4. Водные ресурсы Республики Татарстан и ресурсосбережение
Водные ресурсы Республики Татарстан представляют собой запасы поверхностных и подземных вод определенной территории и являются жизне- и средообеспечивающей составляющей общества, определяющей его социальное, экономическое и экологическое благополучие.
Водные ресурсы представлены речным стоком, который слагается из стока, формирующегося в пределах республики, и стока, поступающего из соседних республик и областей. Среднегодовая величина местного речного стока составляет 10км, в т.ч. на годовой сток малых рек приходится 7 км3, что свидетельствует о достаточно высокой обеспеченности территории республики водными ресурсами.
Подземные воды являются неотъемлемой составляющей водных ресурсов и представляют собой ценнейшее полезное ископаемое. По приближенным оценкам, потенциальные эксплуатационные их ресурсы в Республике Татарстан составляют 5,46 млн. м3/сут.
Поверхностные водные ресурсы Республики Татарстан характеризуются наличием разветвленной речной сети, в т.ч. крупными реками - Волга, Кама, их притоками - Вятка, Белая, и рядом средних и малых рек. Из общего количества водотоков республики (4098 рек, речек и ручьев общей протяженностью 19632,5 км), 3686 рек являются действительно малыми реками, длина которых не превышает 10 км.
В Республике Татарстан имеются значительные водные ресурсы. Крупнейшие реки – Волга (177 км по территории республики) и Кама (380 км), а также два притока Камы – Вятка (60 км) и Белая (50 км), обеспечивают общий сток 234 млрд м³/год (97,5 % общего стока всех рек). Кроме них, по территории республики протекают ещё около 500 малых рек длиной не менее 10 км и многочисленные ручьи. Большие запасы водных ресурсов сосредоточены в двух крупнейших водохранилищах – Куйбышевском и Нижнекамском. В республике насчитывается также более 8 тыс. небольших озёр и прудов.
Гидроэнергопотенциал рек реализуется на р. Каме недозагруженной Нижнекамской ГЭС вырабатывающей около 1,8 млрд кВт·ч/год (по проекту – 2,7 млрд кВт·ч/год). В недрах республики содержатся значительные запасы подземных вод – от сильно минерализованных до слабосолоноватых и пресных.
Самые крупные водные объекты Татарстана – 4 водохранилища, обеспечиающие республику водными ресурсами на различные цели.
Куйбышевское – создано в 1955 году, самое крупное не только в Татарстане, но и в Европе, обеспечивает сезонное регулирование стока Средней Волги.
Нижнекамское – создано в 1978 году и обеспечивает суточное и недельное перераспределение к гидроузлу.
Заинское – создано в 1963 году, служит для технического обеспечения ГРЭС.
Карабашское – создано в 1957 году, служит для водообеспечения нефтепромыслов и промышленных предприятий.
На территории республики имеется 731 техническое сооружение, 550 прудов, 115 очистных сооружений, 11 защитных дамб.
В Татарстане разведано 29 подземных месторождений пресных вод с запасами примерно 1 млн кубометров/сутки, для промышленного освоения подготовлено примерно треть запасов.
Достаточно велики и запасы минеральных подземных вод. Общие запасы минеральных подземных вод составляют 3,293 тысяч кубометров в сутки.
В Республике Татарстан наибольшее значение для населения, промышленности и сельского хозяйства имеют пресные подземные воды, находящиеся на небольших глубинах (десятки и первые сотни метров). Их главными достоинствами по сравнению с поверхностными водами являются более высокая надежность как источника водоснабжения, защищенность от загрязнения, возможность извлечения непосредственно в месте использования.
Согласно современной статистике, за последние 50 лет на территории Республики Татарстан в силу различных причин прекратили свое существование 2446 водотоков разного порядка (общая длина 8045,2 км), 671 из которых (протяженностью 2425,1 км) затоплены водами водохранилищ. Отмечающаяся тенденция изменения речной сети, выраженная в сокращении длин и полном исчезновении рек, происходит на фоне многофакторного взаимодействия, в котором определяющую роль играет антропогенный.
На территории Республики Татарстан насчитывается более 8 тыс. озер. По их числу республика значительно превосходит Чувашскую Республику, Республику Марий Эл и Ульяновскую обл.
По месту расположения различают пойменные и водораздельные озера (на речных террасах, склонах долин). Преобладают пойменные озера. Наибольшее количество озер свойственно Мензелинскому (756), Мамадышскому (694), Актанышскому (579), Чистопольскому (493), Муслюмовскому (439) районам. Наибольшее число озер в пересчете на единицу площади района отмечается в Ютазинском, Мензелинском, Муслюмовском районах. Небольшой плотностью наоборот характеризуются территории возвышенных районов Приволжской возвышенности (Тетюшский, Камско-Устьинский. Дрожжановский), Бугульминско-Белебеевской возвышенности (Бугульминский, Лениногорский, Альметьевский, Заинский, Сармановский районы) и районы Предкамья (Сабинский, Кукморский, Балтасинский).
Исследования КГУ и ИНЭПС АН РТ выявили тенденцию заиления озер, погребения их акваториями водохранилищ, осушения в результате интенсивного антропогенного воздействия.
Озера различают по местоположению и генезису озерных котловин. Около 2/3 их относятся к пойменным и карстовым.
По морфометрическим признакам озера республики относятся к категории малых и очень малых, площадью 0,1-Юга. Относительно крупных озер (площадью от 20 до 100 и более га) около 30. К наиболее крупным относятся озера Средний (112 га), Нижний (56,0 га) и Верхний Кабан (25,0 га), система озер Лебяжье, состоящая из трех озер, соединенных протоками, с зеркалом 34,4 га) в черте г. Казань, Ковалинское (88,2 га) и Тарлашинское (60,1) в Лаишевском районе, Раифское (32,3 га) и Ильинское (27,5 га) в Зеленодольском районе, оз. Подборное в НП «Нижняя Кама» (33,0 га) и др.
В отношении глубин, большинство озер относится к мелководным водоемам (1-3 м). Среди карстовых озер, в т.ч. очень малых, вст речаются глубоководные - до 20 м и более. Так, глубина оз. Раифское составляет 19,6 м, Ильинское - 20,0 м, Осиново - 20,0 м (ранее 24,2 м), Тарлашинское - 20,5 м (ранее 22,0 м), Средний Кабан - 13,0 м, оз. Акташский провал - 28,0 м при площади 0,1 га, Большое Голубое - 19,0 м при площади 4,6 га.
По водному балансу преобладают бессточные замкнутые озера.
По термальному режиму большинство озер республики относится к умеренно-холодным и теплым (в силу высокой летней прогреваемости вод), но имеются и холодноводные озера, образованные на напорных восходящих источниках (Голубые озера г. Казань).
Озера отличаются разнообразием типов вод по гидрохимическому режиму (минерализации, ионному составу и основным свойствам воды). Большинство их имеет гидрокарбонатные воды, характеризуясь малой и средней минерализацией (0,2-0,5 г/л). В то же время, среди карстовых озер встречаются высокоминерализованные, солоноватоводные, сульфатные озера, с минерализацией более 2 г/л. Так, Большое и Малые Голубые озера относятся к солоноватоводным сульфатным и холодноводным озерам, являются уникальными для Ср. Поволжья.
Большинство озер республики испытывает интенсивное антропогенное воздействие со стороны объектов сельскохозяйственного назначения, ведущее к процессам эвтрофирования и заиления.
Кроме того, отмечено: рекреационное и техногенные воздействия (поступление сточных вод, преобразование в водохранилища и др.), ведущие к нарушениям гидрологического режима, изменениям параметров водоемов, загрязнению озер, вплоть до процессов токсификации и термофикации.
Для озер республики характерно неблагополучное состояние, определяемое процессом антропогенного эвтрофирования. Только несколько озер республики были отнесены к олиготрофным и мезотрофным (Акташский провал, Голубые озера), большинство же их относится к эвтрофным водоемам всех уровней нагрузки, в т.ч. максимальной. Для многих озер характерно гипертрофное состояние, что свидетельствует о крайне неблагополучной ситуации, ускоренном «старении» озерных экосистем.
На сегодняшний день отсутствуют водоемы с постоянным классом качества «чистых вод», за исключением Голубых озер и Акташского провала.
Оценка экологического состояния озер показывает, что ни один из водоемов нельзя считать экологически благополучным. Большинство из них характеризуются «умеренно-загрязненным» и «загрязненным» классом качества.
Для организации учета и государственного контроля за состоянием и использованием озер, с целью сохранения их экосистем в городских условиях и составления полного реестра проведена работа по инвентаризации и паспортизации водных объектов г. Казань. Систематизация и использование полученной информации предотвратит их деградацию и уничтожение при формировании и реализации градостроительных планов.
Анализ разнообразия озер позволяет считать, что преобладающим их типом для Татарстана является тип долинных (пойменных) малых и неглубоких озер, умеренного температурного режима, со средней и малой минерализацией, с типичными пресноводными видами гидробионтов, находящихся в эвтрофном и гипертрофном состоянии.
Общая площадь водной поверхности Татарстана составляет 4,4 тыс. км2 или 6,4% всей территории.
В Республики Татарстан в 2010 г. завершилась реализации Программы метрологического обеспечения приборов учета потребления тепловой энергии, воды и природного газа в государственных учреждениях Республики Татарстан.
В ходе реализации Программы назначены ответственные за эксплуатацию и обеспечение исправного состояния приборов учета потребления тепловой энергии, природного газа, горячей и холодной воды в подведомственных министерствам и ведомствам Республики Татарстан государственных учреждениях.
Организованы и проведены 4 обучающих семинара для ответственных за эксплуатацию и обеспечение исправного состояния приборов учета потребления тепловой энергии, природного газа, горячей и холодной воды
Проведена инвентаризация, составлен и поддерживается в актуальном состоянии реестр приборов учета, используемых государственными учреждениями подведомственными министерствам и ведомствам Республики Татарстан при расчетах за потребленные тепловую энергию, воду и природный газ.
Составлен и поддерживается в актуальном состоянии список организаций, обслуживающих приборы учета тепловой энергии, природного газа, горячей и холодной воды государственных учреждений, подведомственных министерствам и ведомствам Республики Татарстан.
В 2001 году на цепочке N5 Казанской ТЭЦ N3 внедрена новая экологически чистая и ресурсосберегающая технология химобессоливания воды, в 2002 году внедряется аналогичная технология на «цепочке» N 6.
Данная технология была разработана специалистами Азербайджанского инженерно-строительного университета применительно к условиям Казанской ТЭЦ №3 с учетом недостатков, присущих технологической схеме химобессоливания второй очереди, а также современных требований, предъявляемых к охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов.
Согласно новой технологии изменяются режим химобессоливания известково-коагулированной воды на установке, а также технологии регенерации как в Н, так и ОН-ионитных фильтрах. Изменение режима химобессоливания предусматривает предварительное умягчение обессоливаемой воды в предвключенном Н-катионитном фильтре. Для перевода катионита в этом фильтре а Na-форму используются концентрированные порции отработанного регенерационного раствора Н- и ОН-фильтров.
Улучшение экономических и экологических показателей ионирования достигается применением двухпоточно-противоточной технологии регенерации ионитных фильтров. Все концентрированные стоки от Н- и ОН-фильтров используются для регенерации катионита в Нпр-фильтре.
Для реализации данной технологии была произведена реконструкция схемы регенерации «цепочки» с установкой в Н-основном (2), -Н-2-ом и Ан-2-ом фильтрах среднего распределительного устройства (СРУ).
Суть регенерации анионитовых фильтров «цепочки» заключается в следующем. Подаваемый в анионитовый фильтр 2О-ой ступени регенерационный раствор щелочи разделяется на два потока. Один из потоков подается сверху, другой снизу. Отработанный раствор щелочи после фильтра Ан-1-ой ступени собирается в бак щелочных вод (БЩВ) для повторного использования в последующих регенерациях.
Регенерация Н-основного и Н-2-го фильтров «цепочки» осуществляется раздельно, независимо друг от друга по двухпоточнопротивоточной технологии. Регенерационный раствор кислоты полностью пропускается через нижние части этих фильтров по направлению снизувверх. Регенерация верхней части катионитной загрузки, расположенной выше СРУ, в этих фильтрах осуществляется отработанным раствором кислоты (ОРК) из бака кислых вод 7 (БКВ).
При внедрении данной технологии удельные расходы кислоты и щелочи на регенерацию ионитовых фильтров составили 55-60 г/г-экв и 40-45 г/г-экв при нормативных значениях 128 и 90 г/г-экв соответственно, сокращено количество образующихся на установке стоков, до 10 % уменьшен расход воды на собственные нужды.
В комплексе с новой технологией разработана к внедрению АСУ ТП «цепочек» химобессоливания. Данная система обеспечит автоматизацию логических операций и непрерывных технологических процессов, а также информационное обеспечение с использованием вычислительной техники и новейшей аппаратуры управления, осуществляет контроль и отображение текущих параметров, ведет расчет ТЭП ХВО за любой период времени.
Экономический эффект от реализации представленной ресурсосберегающей технологии составляет 3,94 млн. рублей в год.