Здоровье населения, благоприятное состояние окружающей среды, экономическое развитие и безопасность народов сегодня все больше определяются количеством и состоянием воды. Глубокое осознание важности этой проблемы постоянно привлекает внимание мирового сообщества. Ежегодно 22 марта, по инициативе Международной Ассоциации Водоснабжения, международная и российская общественность отмечают Международный день водных ресурсов .
В России большое внимание уделяется проблеме экологически безопасного водопользования. В целях обеспечения устойчивого водопользования, создания благоприятной экологической обстановки в бассейнах водных объектов, обеспечения безопасной эксплуатации сооружений водохозяйственного комплекса, охраны водных объектов, защиты населения и объектов от наводнений и другого негативного воздействия вод разработаны Национальная программа «Развитие водохозяйственного комплекса России» и «Водная стратегия РФ».
Для многих регионов России проблема устойчивого водообеспечения заключается не в дефиците водных ресурсов, а в их загрязнении и продолжающейся деградации водных объектов, в необходимости осуществления комплекса мер по обеспечению надежности водопроводных систем и экологической безопасности централизованного водоснабжения в целом. В дальневосточном регионе использование водных объектов и сброс в них ненормативно очищенных и неочищенных сточных вод привело к ухудшению их качественных характеристик.
Водное хозяйство является сложной системой обеспечивающей водой требующего качества и в необходимом количестве различных отраслей, таких как коммунальное хозяйство, энергетика, сельское хозяйство. Цветная и черная металлургия, машиностроение и др. Поэтому обеспечение экологической безопасности водного хозяйства является вопросом стратегической важности. Многогранное значение проблемы обеспечения населения и промышленности качественной водой проявляется, прежде всего, в неблагоприятном состоянии водных ресурсов и объектов водного хозяйства.
Происходит качественное истощение водных ресурсов, деградируют водосборы, увеличивается количество крупных технических аварий, огромные материальные и социальные ущербы приносят стихийные бедствия.
Для того, чтобы обеспечить национальную и территориальную экологическую водную безопасность и стабильное социально-экономическое развитие, нужно восстанавливать и сохранять природные водоисточники, обеспечивать бесперебойную работу всего водного хозяйства и таким образом превратить водопользование в устойчивое. Комплексный подход к использованию воды как ограниченного и уязвимого ресурса, сочетание в государственной водохозяйственной политике региональных и бассейновых программ водопользования имеют большое значение для вывода экономики России из кризиса и перехода ее на модель устойчивого развития, обеспечивающую сбалансированное решение социально-экономических задач с проблемами сохранения окружающей среды и природных ресурсов. Поэтому, экология водного хозяйства является предметом особой важности в деле охраны здоровья человека и окружающей среды в целом.
Сущность вопроса, основные понятия и определения. Экология водного хозяйства представляет собой составную часть промышленной и прикладной экологии, основана на их принципах и методах. Промышленная экология рассматривает воздействие человека, промышленности, транспорта и сельского хозяйства на окружающую и природную среду и наоборот, а прикладная – разрабатывает нормы использования природных ресурсов и среды жизни, допустимых нагрузок на них, способов экологизации хозяйства.
Под экологией водного хозяйства населенных мест понимают воздействие на окружающую природную среду и взаимосвязь потребления природных вод человеком и сброса отходов его жизнедеятельности, а также разработку норм использования, нагрузок и способов предотвращения деградации среды жизни при этом.
Экология водопотребления является частью экологии водного хозяйства и изучает процесс воздействия на окружающую среду и взаимосвязь потребления природных вод человеком с разработкой принципов рационального использования водных ресурсов без деградации среды жизни.
Экологическая безопасность – состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной дея- тельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.
Основными требованиями к водному хозяйству являются:
- рациональное обеспечение потребителей водой в достаточном количестве и соответствующего качества;
- сохранение природных условий и гарантии охраны воды от загрязнений, засорения и истощения;
- обеспечение наибольшего народнохозяйственного экономического эффекта;
- гарантии простой и надежной работы.
Состояние водных ресурсов и направления экологизации водохозяйственных систем. Взаимосвязь экологии и здоровья человека по-прежнему остается одним из главнейших приоритетов природоохранной деятельности в России. Важная роль в этой взаимосвязи принадлежит питьевой воде. Неоспоримость воздействия водного фактора на здоровье населения доказана более чем столетней практикой развития централизованного водоснабжения в России. С вводом в действие централизованных систем водоснабжения повсеместно снижались количество инфекционных заболеваний и смертность населения. Актуальность этой задачи сохраняется и в настоящее время, что диктует необходимость глубокого анализа сложившейся ситуации с питьевой водой в городах и других населенных пунктах России.
За последние 40 – 50 лет в связи со значительным по интенсивности хозяйственным освоением природных ресурсов, строительством новых и увеличением производственных мощностей действующих промышленных предприятий, развитием городов и населенных пунктов, созданием водохранилищ, вырубкой на больших территориях лесных массивов, воздействие на геоэкосисте- мы речных бассейнов существенно выросло. Это привело, прежде всего, к истощению водоисточников речных бассейнов, особенно в маловодные сезоны, развитию эрозионных процессов, заилению и загрязнению водотоков и связанных с этим нарушению естественной взаимосвязи поверхностных и подземных вод. Продолжается негативное влияние антропогенной деятельности в бассейне реки Амур, которое усиливается сбросом неочищенных сточных вод и снижения эффективности работы очистных сооружений.
В водные источники, используемые для питьевого водоснабжения, поступают тяжелые металлы, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, соединения азота, фосфора и др.
Безопасность питьевого водоснабжения стала одной из главных составляющих общей экологической безопасности населения России. Достижение ее в сложившихся условиях, даже в случае благоприятного финансового положения, не может быть обеспечено только инженерными решениями (строительство, модернизация систем, применение новой техники и прогрессивных технологий). Водоснабжение населения, как один из видов водопользования, базируется на общих принципах использования природных ресурсов. Следовательно, безопасность его должна сочетаться со стратегической целью использования и охраны природных ресурсов, включая оптимальный уровень воспроизводства, рациональное и сбалансированное использование, направленное на повышение качества жизни людей, реализацию прав нынешнего и будущих поколений.
В решении проблемы питьевого водоснабжения необходим, прежде всего, экосистемный подход.
Основные направления экологизации должны предусматривать мероприятия по улучшению состояния водных объектов, переход на использование подземных вод в районах с интенсивным загрязнением поверхностных источников, усиление контроля за выполнением нормативных показателей качества питьевой воды, развертывание хозяйства и реконструкции систем водного строительства с внедрением современных технологий, сооружений и оборудования. Пер- воочередной задачей для подготовки предпроектной и материальной базы с целью осуществления всего комплекса намеченных мероприятий по модернизации систем водоснабжения и водоотведе- ния является технический аудит, а также проведение исследований по экологическому состоянию источников водоснабжения и в первую очередь поверхностных.
Такая работа уже начата специалистами кафедры «Гидравлика, водоснабжение и водоот- ведение» ТОГУ и института водных и экологических проблем ДВО РАН в составе творческого коллектива Дальневосточного экологического центра, которые координируя свои исследования с Министерством коммунального хозяйства Хабаровского края, провели технический аудит систем водоснабжения г. Советская Гавань, п. Ванино, обследовали водозаборные сооружения в г. Благовещенске, Амурске, Николаевск, п. Хинганск. Произведены расчеты на моделях системы подачи и распределения воды при авариях на ключевых участках водопроводной сети, позволив- шие выявит «слабые» звенья в системе и предложить пути развития системы водоснабжения в целом. По результатам проведенных анализов работы систем водоснабжения разработаны мероприятия и предложения по совершенствованию системы, реализация которых позволит обеспечить устойчивое и надежное водоснабжение как в наиболее напряженных случаях, так и в аварийных и чрезвычайных ситуациях.
Исследования показали, что при мониторинге поверхностных водных объектов, необходимо учитывать развитие ведущих отраслей в регионе, географическое положение, наличие взаимного расположения источников трансграничного загрязнения. Обследования поверхностных водных объектов в Хабаровском крае, проведенные Дальневосточным экологическим центром, показали, что пруды и водохранилища могут служить фактором передачи и распространения различных бактериальных, паразитологических и вирусных заболеваний. В период отмирания водорослей в воде появляются токсичные продукты их разложения.
В связи с высоким содержанием взвешенных веществ в Амуре в период паводков усложняется работа очистных и водозаборных сооружений. Для решения этой проблемы предлагается использование ковшевых водозаборов, сетчатых устройств, двухступенчатое отстаивание, и др. Наилучшим решением является концентрирование взвешенных веществ в потоке при помощи напорных отстойников, а затем обработка осадка на гидроциклонах. Фильтрование в несколько ступеней, использование более пористого фильтрующего материала, направления фильтрации с убывающей крупностью зерен и безреагентного метода осветления позволяет существенно увели- чить грязеемкость загрузки.
Таким образом, залогом экологии водопользования и экологической безопасности всего водного хозяйства в любых условиях являются: развитие и совершенствование системы мониторинга поверхностных и подземных вод, как составляющей интегрированного управления водными ресурсами; проведение мероприятий по предупреждению и повышению защищенности водохозяйственных объектов от наводнений и других негативных воздействий; внедрение современных технологий и оборудования, обеспечивающих требуемую надежность и экологичность системы водообеспечения при любых режимах ее работы