по предотвращению их истощения и загрязнения
Масштабы загрязнения и истощения водных ресурсов в настоящее время приняли угрожающий характер. Остро встала проблема нехватки пресной воды в густонаселённых районах, крупных промышленных центрах, в местах орошаемого земледелия. Отсутствие чистой питьевой воды, загрязнение водоёмов являются причиной многих заболеваний человека, губительно сказываются на животном и растительном мире Земли. Во многих местах загрязнение пресных вод переходит из разряда локального в региональный.
Рациональное использование и охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружающей природной среды представляет собой комплекс мер (технологических, биотехнических, экономических, административных, правовых, международных, просветительских и т. д.), направленных на рациональное использование ресурсов, их сохранение, предупреждение истощения, восстановление природных взаимосвязей, равновесия между деятельностью человека и средой. Важными принципами рационального использования водных ресурсов являются:
- профилактика – предотвращение негативных последствий возможного истощения и загрязнения вод;
- комплексность водоохранных мер – конкретные водоохранные меры должны быть составной частью общей природоохранной программы;
- повсеместность и территориальная дифференцированность охранных мер;
- ориентированность на специфические условия, источники и причины загрязнения;
- научная обоснованность и наличие действенного контроля за эффективностью водоохранных мероп-ий.
Рациональное использование поверхностных вод. К поверхностным водам должны применяться в самой жёсткой форме все меры рационального их использования. Поверхностные воды являются основным источником питьевых вод, связующим звеном с подземными водами, в них сосредоточены запасы рыбных ресурсов и т. д. Среди мер по регулированию качества и ресурсов поверхностных вод и их рациональному использованию должны доминировать профилактические меры, предотвращающие попадание загрязняющих веществ в водоёмы и реки. Это переход на безотходные технологии в промышленности и сельском хозяйстве, жестокая очистка сточных вод.
Мероприятия по рациональному использованию и охране вод морей и Мирового океана заключаются в устранении причин ухудшения качества и загрязнения вод. Особые меры по предупреждению загрязнения морской воды следует предусматривать при разведке и освоении нефтяных и газовых месторождений на материковых шельфах. Необходимо ввести запрет на захоронение токсичных веществ в океане, сохранять мораторий на испытания ядерного оружия под водой. Следует как можно быстрее ликвидировать последствия аварий и катастроф, при которых в океан попадаются токсичные продукты.
Проблема охраны вод Мирового океана является глобальной, она касается всей планеты. Для их рационального использования и охраны морских вод необходимы совместные усилия всех государств мирового сообщества, ООН и её подразделений. В значительной степени такие меры могут быть успешными при участии государств в международных природоохранных программах, которые предусмотрены международными соглашениями и конвенциями.
Рациональное использование подземных вод. Подземные воды являются наиболее ценным, а в некоторых районах и единственным, источником питьевого водоснабжения. Благодаря естественной защищённости от поверхностного загрязнения они имеют стратегическое значение для крупных городов и промышленных центров как источник чистой питьевой воды при экологических катастрофах. Поэтому очень важно обеспечить их рациональное использование и охрану от истощения и загрязнения.
Мероприятия по рациональному использованию и охране подземных вод от истощения и загрязнения подразделяются на профилактические и специальные, общие и конкретные. К профилактическим мероприятиям относятся следующие:
- тщательный выбор места расположения строящегося объекта, при котором антропогенное воздействие на подземные воды будет минимальным;
- соответствующее оборудование зон санитарной охраны (ЗСО) и соблюдение режима хозяйственной деятельности в их пределах; учёт степени защищённости при использовании подземных вод; соблюдение режима эксплуатации, который определён нормативными документами и экспертизой Государственной комиссии по запасам (ГКЗ);
- организация и ведение мониторинга подземных вод.
Одной из наиболее важных профилактических мер по рациональному использованию и охране подземных вод является создание зон санитарной охраны. Создание таких зон регламентируется Положением о порядке проектирования и эксплуатации зон санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения. Водоохранные зоны состоят из трёх поясов, в которых осуществляются специальные мероприятия, исключающие возможность загрязнения подземных вод. Первый пояс водоохранных зон пояс строгого режима. Он включает территорию водозаборных, водопроводных и водоподводящих сооружений. Границы пояса устанавливаются в виде заграждения на расстоянии не менее 30 - 50 м от сооружений в зависимости от степени природной защищённости водоносного горизонта. Для береговых (инфильтрационных) водозаборных сооружений в границы первого пояса включается вся территория между рекой и водозаборными сооружениями, но не более 150 м. Здесь запрещаются все виды строительства, не имеющие отношения к эксплуатации водозаборного сооружения, и осуществляются планировка и отвод поверхностного стока, строгий контроль состояния воды и охранатерритории. Второй и третий пояса водоохранных зон – пояса ограничений. Они предназначены для защиты подземных вод от микробного (второй) и химического (третий пояс) загрязнений. Площади зон определяются из расчёта времени, в течение которого патогенные организмы погибают, а химические загрязнители полностью адсорбируются и нейтрализуются. Во втором и третьем поясах запрещены новое строительство, складирование отходов, размещение предприятий промышленности и сельского хозяйства. Постоянно осуществляется контроль за благоустройством и санитарным состоянием территории.
Специальные мероприятия по рациональному использованию и охране подземных вод от загрязнения направлены на изоляцию источников и очагов загрязнения, перехват загрязнённых вод. При истощении вод применяют меры искусственного пополнения и увеличения питания подземных вод. Необходимы: утилизация шахтных и дренажных вод, которые в ряде случаев сбрасываются без применения, уменьшение и запрещение использования пресных вод на технические нужды, бережное расходование воды, уменьшение потерь при её транспортировке и распределении. Минеральные воды должны использоваться только для лечебных целей.
Т. о., рациональное использование и охрана как поверхностных, так и подземных вод включают общие (строгое соблюдение законодательных актов, уменьшение промышленных отходов, создание безотходных производств) и специфические меры (многократное использование вод, строительство очистных сооружений, соблюдение правил при разведке подземных вод, строительстве и эксплуатации водозаборов). Важным элементом рационального использования и охраны водных ресурсов планеты является их мониторинг.
Очистные сооружения и оборотные системы водоснабжения
Важнейшими технологическими мерами рационального использования и охраны водных ресурсов являются совершенствование технологий производства, внедрение в практику безотходных технологий, В настоящее время совершенствуется ныне действующая оборотная система водоснабжения, или повторное использование воды.
Поскольку избежать полностью загрязнения воды невозможно, применяются биотехнические меры охраны водных ресурсов — принудительная очистка сточных вод от загрязнения. Основные методы очистки – механические, химические и биологические.
При механической очистке сточных вод нерастворимые примеси удаляются с помощью решёток, сит, жиро(масло)ловок и т.д. В отстойниках осаждают тяжёлые частицы. Механической очисткой удаётся освободить воду от нерастворённых примесей на 60-95%.
При химической очистке применяются реагенты, которые переводят растворимые вещества в нерастворимые, связывают их, осаждают и удаляют из сточных вод, которые очищаются ещё на 25-95%.
Биологическая очистка проводится двумя способами. Первый осуществляется на специально подготовленных полях фильтрации (орошения) с оборудованными картами, магистральными и распределительными каналами. Очистка происходит естественным способом – путём фильтрации воды через почвогрунты. Органический фильтрат подвергается бактериальному разложению, воздействию кислорода, солнечных лучей и используется в дальнейшем в качестве удобрения. Применяется также каскад прудов-отстойников, в которых естественным путём происходит самоочищение воды. Второй ускоренный способ очищения сточных вод производится с применением специальных биофильтров. Очистка сточных вод осуществляется фильтрацией через пористые материалы (гравий, щебень, песок и керамзит), поверхность которых покрыта плёнкой микроорганизмов. Процесс очистки на биофильтрах происходит интенсивнее, чем на полях фильтрации.
В настоящее время практически ни один город не обходится без очистных сооружений, причём в городских условиях применяются все указанные способы в комплексе, что даёт хороший эффект.
Правовая охрана водных ресурсов
Охрана вод регулируется законодательством РФ о водных ресурсах и недрах (подземные воды являются как полезным ископаемым, так и водными объектами), а также рядом правительственных и ведомственных нормативных актов (инструкций, положений, базовых и государственных нормативов). Водное законодательство РФ состоит из Водного кодекса Российской Федерации (июнь 2006) и принимаемых в соответствии с ним федеральных законов и иных нормативных правовых актов, законов и нормативных правовых актов её субъектов, регулирующих водные отношения. Водное законодательство РФ регулирует отношении в области использовании и охраны водных объектов в целях:
- обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную среду;
- поддержания оптимальных условий водопользования;
- сохранения качества поверхностных и подземных вод в состоянии, отвечающем санитарным и экологическим требованиям;
- защиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения;
- предотвращения или ликвидации негативного воздействия вод, а также сохранения биологического разнообразия водных экосистем.
Закон «О недрах» (февраль 1992) регулирует отношения, возникающие в связи с геологическим изучением, использованием и охраной подземных вод как полезного ископаемого. Он «содержит правовые и экономические основы рационального комплексного использования и их (недр) охраны, обеспечивающих защиту интересов государства и граждан Российской Федерации, а также пользователей».
Пользование водами регулируется лицензиями, которые имеют разрешительный характер. Права и обязанности владельца водным объектом, цели и сроки его использования и т.д. оговорены в Положении о порядке лицензирования пользования недрами (1992) и в Инструкции по его применению (1994).
В период подготовки к изданию настоящего учебного пособия в России стали готовиться новые редакции большинства законов, регламентирующих использование природных ресурсов, а также Концепция государственной политики в сфере использования, воспроизводства и охраны природных и, в частности, водных ресурсов.
Мониторинг водных ресурсов, качества и загрязнения воды
Важным элементом рационального использования и охраны водных ресурсов от истощения и загрязнения является система слежения за состоянием и динамикой основных характеристик качества и ресурсов поверхностных и подземных вод – мониторинг.
Под мониторингом водных ресурсов понимается система непрерывного (текущего) и комплексного отслеживания состояния водных ресурсов, контроля и учёта количественных и качественных их характеристик во времени. Элементы этой системы давно существуют в министерствах и ведомствах природно-ресурсного комплекса, Систематические наблюдения за состоянием недр и водного фонда осуществляются Министерством природных ресурсов (МНР) России и Росгидрометом. На территории России развёрнута система государственного мониторинга состояния недр (ГМСН), которая контролирует также блок «подземные воды», Система ГМСН по подземным водам включает около 15 тыс. наблюдательных пунктов, которые размещены практически во всех регионах страны. Основными задачами ГМСН считаются управление структурой на региональном уровне, обеспечение информацией о текущем состоянии геологической среды (включая подземные воды) и о прогнозах его изменения под влиянием природных и техногенных факторов, ведение специализированного банка данных.
Объектами государственного мониторинга водных объектов (наблюдения ведутся Росгидрометом по 4 тыс. пунктам наблюдения на реках, озёрах и водохранилищах) являются поверхностные воды суши, морей, водохозяйственных систем и сооружений, в том числе водохранилищ.
Объект мониторинга окружающей природной среды — качество (загрязнение) окружающей природной среды как необходимый фактор для принятия управленческих и научных решений об эффективности природоохранных мер. В соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды» (2002) организационной структурой, обеспечивающей мониторинг, является Государственная служба наблюдения за состоянием окружающей природной среды (ГСН) Росгидромета. Служба состоит из ряда систем, в том числе: наблюдений за загрязнением морской среды (602 пункта наблюдения), за загрязнением поверхностных вод (120 пунктов наблюдения за гидробиологическими показателями, 1132 пункта наблюдения за гидрохимическими показателями).
