Крым испытывает дефицит пресной воды уже продолжительное время. Данный факт связан со многими причинами, однако, наверное, самая главная из них — перекрытие Украиной Северо-Крымского канала в 2014 году, из-за чего пришлось ограничивать водные ресурсы и перераспределять их между жилищно-коммунальным и сельским хозяйством, промышленностью, энергетикой и курортно-рекреационной отраслью.

При этом водохранилища республики медленнее наполнялись по причине цикличных изменений климатических условий по осадкам последние два года. Благо несколько лет после перекрытия канала были достаточно водными для региона, кроме того, началась интенсивная эксплуатация подземных запасов, по этой причине до прошедшего года особых проблем с водой население Крыма не испытывало.

В 2020 году полуостров, как и многие регионы России, пережил засушливый промежуток времени, что привело к малой наполняемости водохранилищ естественного стока. В итоге в этот день проблема усугубилась по ряду причин.

Сейчас проблема вододефицита в Крыму постепенно решается, правительство уже выделило более 160 млрд рублей на проектирование и возведение разных объектов водоснабжения, которые должны исправить ситуацию. Вместе с тем в большинстве стран, испытывающих дефицит воды, накоплен большой опыт его преодоления, на который можно обратить внимание, чтобы использовать в своих целях.

Как решить задачу

данную тему корреспондент ФАН обсудил с руководителем кафедры водоснабжения, водоотведения и санитарной техники Академии строительства и архитектуры КФУ им. В. И. Вернадского профессором Ильей Николенко.

«Если анализировать международный опыт, то хочется вспомнить фундаментальный, трудно усваиваемый урок, о котором писал Альберт Эйнштейн: «Мы не можем решать проблемы, используя тот же тип мышления, который мы использовали, когда создавали их». У нас заканчивается первая четверть XXI века, и сложно решать проблемы дефицита водных ресурсов, основываясь только на технологиях прошлых веков, пусть даже для того времени они были самыми передовыми. В современном мире, когда быстро все меняется, международный опыт показывает, что инвестирование в более здоровый кругооборот воды — водосбережение, борьбу с потерями и утечками, сбор всех естественных источников воды, очистку стоков — лучший страховой полис от дефицита воды, который можно приобрести за деньги. Это первые шаги, которые всегда делались в большинстве стран», — отметил эксперт.

Наиболее полно пути и сложности решения проблем дефицита водных ресурсов в различных странах мира представлены во многих работах одного из ведущих специалистов по международным водным вопросам — Сандры Постел.

Посредством научных исследований, письменных работ, информационно-пропагандистской работы и публичных выступлений она подчёркивает роль глобального водного цикла в обществе и экосистемах, обосновывает решения по сохранению и пополнению водных ресурсов, приводит множество примеров того, как реально во всем мире добиваются этого, сказал Николенко.

Опыт Сингапура

«Первое, очевидно, что делается в странах с дефицитом водных ресурсов, — это анализ и решение проблем водосбережения для различных видов водопользователей. В результате оцениваются реальные объёмы водных ресурсов, которые можно дополнительно использовать и сохранить. Мероприятия по водосбережению равносильны поиску и потреблению новых источников водных ресурсов, однако экологически более безопасные. Сингапур — островной город-государство Юго-Восточной Азии площадью 729 квадратных километров и населением более шести млн. человек, считается одним из ярких примеров рационального водопользования. Зависимость от импорта воды из стран-соседей создавала экзистенциальную угрозу водного дефицита для населения и экономики.

После возникновения проблем с поставками воды из Малайзии, чтобы освободиться от этой водной зависимости, кроме того, вероятного дефицита, Сингапур создал и реализовал комплекс стратегий. Использовалось местное улавливание и сохранение поверхностных дождевых вод; снижение утечек и неучтенных потерь; увеличение эффективности потребления воды; повторное использование сточных вод и применение опреснения в случае появления дефицита при недостижении стратегических целей», — подчеркнул эксперт.

По сказанным им словам, в результате через сеть стоков и каналов Национальное водное агентство Сингапура обеспечило сбор 2/3 городского стока островов в 17 водохранилищ, где вода очищается и добавляется в питьевое водоснабжение, это составляет более миллиарда кубометров в год.

«Тут можно вспомнить великого короля XII века Королевства Полоннарува, расположенного на территории нынешней Шри-Ланки, Паракрамабаху I, который ставил задачу: «Даже немного воды, которая идёт от дождя, не должно течь в океан, не будучи полезной для человека». Снижение утечек и неучтенных потерь воды в Сингапуре достигло до 5% её спроса, что считается одним из самых низких показателей во всем мире и на практике в два-трижды ниже, чем в системах водопользования развитых стран.

Усилия по водосбережению в Сингапуре с 1994 года сократили внутреннее потребление на душу населения на 14%, а стратегическая цель заключается в том, чтобы к 2030 году снизить это потребление ещё на 7% — до 140 литров на человека в день. Наряду с сохранением поверхностных дождевых вод, устранением утечек страна существенно развила технологии рециркуляции и прямого повторного использования сточных вод. Эта так называемая новая вода Сингапура за счёт рециркуляции сточных вод с 2002 года уже составляет до 30% текущего спроса страны», — заявил профессор.

Израиль, США и Австралия

Николенко сказал, что Израиль использует до 96% очищенных сточных вод для нужд сельского, коммунального хозяйства или для пополнения подземных горизонтов. При этом успехи США в водосбережении позволили стране за последние два десятилетия в большинстве городов и поселков снизить потребление воды в домашних хозяйствах до такого уровня, что удается целиком компенсировать любое увеличение потребления воды, связанное с ростом населения.

Лос-Анджелес в XXI веке создал лучшее управление ливневыми водами наряду с охраной природы и сокращением объемов поставок воды с больших расстояний, чтобы к 2035 году обеспечить половину её сохранения на местном уровне. Это позволяет избежать необходимости дорогостоящего и экологически вредного опреснения.

«Опыт Австралии также дает урок для предусмотрительных водопользователей: водосбережение является наиболее выгодным и более устойчивым решением, чем сложные инженерные проекты. В промежуток времени величайшей 14-летней засухи, которая закончилась в 2010 году, в Австралии посчитали опреснение важным страховым полисом против следующей большой засухи. Для этого было инвестировано до 10 млрд долларов в возведение четырех крупных опреснительных заводов. Однако после того, как в 2010 году дожди вернулись, дорогая опресненная вода в Австралии была уже не необходима. Меры по сохранению воды, принятые до и во время предшествующей большой засухи, не только оказали помощь городам её пережить, однако и снизили надобность в воде до уровня, который сделал ненужными новые опреснительные заводы», — заявил Илья Николенко.

Эксперт помог вспомнить, что по состоянию на конец 2016 года ни один из четырех заводов не работает. То есть опыт Австралии показал, что удельные затраты на программы сохранения и повышения эффективности потребления воды в три-четыре раза дешевле стоимости опреснительных установок, а повторное использование сточных вод хотя и является дорогим вариантом, однако на 30% дешевле, чем опреснение, и намного более экологичное.

Как решает задачу КНР

Китай с 19% мирового населения обладает всего 7% мировых запасов возобновляемой пресной воды, по этой причине страна сталкивается с огромным дефицитом воды, однако там также существует проблема наводнений. В 2013 году сильные наводнения обрушились почти на 230 китайских городов, при этом часть из них находилась в условиях дефицита. По этой причине председатель КНР Си Цзиньпин заявил, что города должны действовать как губки, поглощая дождевую воду, не позволяя ей стекать по улицам и тротуарам.

«Водные технологии, которые называются «губчатые города», реализуются с 2015 года на пилотных площадках в 16 городах, включая Пекин, Чэнду, Гуанчжоу, Шанхай, Шэньчжэнь и Ухань, чтобы проверить данную идею. Каждый «губчатый город» получил финансирование от правительства, кроме того в виде местных и частных инвестиций для осуществления проектов, которые поглощают осадки, захватывают ливневые воды и пополняют водоносные горизонты, а также другие местные источники воды. Таким образом решаются сразу две задачи: люди борются с наводнениями, которые периодически проходят, кроме того, собирается вода на более засушливый промежуток времени. В Израиле водосбережение также начинали с того, что собирали воду, которая появлялась в результате дождя, потом её использовали, обычно, для бытовых нужд. Эта практика применялась даже в школах, то есть учеников обучали бережливому отношению к воде с раннего возраста», — сказал профессор.

Многотарифная система и поразительные успехи

Также эффективно используются экономические методы водосбережения. Большинство вододефицитных стран применяют многотарифные системы оплаты за потребляемую воду: чем меньше применяется, тем ниже тариф.

Уровни снижения определяются на основании прогнозируемых данных по объемам водных ресурсов на текущий и следующий год. Для тарифной политики важное место занимает структура водопользования. Для большинства индустриально развитых стран основным потребителем водных ресурсов являются промышленность и энергетика, на долю которых может приходиться 50–80% общего спроса.

«Отличительной особенностью промышленного водоснабжения является то, что большая часть воды применяется для охлаждения, очистки, обработки и прочих технологических процессов, которые имеют возможность нагревать или загрязнять воду, однако не потреблять её. Это создает возможность рециркуляции водных ресурсов, по этой причине тарифная политика и законодательная база по экологии строится так, что предприятиям существенно выгодней использовать несколько раз одну и ту же воду, чем сбрасывать очищенные стоки и покупать новую. Япония, США, Германия, Швеция входят в число стран, добившихся поразительных успехов в промышленном водоснабжении. Все дело в том, что при принятии решения по схеме водопользования промышленное предприятие сравнивает затраты на получение воды и её очистку со схемой водопользования с рециркуляцией с затратами на добавление оборудования для очистки и повторного использования промышленных сточных вод», — говорит эксперт.

Илья Николенко подчеркнул, что в результате в США сейчас уровень рециркуляции промышленной воды достиг 17 раз. При этом сталелитейщики сократили потребление воды с 200 до 14 тонн на тонну стали.

То есть при наличии соответствующих ограничений и стимулов многие отрасли промышленности в различных странах показали, что они способны сократить потребности в воде на 40–90% при помощи современных технологий и методов, одновременно защищая природную среду от загрязнения.

«Когда мы говорим об использовании всех вероятных резервов, то не следует забывать о подземных водах. Тем не менее здесь также есть негативный опыт, ведь если опираться только на потребление подземной воды, не обращая внимания на природу и долго опустошая свои подземные источники, то постепенно эта вода уходит, падают горизонты подземной воды и появляются отрицательные моменты. По этой причине при использовании подземных вод требуется решать задачи водосбережения и рационального использования для обеспечения баланса возобновляемых объемов подземных вод», — сказал Николенко.

По сказанным им словам, деградация земель в результате обезлесения, чрезмерного сельскохозяйственного применения, городского и дорожного развития приводит к изменению доли сохранения выпадающих осадков. С уменьшением растительного покрова и с почвами, менее способными поглощать и удерживать воду, деградированные земли увеличивают внезапный сток и уменьшают просачивание в почву и подпитку водоносного горизонта.

В результате в засушливый сезон удерживается меньше почвенной влаги и грунтовых вод, а в сезон дождей быстрый сток хуже аккумулируется, усиливает наводнения и эрозию почвы. Так, при вложении 1,7 млрд. долларов в сохранение водосборного бассейна Нью-Йорка было сэкономлено 12 млрд. за счёт сохранения существующей системы водопользования.

«Могу заранее сказать, что водосбережение в разы дешевле по сравнению со всеми другими технологиями. Показательный опыт у Королевства Саудовская Аравия — крупнейшего в мире потребителя морской опресненной воды, это составляет до 30% общего мирового объёма опреснения. Тем не менее если раньше они начинали с уровня потребления энергии из 15% добываемой нефти, которую использовали на то, чтобы получать опресненную воду, то сейчас эта доля потребления в энергобалансе страны увеличивается.

Негативом после опреснения является увеличение солености воды акватории, которая прилегает к стране, кроме того, наносится серьезный удар по экологии ввиду выбросов вредных газов от потребления больших объемов энергии. В результате уже обсуждаются вопросы о возможности перехода страны на более экологически чистую ядерную энергетику. С другой стороны, Саудовская Аравия планирует грандиозный водосберегающий проект — до 2030 года посадить до четырех миллиардов стволов деревьев вдоль побережья, чтобы изменить количество осадков», — заявил учёный.

Страна находится на побережье Красного моря и Персидского залива, по этой причине весь воздух, который идёт с моря, достаточно влажный. Однако из-за того, что большая часть территории — это пустыни и полупустыни, влажный воздух не попадает на внутренние регионы. В связи с этим вдоль берега и будут высаживаться лесные массивы, а это около 40 тысяч км² леса, что превышает площадь всего Крыма, добавил эксперт.

«Немаловажное значение по сбережению ценного природного ресурса в большинстве стран мира имеет общественная деятельность, просветительская, информационно-пропагандистская работа, публичные выступления для различных слоев населения, разных возрастных групп. С прошлого века в Израиле действует государственный фонд по стимулированию водосберегающих технологий и техники, по этой причине значительная доля действующих патентов по водосбережению и водоэффективным технологиям принадлежит именно этой стране.

В результате были разработаны и внедрены уникальные технологии по поиску, устранению утечек и потерь воды, очистке стоков, опреснению морской воды. Самый главный посыл здесь в том, что требуется использовать международный опыт тех стран, которые уже испытывают и преодолевают дефицит водного ресурса, тогда это принесет пользу, тем более такого опыта очень много», — констатировал Илья Николенко.

Источник: https://riafan.ru/1431965-uchenyi-rasskazal-kak-krym-na-primere-ssha-i-kitaya-mozhet-reshit-problemu-vododeficita

При подготовке статьи были использованы материалы: Пресс-службы КФУ