонентов в нем, т.е. сравнивается их содержание в воде водного объекта и в сточных водах. Идеальный вариант – это когда выпускаемые стоки по качеству должны быть не хуже, чем вода, забранная из водного объекта, однако в производственном цикле такое, чаще всего, невозможно.

Следует учитывать и природную многолетнюю и внутригодовую изменчивость используемых вод, ведь под воздействием метеорологических условий гидрологическая система постоянно меняется на протяжении длительных периодов времени — от десятилетий до тысячелетий.

Для того чтобы лучше понять гидрологическую систему, предсказать и эффективно использовать водные ресурсы в будущем, необходимо налаживать эффективные системы мониторинга и гидрологические модели.

Во многих частях мира происходят значительные социально-экономические изменения. Быстрый рост населения, происходящий, в частности, во многих развивающихся странах и особенно в растущих городских центрах в сочетании с индустриализацией и повышением жизненного уровня, увеличили потребности в воде. Загрязнение воды во многих регионах привело к сокращению объемов воды, пригодной к употреблению. Уровни подземных вод снизились во многих регионах. В будущем растущие потребности в воде будут, как правило, превышать имеющиеся в наличии объемы воды, пригодной к употреблению. Таким образом, имеется острая необходимость более рационального и эффективного управления водным хозяйством.

Динамика водопотребления.

За последние несколько десятилетий в управлении водным хозяйством произошли очень серьезные изменения. Этому способствовали два весьма важных обстоятельства. Во-первых, растущее понимание того, что вода – основополагающий элемент окружающей природной среды. Присутствие воды и ее движение во всех биологических системах есть основа жизни. Вода, земля и биологические системы должны рассматриваться во взаимосвязи, и мониторинг различных компонентов экосистем должен быть гармоничным. Во-вторых, понимание того, что вода абсолютно необходима во всех видах экономической деятельности. Вода необходима для сельского хозяйства и производства пищевых продуктов, для производства многих видов промышленной продукции и энергии. Вода оказывает решающее влияние на здоровье человека. Большие излишки воды (наводнения) или ее недостаток (засухи) могут привести к гуманитарным и экологическим катастрофам.

На рисунке 2 (a) показаны тренды потребления воды в мире с 1900 по 2000 гг. В глобальном масштабе потребление воды возросло в 10 раз, и к 2000 г. в использовании находилась почти половина всех запасов воды. Сельское хозяйство и, особенно, ирригация остаются главными потребителями, несмотря на то что в процентном отношении доля используемой ими воды непрерывно уменьшается – с 90,5 % в 1900 г. до 62,6 % к 2000 г. За тот же период объем воды, потребляемой промышленностью, возрос с 6,4 до 24,7 %; в городах наблюдались такие же темпы роста потребления воды – с 2,8 % в 1900 г. до 8,5 % к 2000 г. (United Nations, 1997).

Рисунок 2. Тренды потребления воды в мире по (а) секторам и (b) регионам

Каково же потребление воды в каждом крупном регионе мира в течение двадцатого века в сравнении с имеющимися запасами воды? Ответ на этот вопрос в процентном отношении) дает рисунок 2 (b), составленный на основании расчета теоретических ресурсов, т. е. речного стока. Согласно этим расчетам, очевидно, что в Европе и Азии потребление водных ресурсов более высокое, чем в Северной Америке, Африке и особенно в Южной Америке и Австралии–Океании. Ясно также, что наиболее интенсивно растет потребление воды в Европе и Азии, исключая Южную Америку, где увеличение потребления воды возмещается огромными ее запасами.

Растущее понимание всеобъемлющей природы воды и ее большого значения для природной окружающей среды и деятельности человека выявило необходимость в системном подходе к рациональному потреблению водных ресурсов. Использование ресурсов на нужды человека может оказывать вредное влияние на окружающую среду, в то время как изменение в запасах природных ресурсов может ограничивать или, иначе, сдерживать деятельность человека. Такие изменения привели к системному подходу, известному как комплексное использование водных ресурсов.

Таким образом, на основании требований к различным областям хозяйства и данных о природных условиях водного объекта выбирается рациональная технология производства или потребления воды с точки зрения охраны вод, определяется ущерб в результате загрязнения водных объектов стоками, рассчитываются очистные сооружения и другие природоохранные и технологические мероприятия.