5.4. Основные направления охраны и рационального использования водных ресурсов

Проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов в странах СНГ решаются в значительной степени путем государственного регулирования и, в первую очередь, через сис­тему прогнозирования и планирования. Основная задача — под­держание водных ресурсов в пригодном для потребителя состоя­нии и их воспроизводство в целях полного удовлетворения нужд народного хозяйства и населения в воде. Исходной базой прогно­зирования и планирования использования водных ресурсов явля­ются данные водного кадастра и учета расходования воды по сис­теме водохозяйственных балансов, бассейновых (территориаль­ных) схем комплексного использования и охраны вод, а также проекты перераспределения поды между водопотребителями по бассейнам рек. Водный кадастр — это систематизированный сбор сведений о водных ресурсах и качестве поды, а также о водополь­зователях и водопотребителях, объеме потребляемой ими моды,

Прогноз использования полных ресурсов основывается на рас­чете водохозяйственного баланса, который содержит ресурсную и расходную части. Ресурсная (приходная) часть водохозяйственного баланса учитывает все виды вод, которые могут быть потреблены (естественный сток, поступление из водохранилищ, подземные воды, объем возвратных вод). В расходной чисти водохозяйствен­ного баланса определяется потребность в воде по отраслям народ­ного хозяйства с учетом сохранения в реках транзитного стока для обеспечения экологических требований, необходимого санитарно гигиенического состояния водоемов. Результатом балансового расчета является установление ожидаемого резерва или дефицита стока, объема, характера, а также сроков осуществления мероп­риятий, необходимых для обеспечения водой народного хозяйства в прогнозируемый период. При этом учитываются показатели, характеризующие сокращение забора свежей воды из поверхнос­тных и подземных водных источников за счет совершенствования и внедрения безводных технологических процессов, развития си­стем повторно-последовательного использования воды, совершен­ствования схем водоснабжения и других аналогичных мероприя­тий.

Прогнозирование водопотребления на перспективный период основывается на расчетах водообеспечения населения, промыш­ленности, сельского хозяйства и других отраслей экономики. Объем водопотребления на хозяйственно-питьевые и коммуналь­ные нужды определяется численностью городского населения и нормами хозяйственно-питьевого водопотребления на одного жителя. На перспективный период прогнозируется обеспечение всего населения питьевой водой нормативного качества в соответ­ствии с физиологическими нормами (не менее 400 л/сут на одно­го человека). Потребности промышленности определяются на ос­нове расчета объема производства и норм водопотребления. Для определения потребности в воде отдельных предприятий (объеди­нений), установления лимитов отпуска воды используются инди­видуальные нормы и нормативы. В прогнозируемый объем водо­потребления на нужды сельскохозяйственного водоснабжения включается потребность в воде сельского населения, животновод­ства, хозяйственные нужды сельхозпредприятий и производств по переработке сельскохозяйственного сырья. На долгосрочный пе­риод объем водопотребления рассчитывается по перспективным нормам, учитывающим совершенствование оборудования и вне­дрение безводных технологических процессов, развитие оборот­ных и бессточных систем водоснабжения и другие достижения научно-технического прогресса в использовании природных ре­сурсов.

Рациональное использование водных ресурсов связано с про­ведением различных организационных и технических мероприя­тий. Показателями рационального использования воды являются отношение объема водоотведения к объему полученной свежей воды; кратность использования воды, т.е. отношение валового водопотребления к объему потребления свежей воды; число пред­приятий, прекращающих сброс неочищенных и необезвреженных сточных вод к общему числу предприятий. Особо важное значе­ние имеют уменьшение абсолютного объема водопотребления за счет сокращения безвозвратных потерь и соблюдение научно обо­снованных норм и лимитов водопотребления.

Среди организационно-технических мероприятий, которые способствуют предотвращению истощения водных ресурсов и улучшению качества поверхностных и подземных вод, особенно важным является очистка сточных вод. Эффективными способа­ми очистки сточных вод являются механические, биологические (биохимические) и физико-химические. Для ликвидации бакте­риального загрязнения применяется обеззараживание сточных вод (дезинфекция).

Механический — наиболее доступный метод — применяется главным образом для удаления из сточной жидкости нерастворенных и коллоидных частиц органического или минерального про­исхождения путем простого отстаивания. К приспособлениям механической очистки относятся песколовки, применяемые для задержания частиц минерального происхождения; отстойники, необходимые для задержания примесей органического происхож­дения, находящихся во взвешенном состоянии. Очисткой дости­гается выделение из бытовых сточных вод до 60%, а из производ­ственных — до 95% нерастворенных примесей. Она считается оконченной, если, по местным условиям и в соответствии с са­нитарными правилами, сточные воды можно после дезинфекции спустить в водоем. Чаще механическая очистка является предва­рительной стадией перед биологической, или, точнее, биохими­ческой очисткой.

Биохимические методы очистки основаны на использовании жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов, которые, размножаясь, перерабатывают и тем самым преобразуют сложные органические соединения в простые, безвредные минеральные вещества. Таким образом, удается практически полностью осво­бодиться от органических загрязнителей, остающихся в воде пос­ле механической очистки. Сооружения для биологической или биохимической очистки сточных вод могут быть разделены мадии основных типа. Сооружения, в которых биологическая очистка происходит в условиях, близких к естественным (биологические пруды, поля фильтрации, моля орошения), и сооружения, к ко­торых очистка стоков осуществляется в искусственно созданных условиях (биологические фильтры, аэротенки — специальные ем­кости). Вариант принципиальной схемы очистки сточных мод представлен на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Принципиальная схема очистки сточных вод

К физико-химическим методам очистки сточных вод относятся электрохимический (в электрических полях), электрокоогуляция, электрофлонтация, ионный обмен, кристаллизация.

Все перечисленные способы очистки сточных вод имеют две конечные цели: регенерацию извлечение из сточных вод ценных веществ и деструкцию — разрушение загрязняющих веществ и уда­ление продуктов распада из поды. Наиболее перспективными яв­ляются такие технологические схемы, осуществление которых исключает сброс сточных вод. Эффективным методом борьбы с загрязнением водоемов является внедрение повторного и оборот­ного водоснабжения на промышленных предприятиях. Оборотным водоснабжением называется такое водоснабжение, когда вода, за­бираемая из природного источника, рециркулирует затем в рам­ках применяемых технологий (охлаждаясь или очищаясь) без сбро­са в водоем или канализацию. В настоящее время объем оборот­ного и последовательного использования воды в отношении к общему объему водопотребления на производственные нужды в Беларуси достигает 89%, в России — 77%.