СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРЕСНЫХ ВОД В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН

Пресная вода является ограниченным уязвимым ресурсом, важным для поддержания жизни, развития и окружающей среды

Издревле в народе бытует поговорка: «Вода — это жизнь». И она по сей день не утратила своего значения. Республика Казахстан богата всеми видами природных ресурсов. И только одним из них она ограничена — это водой. Только чуть больше половины водных ресурсов формируется внутри страны. Другая половина поступает из соседних стран: 19% — из Китая, 17% — из Кыргызстана, Таджикистана и Узбекистана, и 7% — из России. Среди стран СНГ Казахстан обладает наименьшим объемом водных ресурсов и, согласно международным стандартам, характеризуется как страна с «ограниченными водными ресурсами».

В Республике Казахстан всего 8 основных речных бассейнов. Это Балхаш-Ал_акольский, Ишимский, Иртышский, Нура-Сарысуский, Шу-Таласский, Тобол-Торгайский, Урало-Каспийский и Арало-Сырдарьинский. Ситуация с водой осложняется и тем, что географическое распределение водных ресурсов по стране очень неравномерно. Так бассейн реки Иртыш является территорией с достаточным количеством водных ресурсов, и наоборот, Нура-Сарысуский и Тобол-Торгзиский имеют достаточно ограниченные водные ресурсы, а бассейн реки Ишим считается территорией с наименьшим объемом водных ресурсов по всей стране. Не менее важным является и качество воды Вода поступает уже загрязненной из-за пределов нашей страны. Но и на нашей территории она продолжает загрязняться коммунальным хозяйством, промышленностью, сельхозпроизводством. Все это наносит серьезный, вред здоровью людей, земной и водной флоре и фауне.

Всемирный Банк оказывает содействие Правительству Республики Казахстан в попытках улучшить ситуацию в водохозяйственном секторе, создать для населения Казахстана здоровую окружающую среду с чистыми и хорошо управляемыми водными ресурсами, что безусловно, способствует устойчивому развитию нашего государства. Всемирный Банк предоставил грант, финансируемый Австрийской Республикой для подготовки исследования по определению наиболее актуальных проблем в каждом речном бассейне страны. Исследование выполнялось группой казахстанских и международных экспертов. Комитет по водным ресурсам Министерства сельского хозяйства, бассейновые водохозяйственные управления и водохозяйственные организации оказали им большую поддержку. В районах речных бассейнов прошли семинары, на которых эксперты представили свой анализ проблем. Одновременно заслушивались мнения каждого участника. Таким образом, более 330 человек внесли свой вклад β осуществление проекта Определено 136 приоритетных проблем. Среди них наиболее существенной оказалась категория, связанная с управлением водными ресурсами.

Современное управление речными бассейнами основано на так называемых, {(Дублинских принципах», которые сформулированы в январе 1992 года на международной конференции по вопросам водных ресурсов и окружающей среды и приняты на Всемирном саммите в Рио-де-Жанейро в июне того же года. В настоящее время эти принципы являются руководящими правилами в большинстве международных организаций. И звучат они так:

• пресная вода является ограниченным уязвимым ресурсом, важным для поддержания жизни, развития и окружающей среды;
• развитие и управление водными ресурсами должно быть основано на подходе участия, с привлечением пользователей, проектировщиков и тактиков на всех уровнях;
• вода имеет экономическую ценность при всех видах использования и должна рассматриваться как экономический товар;
• женщины играют центральную роль в обеспечении, управлении водой и её сохранении.

Рамочная директива Европейского Союза с октября 2000 года также устанавливает порядок действий в области управления водными ресурсами. Она предусматривает охрану всех водных ресурсов {поверхностных и подземных), достижение хорошего состояния всех водных ресурсов (согласование задач), управление водными ресурсами на основе речных бассейнов (планирование), комбинированный Подход с ограничением сбросов и установлением стандартов качества сбрасываемых загрязняющих веществ, участие населения, принятие соответствующего законодательства (Водного кодекса).

Около 8.4 миллионов казахстанцев (56%) проживает в городах. Здесь большинство систем водоснабжения эксплуатируется уже более 40 лет. В настоящее время создалась такая ситуация, когда срок службы многих систем водоснабжения истекает. Ухудшается качество воды. Необходимо приложить огромные усилия и сделать большие инвестиции чтобы вернуть системы водоснабжения к хорошему уровню обслуживания. Но этого нельзя достичь простым восстановлением старых систем. Необходимо внедрять современные технологии Расчеты показывают, что на простое восстановление старых систем потребуется 7 миллиардов долларов США. А на строительство новых систем с современным и тщательным экономическим планированием потребуется только от 1.2 до 2 миллиардов долларов США. Необходимо надежно обеспечить водой каждого гражданина, независимо от получаемых им доходов Международная практика показывает, что месячная сумма, которую семья должна тратить на услуги по водоснабжению и канализации, не должна превышать 4% чистого наличного дохода семьи. Из этого следует, что приемлемый максимальный тариф на воду должен составлять от 40 до 60 тенге/мЗ в городских регионах. Расчеты показывают, что большинство городских систем может поддерживаться на устойчивом уровне за счет собственных доходов при приемлемом уровне тарифов для населения. В исключительных случаях потребуются вложения правительства в форме субсидий. А значит и разработка механизма социальной поддержки бедных слоев населения.

Еще более остро стоит проблема водоснабжения сельского населения. 6.6 миллионов человек, т.е. 44% населения Казахстана, проживает в 7845 селах. В начале 90-х годов 79 групповых водопроводов находились в эксплуатации, обеспечивая водой 1276 населенных пунктов через систему трубопроводов длиной 17 100 км. Протяженность некоторых систем составляла более 1000 км, соединяя более 100 сел Линии общей протяженностью 29 км распределяли воду внутри 2600 населенных пунктов. Всего 60% сельского населения обеспечивалось водой подобным образом

проблемы и пути сохранения пресных вод

Перспективные требования на воду

Перспективное развитие региона и соответствующие потребности в воде предлагается рассматривать для трех периодов:

Краткосрочный (3-7 лет, условно принят 2005 год) — период экономической стабилизации, когда финансовое и экономическое состояние всех стран приближается к определенному устойчивому уровню. Приоритет на этом этапе должен быть отдан мерам, не требующим больших затрат, но создающим фундамент для будущего устойчивого управления.

Среднесрочный (7-15 лет, условно принят 2010 год) — период начала экономического роста. Предположительно, что в этот период экономическая ситуация в странах региона может измениться значительно в лучшую сторону. Предполагается, что на этом этапе будет достигнут экономический уровень 1990г. по всем показателям развития и, в первую очередь, уровень национального дохода. Одновременно для этого периода должно быть характерно достижение устойчивого финансового потенциала и возможности начала собственных вложений в развитие водного хозяйства региона.

Долгосрочный (до 30 лет, условно принят 2025 год) — период стабильного экономического роста. Оценка долгосрочных мер, бесспорно, может быту предложена лишь ориентировочно и она должна основываться на оптимизационных расчетах выбора наиболее выгодного пути развития водных ресурсов. Наиболее эффективным, очевидно, будет путь интеграции региона и поиск наиболее оптимальной специализации отдельных зон и государств в интересах максимального про­цветания региона на основе взаимной выгодности.

Три государства (Казахстан, Туркменистан и Узбекистан), расположенные в нижней части бассейна, нацеливаются на стабилизацию объемов водопотребления в перспективе за счет реализации мер водосбережения. Два верхних государства (Кыргызская Республика и Таджикистан), считая, что их современные интересы в использовании земли и воды ущемлены, планируют рост водопотребления в перспективе. Исходя из этого, Кыргызская Республика и Таджикистан предлагают инициировать переговорный процесс о пересмотре принципов и механизмов вододеления между странами Центральной Азии, ссылаясь на решение Глав Государств Центральной Азии 11 января 1994 г. в первом пункте Программы Конкретных действий «Выработать общую стратегию вододеления, рационального водопользования и охраны водных ресурсов в бассейне Аральского моря». Необходимо организовать дополнительное обсуждение и согласование всеми государствами как единого подхода к оценкам будущего водопотребления, так и результатов самих оценок.

Учет экологических требований

Лишь только к 1990 годам водохозяйственные ведомства региона стали в своей практике учитывать ухудшения экологической ситуации под влиянием водохозяйственной деятельности и отсюда превращения природной среды в фактор дестабилизации социально — экономической ситуации в регионе или в отдельных его частях. Было достигнуто понимание того, что главное условие перехода к устойчивости природных и природно-антропогенных циклов — это минимизация негативных факторов взаимодей­ствия реки и орошаемых территорий, а также взаимодействия поверхностных и подземных вод.

Предлагается критерий устойчивости экологического состояния региона, когда за основу принято рассмотрение двух принципиальных природоохранных аспектов, взаимосвязанных между собой: качество воды в реке и накопление солей на массивах орошения. С позиций экологической устойчивости критерии благополучия по этим показателям представляются нами следующим образом:

— уровень засоления на массивах орошения и находящихся под их влиянием окружающих территориях не должен превышать допустимых пределов, а интенсивность накопления солей

Методы очистки сточных вод

Очистка сточных вод осуществляется механическим, химическим и биологическим методами. Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание сточных вод (дезинфекция).

Метод механической очистки.

Сущность метода заключается в механическом удалении из сточных вод нерастворенных примесей. Для механической очистки применяют специальные сооружения. Грубые примеси размером больше 5 мм задерживаются на решетках, более мелкие улавливаются ситами. Для задерживания минеральных загрязнений сточных вод, преимущественно песка, служат песколовки, а для загрязнений, всплывающих на поверхность, — жироловки, масло — и нефгеловушки, смолоуловители.

В отстойниках происходит осаждение взвешенных веществ с удельным весом больше единицы, а легкие вещества всплывают на поверхность воды отстойников. Механической очисткой можно достигнуть выделения из бытовых сточных вод до 60% нерастворенных примесей, а из производственных — до 95%.

Метод химической очистки.

Химическая очистка сточных вод заключается в добавлении к ним таких химических веществ, которые, вступая в реакцию с загрязняющими веществами, способствуют выпадению нерастворенных и частично растворенных веществ. Некоторые нерастворенные вещества переводятся в безвредные растворенные.

В особых смесителях происходит смешение реагентов со сточными водами, затем обработанные реагентами загрязнения осаждаются в специальных отстойниках.

Из химических методов очистки широко применяется окисление фенольных сточных вод: хлорирование большими дозами хлора, двуокисью хлора и окисление озоном. Для кислых промышленных сточных вод нейтрализационные установки иногда заменяют обработкой этих вод известковым молоком.

Химический метод очистки позволяет уменьшить количество нерастворенкых загрязняющих веществ сточных вод до 95% и растворенных до 25%.

Существует электролитический метод очистки сточных вод. Он заключается в пропуске электрического тока через загрязненные воды. Образующиеся ионы электролитов направляются к аноду и катоду. Здесь они разряжаются и образуют новые соединения как между собой, так и с материалом электрода. Если применяются железные электроды, то образуется гидрат окиси железа, который действует как коагулянт. Электролитический метод очистки осуществляется в специальных сооружениях — электролизерах.

Механический и химический методы применяются как оконча­тельные способы очистки сточных вод до их выпуска в водоем или как первый этап, после чего их направляют на биологическую очистку.

Метод биологической очистки.

Сущность биологической очистки заключается в минерализации огранических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. В результате биологической очистки вода становится прозрачной, незагнивающей, содержащей растворенный кислород и нитраты.

Биологическая очистка сточных вод в естественных условиях часто осуществляется на специально подготовленных участках земли — полях орошения или полях фильтрации. На полях орошения одновременно с очисткой вод производится выращивание кормовых сельскохозяйственных культур или трав. Поля фильтрации предназначены только для биологической очистки сточной жидкости. На отведенных под поля орошения и фильтрации участках земли планируется оросительная сеть из магистральных и распределительных каналов, по которым разливаются сточные воды. Очистка от загрязнений происходит в процессе фильтрации вод через почву. Слой почвы в 80 см обеспечивает достаточно надежную очистку.

Для биологической очистки сточных вод в естественных условиях используют биологические пруды. Они представляют собой неглубокие земляные резервуары от 0,5 до 1 м глубиной, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Биологические пруды работают при температуре не менее 6 °С. Обычно пруды устраивают в виде 4-5 серий на местности, имеющей уклон. Их располагают ступенями, так, что вода из верхнего пруда самотеком направляется в расположенный ниже.

Биологическая очистка сточных вод в искусственных условиях производится в специальных сооружениях — биофильтрах или аэротенках. Биофильтрами называются сооружения, в которых биологическая очистка сточных вод осуществляется при их фильтрации через слой крупнозернистого материала. Поверхность зерен этого материала покрыта биологической пленкой, заселенной аэробными микроорганизмами. Сущность биологической очистки сточных вод на биофильтрах не отличается от процесса очистки на полях орошения или полях фильтрации, однако биохимическое окисление происходит гораздо интенсивнее.

Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары, через которые медленно протекают подвергающиеся аэрации сточные воды, смешанные с активным илом.

Активный ил имеет вид хлопьев бурого цвета. Он состоит в основном из бактериальных клеток. На поверхности хлопьев, между ними или внутри них обычно находятся разнообразные простейшие организмы. Источником питания организмов активного ила служат загрязнения сточных вод. Содержащиеся в сточной жидкости вещества сорбируются поверхностью активного ила. Уже через несколько минут после контакта ила со сточной водой концентрация в ней органических веществ снижается более чем наполовину. Растворенные органические вещества переносятся ферментами-пермеазами внутрь бактериальных клеток, где они подвергаются разрушению и перестройке.

Взвешенные вещества, поступающие в аэротенк, также сорбируются поверхностью активного ила. Частично наряду с бактериями они служат пищей простейшим, а частично под воздействием бактериальных ферментов превращаются в растворенные вещества и усваиваются микрофлорой. Микробное население активного ила разнообразно. Наибольшее распространение имеют псевдомонаты, за ними следуют кокковые формы и бациллы. Характерная особенность микрофлоры активного ила -слизеобразование. На состав бактерий активного ила большое влияние оказывают внешние факторы, в том числе и состав сточных вод.

В процессе биологической очистки не достигается полного удаления из сточных вод всех бактерий, в т.ч. болезнетворных. Поэтому после биологической очистки воду дезинфицируют жидким хлором или хлорной известью.

Применяют особые методы и сооружения для обработки и обезвреживания осадка, образующегося при различных способах очистки вод на очистных канализационных станциях. Осадки выпадают в первичных отстойниках, а также получаются при биологической очистке сточных вод после биофильтров или избыточного активного ила после аэротенков. Для обработки осадков сточных вод применяются гнилостные резервуары (септики), двухъярусные отстойники и метантенки.

Для обезвоживания сброженного осадка его направляют на иловые площадки, где он подвергается естественной сушке, после чего может быть утилизирован как хорошее органическое удобрение. Обезвоживание осадка можно производить и искусственным путем на вакуум-фильтрах, вакуум-прессах, центрифугах, а также термической сушкой.

Стандарт Казахстана включает 30 обязательных показателей, в то время как Всемирная организация здравоохранения рекомендует более 100 показателей качества питьевой воды.

Основная причина загрязнения поверхностных водных бассейнов в республике — сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод:

• организациями коммунального хозяйства и бытового обслуживания населения;
• промышленными предприятиями;
• сельскохозяйственными организациями;
• другими отраслями народного хозяйства.

Загрязнения, поступающие в сточные воды, можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют примеси: нерастворимые, коллоидные и растворимые. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические.

Минеральные загрязнениея обычно представлены глинистыми частицами, частицами руды, шлака, инженерных солей,, растворами кислот, щелочей и другими веществами. Органические загрязнения подразделяют по происхождению на растительные и животные. Растительные органичесхие загрязнения представляют собой остатки растений, плодов, овощей и злаков, растительного масла и др.

Загрязнения животного происхождения — это физиологические выделения людей и животных, клеевые вещества и др.

Бактериальные и биологические загрязнения свойственны, главным образом, бытовым сточным водам и стокам некоторых промышленных предприятий (бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховы производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности и др.).

Бытовые сточные воды включают воды кухонь, туапетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, хозяйственные воды, которые образуются при мытье помещений и др. Они поступают из жилых и общественных зданий, промышленных предприятий и др. В бытовых сточных водах органическое вещество в загрязнениях составляет 58%, минератыше вещества — 42%.

В промышленном производстве вода используется как тепло­носитель, поглотитель, растворитель, как средство транспортировки. Возможно также использование воды для разных целей одновременно.

Производство и широкое применение синтетических поверхностных веществ (СПАВ), особенно в составе моющих средств, обусловило поступление их со сточными водами во многие водоемы, в т.ч. источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Эти вещества — один из самых распространенных химических загрязнений водоемов. Поверхностно-активные вещества могут оказывать отрицательное влияние на качество воды, самоочищающую способность водоемов, организм человека, а также усиливать неблагоприятное действие других веществ на эти показатели, поэтому необходимо ограничение их содержания в воде.

Наряду со СПАВ широко распространенными химическими загрязнениями водоемов являются пестициды, которые поступают в водоемы с дождевыми и талыми водами (поверхностный сток), смывающими их с растений и почвы, при поливе и наземной обработке сельскохозяйственных угодий и лесов, при непосредственной обработке водоемов пестицидами, с дренажно-коллекгорными водами, образующимися в сельскохозяйственном производстве при выращивании хлопка и риса, со сточными водами, образующимися в сельском хозяйстве в результате применения пестицидов и стоками предприятий, производящими их.

Источниками загрязнения подземных вод могут быть:

1. Места хранения и транспортировки промышленной продукции и отходов производства;
2. Места аккумуляции коммунальных и бытовых отходов;
3. Сельскохозяйственные’ или другие угодья, на которых при­меняются удобрения, пестициды и другие химические вещества;
4. Загрязненные участки поверхностных водных объектов, питающих подземные воды;
5. Загрязненные участки водоносного горизонта естественного или искусственного, связанного со смежными водоносными горизонтами;
6. Участки фильтрации загрязненных атмосферных осадков;
7. Промышленные площадки предприятия, поля фильтрации, буровые

скважины.

Выделяют микробные и химические загрязнения подземных вод. В подземных водах патогенные бактерии и вирусы довольно длительно сохраняют свою жизнедеятельность. Микробному загрязнению чаще подвергаются грунтовые воды. Очаги загрязнения образуются при наличии полей ассенизации и фильтрации сточных вод, дворов, из выгребных ям, через которые идет прямая фильтрация загрязненных вод. Если грунты в зоне аэрации теряют свои очистные свойства, начинается загрязнение грунтовых вод. Грунтовые воды могут быть заірязнены при сбросе сточных вод в поглощающие скважины, ямы, колодцы.

Загрязнение артезианских вод может иметь место при сбросе стачных вод в поглощающие скважины, а также при протекании загрязненных грунтовых вод через координированные трубы и затрубное пространство заброшенных скважин, имеющих дефекты.

Загрязнение подземных вод химическими веществами может идти через загрязненные поверхностные воды, которые питают подземные. На промышленных предприятиях для очистки сточных вод используют пруды-отстойники, шламовые пруды, пруды-накопители, пруды-испарители, хвостохраншшща, золоотвалы и др. В ряде случаев они тоже могут быть источниками загрязнения подземных вод.

В подземные воды могут поступать и поверхностно-активные вещества (ПАВ). Загрязнения ПАВ наблюдаются при использовании почвенных методов очистки сточных вод, содержащих ПАВ, при пополнении запасов подземных вод, содержащих ПАВ.

Источником загрязнения подземных вод могут быть атмосферные осадки, загрязняющиеся на территориях, занятых промышленными отходами, солеотвалами, на участках хранения нефтепродуктов, сырья и готовой продукции предприятий химической промышленности, складов ядохимикатов и удобрений. В городах загрязнение водного бассейна происходит в основном в результате сброса промышленных и коммунально-бытовых стоков. поверхностного стока и фильтрации загрязненных дождевых и талых вод в местах захоронения твердых веществ. Сточные воды промьшшенных предприятий многих крупнейших городов составляют 70-80% всех стоков в водоемы.

Реки и озера республики подвергаются антропогенному влиянию.

Для сравнения и определения динамики изменения качества поверхностных вод с применением индекса загрязнения воды (ИЗБ) используются следующие характеристики:

По данным Ж.М.Адилова на протяжении последних лет наиболее загрязненными являются реки бассейна Иртыш. Основными загрязняющими веществами являются медь, цинк, фенолы, и нефтепродукты. В 1991-1992 гг. качество вод достигало здесь класса грязных (ИЗВ — 15,69). В следующем 1993 г. качество вод бассейна улучшилось с ИЗВ = 15,69 до ИЗВ = 7,40, однако, начинал с 1994 г. качество воды опять ухудшается (ИЗВ = 8,20), т.е. вода по-прежнему очень грязная. Основными загрязнителями р. Иртыш являются Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат, Лениногорский свинцовый завод, сбросы рудника Березовский, Зыряновский завод ДСП и т.д.

Несмотря на незначительное улучшение состояния рек Сырдарья, Шу, Талас, Каратал, качество воды в них по-прежнему соответствует 3-4 классу (умеренно загрязненных и загрязненных вод).

Основными источниками загрязнения поверхностных вод бассейна реки Сырдарья являются сбросы коллекторно-дренажиых вод с сельскохозяйственных угодий. На качество воды в реке в верхнем течении влияют сточные воды предприятий Таджикистана и Узбекистана, на территории Шымкентской и Кзыяординской областей в реку и ее притоки Арысь и Кенес с рисовых и хлопковых полей сбрасывают высокоминерализованные коллекторно-дренажные воды, содержащие пестициды.

Продолжает оставаться неудовлетворительным качество воды озера Балхаш. Основными загрязняющими веществами здесь являются тяжелые металлы, нефтепродукты и фенолы. Содержание меди выше допуступного в 16,0-12,0 раз. Источниками загрязнения являются: «Балхашмедь» ПО, «Балхашрыбпром» и др. Выявленные тенденции состояния качества вод свидетельствуют наличии серьезной угрозы необратимых изменений уникального биоценоза озера и недопустимого ухудшения жизни населения Прибалхашья в результате загрязнения водоема тяжелыми металлами.

Состояние водных ресурсов Каспийского моря в последние годы вызывает большую тревогу. К резкому обострению экологической ситуации приводит то, что в связи с подъемом уровня моря значительная часть прибрежной территории подвержена затоплению. В зоне затопления находятся 5 нефтегазовых месторождений, коммуникации, населенные пункты и промышленные объекты. За последние несколько лет в море поступает значительное количество загрязняющих веществ, в первую очередь нефть, продукты, органические соединения, металл и, что самое печальное, продолжается расширение нефтепромыслов в прибрежных районах без учета оценки экологических последствий. Одновременно с этим, большое влияние на воды Северного Каспия оказывают загрязненные воды рек Волга и Урал,

Так, средние концентрации нефтепродуктов в прибрежной части моря составляют до 11,4 ПДК. В связи с загрязнением вод Каспийского моря отмечаются случаи массовой гибели водоплавающих птиц, тюленей. Сегодня в районе Каспийского моря, включая его заповедную часть, продолжаются работы на расншрению нефтепромыслов, работают ряд совместных предприятий и иностранных компаний по разведке и добыче нефти и газа что приводит к еще большей нагрузке на окружающую среду.

По данным Республиканской СЭС в республике бактериальное загрязнение водоемов несколько снизилось и составило 8,4%. Больший показатель имеет место в Атырауской области — 22,7%. Торгайской — 13,7%, в Кзылординской области на протяжении последних лет 100% проб не отвечает гигиеническим нормативам.

Увеличилась микробная загрязненность в водоемах Северо-Казахстанской, Южно-Казахстанской, Семипалатинской, Талдыкор-ганской, Торгайской областей. Причиной этого является перегрузка и неэффективная работа очистных сооружений, сброс загрязненных хозбытовых и производственных сточных вод. Отсутствие своевременной очистки территории поселений и водоохранных зон от накоплений приводит к загрязнению органическими веществами воды в результате смыва их в паводковый период и во время атмосферных осадков.