Контакты
Главная / Оборудование для бизнеса

Использование водных ресурсов (водопотребление и водопользование).

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ (ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ)

Выделяются два основных направления использования водных ресуросов: водопользование и водопотребление. Субъекты, использующие воду в технологических процессах, а также в системах коммунального хозяйства, называются водопотребителями. Отрасли, которые используют воду как ресурс, не меняя ее физико-химического состояния, называются водопользователями. И те и другие оказывают существенное воздействие на состояние водных ресурсов.

Водопотребление. В мире основным потребителем водных ресурсов является сельское хозяйство - на его долю приходится 65% потребления пресной воды, на долю промышленности - 20%, на коммунально-бытовые нужды - 10%.

Забор воды, т.е. ее извлечение и транспортировка к местам использования, в России ежегодно составляет около 1,6% водных запасов, или примерно 75,4 км 3 . Однако по отдельным бассейнам соотношение забора к запасам существенно дифференцировано, например в бассейне Дона ежегодно забирается 29% годового стока, в бассейне Терека - 44%, треть всего водозабора в России дает бассейн Волги.

В последние годы и забор свежей воды, и показатели ее использования уменьшаются, что объясняется экономией воды за счет внедрения соответствующих технологий.

В соответствии с Водной стратегией РФ на период до 2020 г. диапазон прогнозируемых значений потребности в водных ресурсах с учетом сценариев развития и темпов роста экономики будет определяться реальными темпами роста промышленного, сельскохозяйственного производства, энергетики и к этому году с большой вероятностью составит 90-100 км 3 .

Структура водопотребления в России выглядит следующим образом. Около 57,7 км 3 воды используется на нужды промышленности, сельского хозяйства и бытовые нужды, 45,2 км 3 из которых обеспечивают поверхностные пресные источники, 7 км 3 - подземные и 5,5 км 3 - морские воды (рис. 10.1).

Основным водопотребителем является промышленность, а главной водопотребляющей отраслью в промышленности - производство и распределение электроэнергии, газа и воды (59,2% от всего промышленного водопотребления), 26% приходится на обрабатывающие производства.

Абсолютное водопотребление во всех отраслях снижается. И если в 1990-х гг. это можно было объяснить спадом производства, а в ряде случаев и его остановкой, то в дальнейшем сокращение водопотребления осуществлялось за счет оборотного водоснабжения и снижения водоемкости продукции. 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 оборотной (многократно используемой) воды в процентном отношении к общему объему водопотребления на промышленные нужды составляет 70% (табл. 10.3). В абсолютном выражении это больше, чем годовой сток Волги. Если бы подобных систем не существовало, забор свежей воды для промышленности следовало бы увеличить в 3 раза.

Для оценки эффективности использования водных ресурсов используются различные индикаторы.

Наиболее обобщенными показателями эффективности использования водных ресурсов, которые сопоставляют объем затраченной воды с результатами хозяйственной деятельности, являются водоемкость и интенсивность загрязнения водных ресурсов. В масшта-

Рис. 10.1.

Таблица 10.3

Динамика объемов использования оборотной воды

Источник : Охрана окружающей среды в России. М.: Росстат, 2012.

бах экономики в целом водоемкость может измеряться следующим образом:

где W - водоемкость ВВП; R ] - годовое потребление свежей воды;

R 2 - годовой объем оборотного водоснабжения; V - ВВП (конечный продукт).

Водоемкость показывает, сколько водных ресурсов нужно затратить для получения единицы национального дохода. Динамика этого показателя может служить индикатором эффективности использования водных ресурсов. Аналогичные показатели рассчитывают как по отраслевым комплексам, так и по отдельным отраслям. Интенсивность загрязнения водных ресурсов соответственно отражает объем сточных вод, приходящихся на единицу продукции.

За период после 1990 г. и водоемкость, и интенсивность загрязнений в целом по России и по отдельным регионам снижалась. Так, водоемкость по стране в целом за 1990-2010 гг. сократилась на 35%, интенсивность загрязнения воды - на 30%.

Во всем мире широко используется индикатор водоемкости в расчете на использование воды человеком. В табл. 10.4 представлена динамика удельного использования воды на хозяйственно-питьевые нужды по некоторым регионам России. За три последних десятилетия прогресс заметен прежде всего в мегаполисах - Москве и Санкт-Петербурге. В Москве сокращение душевого водопотребления в сутки за 1980-2010 гг. составило более 2,4 раза. Значительный прогресс достигнут в Центральном регионе. В целом по России за 1990-2010 гг. водоемкость на человека сократилась почти на четверть. Эти позитивные тренды обусловлены улучшением всей водной инфраструктуры.

Другим индикатором использования водных ресурсов может служить «водный след» потребления, рассчитывающийся по тем же

Таблица 10.4

Динамика удельного использования воды на хозяйственно-питьевые нужды по некоторым регионам России, л/сутки на человека

принципам, что и такой интегральный индикатор устойчивого развития, как «экологический след» (см. гл. 2). «Водный след» потребления для России составляет около 1858 м 3 на человека в год, при этом 84% этого объема приходится на внутренний «водный след». Россия находится на 20-м месте по данному показателю.

В современных условиях неравномерности распределения водных ресурсов и общего роста потребности в воде особое значение имеют проблемы, связанные с торговлей так называемой виртуальной водой. Виртуальная вода - общее количество воды, затраченной на производство конечного продукта. Этот показатель можно рассчитать на основе межотраслевого баланса (табл. 10.5). В данном случае страны с низким уровнем обеспеченности водными ресурсами могут сократить потребление воды за счет импорта водоемкой продукции. И наоборот, водообеспеченные страны имеют конкурентные преимущества в производстве водоемкой продукции (орошаемое земледелие, целлюлозно-бумажная, алюминиевая, отдельные химические отрасли и т.д.).

Кроме того, при анализе воздействия на водные ресурсы могут применятся и иные индикаторы, в частности доступ населения к чистой питьевой воде и обеспеченность канализацией.

Таблица 10.5

Экспорт виртуальной воды из России с продукцией отраслей

промышленности, млн м

Водопользование. К основным отраслям-водопользователям относятся, в частности, водный транспорт, рыболовство и гидроэнергетика.

Транспорт. Водный потенциал России для этих целей огромен. Длина российских рек достигает 2,3 млн км, а береговых линий морей - 70 тыс. км. Однако длина судоходных путей (внутренних) существенно меньше - 101,6 тыс. км. По грузообороту речной транспорт в России занимает 5-е место, морской - 4-е среди всех грузо- перевозчиков, а по пассажирообороту - последние места. При этом за последнее время наблюдается сокращение как общего количества речных судов, так и грузо- и пассажирооборота, аналогичная ситуация складывается и в морском транспорте. Основными проблемами в данном случае являются аварии, ведущие к попаданию в водные объекты значительных объемов загрязняющих веществ.

Рыболовство. На рациональное использование воды в данной области влияют несколько негативных факторов:

  • загрязнение водоемов (подробнее об этом см. в гл. 14);
  • забор воды на хозяйственные нужды из естественных источников;
  • гидростроительство и эксплуатация ГЭС, плотины которых препятствуют свободному проходу рыбы, а главное - отсекают нерестилища;
  • частое отсутствие средств рыбозащиты на водозаборниках;
  • нарушение режима и несоблюдение квот вылова.

Еще один крупный водопользователь - гидроэнергетика (ее основу составляют 40 крупных электростанций) считается наиболее чистым, экологичным источником энергии. Однако это справедливо, пока не учитывается эколого-экономическая ценность отчуждаемых при гидростроительстве земель, одних из наиболее продуктивных в сельскохозяйственном отношении. К настоящему времени под зонами гидроэлектростанций затоплено 5-6 млн га сельскохозяйственных угодий. Наиболее значима эта проблема для равнинных территорий, где площади затопления особенно велики. Кроме того, плотины ГЭС нарушают нормальный гидрорежим рек, что произошло, в частности, с ее каскадом гидросооружений на реке Волга. Наносят ущерб ГЭС, как уже отмечалось, и нерестилищам рыб.

Главным резервом повышения эффективности использования водных ресурсов является сокращение потребления воды в основных водопотребляющих отраслях, особенно это относится к свежей воде - прежде всего за счет внедрения водосберегающих технологий и уменьшения ее использования на хозяйственные нужды. Еще одна возможность - ликвидация многочисленных потерь воды на всех этапах ее использования. Только при доведении воды от источников до потребителей ежегодно теряется 7,5 км 3 . Большие потери отмечаются также непосредственно у водопотребителей, в частности при орошении. Из-за применения устаревших технологий коэффициент полезного действия оросительных систем составляет 0,5, что означает практически 50%-е потери. Этому же способствовал и хозяйственный механизм, не стимулировавший экономию воды при орошении. Приблизительно 20% потребляемой воды теряется в коммунальном хозяйстве, а в отдельных городах этот показатель доходит до 40%. Такое положение происходит из-за состояния водопроводных систем (всевозможных испарений, утечек, протечек и т.п.). К этому следует добавить нерациональное потребление воды в быту, которое стимулирует расточительное использование дорогостоящей с точки зрения затрат на ее подготовку питьевой воды. Обостряется и проблема ее качества. Вследствие общего загрязнения водоемов, нехватки современных технологий очистки и недостатка средств на нее качество воды по своему физико-химическому составу ухудшается в целом ряде городов России. В целом около 30% подаваемой населению воды не соответствует требованиям гигиенических нормативов.

При анализе динамики и структуры водопользования центральное место должно принадлежать показателям, характеризующим использование (оборот) воды забранной из природных водных объектов. Эти индикаторы являются во многом конечными характеристиками результативности водохозяйственной и водоохраной деятельности.

Показатели водопользования без изъятия воды из водных объектов, как и стоимостные характеристики водного хозяйства и охраны водных источников также имеют важное значение. Они обеспечивают широту и комплексность соответствующих исследований. Эти показатели и комплексные характеристики анализируются в настоящем докладе отдельно.

Практика показывает, что анализ водопользования наиболее продуктивен при изучении данных за длительный период времени. Такое исследование позволяет сделать выводы о реальных тенденциях и нивелировать влияние гидрологической обстановки, погодных условий и других краткосрочных факторов конкретных лет.

Однако, подобный ретроспективный анализ возможен не всегда. Применительно к характеристике водообеспечения по видам экономической (хозяйственной) деятельности исследование целесообразно проводить с 2005 г. Начиная с данных за этот год, сводные материалы статистического наблюдения за использованием воды по ф. № 2-тп (водхоз) начали разрабатываться в отраслевом разрезе на основе Общероссийского классификатора видов экономической деятельности (ОКВЭД), заменившего Общесоюзный классификатор отраслей народного хозяйства (ОКОНХ). Возможности сопоставления сводных данных, полученных на основе этих классификаторов ограничены; поэтому формирование длительных статистических рядов в отраслевом разрезе затруднено.

В целом по Российской Федерации забор пресной и морской воды из природных источников по всем видам экономической деятельности составил в 1990 г. 116,1 млрд. м 3 ; в 1995 г. - 97,1; в 2000 г. - 85,9; в 2005 г. - 79,5; в 2006 г. - 79,3 и в 2007 г. - 80,0 млрд. м 3 .

Таким образом, сокращение общего водозабора по данным Государственного водного кадастра сводного статистического отчета по форме №№ 2-тп (водхоз) в 1991-2007 гг. составило 36 млрд. м 3 или на треть против уровня 1990 г. Снижение этого показателя рассматриваемые семнадцать лет было неравномерным. Так, за пятилетку 1991-1995 оно составило 19 млрд. м 3 , 1996-2000 гг. - 11 млрд. м 3 и 2001-2007 гг. (за семь лет) - 6 млрд. м 3 . Максимальный спад, отмеченный в начале 90-х гг. XX в., корреспондируется с общим снижением хозяйственной деятельности в эти годы практически во всех отраслях экономики страны.

В 2005 г. по сравнению с 2004 г. отмечено увеличение водозабора на 0,1 млрд. м 3 . В 2006 г. по сравнению с 2005 г. снова наблюдалось уменьшение на 0,2 млрд. м 3 . Иначе говоря, в последние три года можно говорить о фактической стабилизации суммарного водозабора. Устойчивость этой стабилизации должны показать ближайшие годы.

В 2007 г. по сравнению с предыдущим годом водозабор возрос на 0,7 млрд. м 3 , или на 0,9%.

Из 79274 млн. м 3 суммарного изъятия воды из водных источников в 2006 г. было забрано 64019 млн. м 3 пресной воды из поверхностных объектов, 10286 млн. м 3 пресной воды из подземных источников, 4969 млн. м 3 морской воды. В 2007 г. общий водозабор в 79985 млн. м 3 складывался из 64410 млн. м 3 поверхностного, 10223 млн. м 3 подземного и 5352 млн. м 3 морского водозабора.

Использование (потребление) свежей воды в 2006 г. по сравнению с 2005 г. возросло на 1,3% и составило 62153 млн. м 3 . (В 2005 г. по сравнению с 2004 г. этот показатель сократился на 3,2%). Одновременно, по сравнению с 2005 г. в 2006 г. на 1,0% возросли потери воды при транспортировке (в 2005 г. по сравнению с 2004 г. они сократились на 0,7%).

В 2007 г. по сравнению с предыдущим годом использование свежей воды увеличилось на 352 млн. м 3 , или на 0,6%. Потери воды при транспортировке снизились на 146 млн. м 3 , или почти на 2% (см. табл. 3.1 формат doc.).

В структуре забора воды из природных источников преобладает вид деятельности по производству и распределению электроэнергии, газа и воды. Его доля в 2006 г. и 2007 г. составила 54%. На сельское хозяйство, охоту и лесное хозяйство приходится около 24%, на обрабатывающее производство - 8% общего забора воды из природных источников в целом по России.

Различными видами хозяйственной деятельности преимущественно забиралась пресная вода. Преобладающими источниками забора воды для всех видов деятельности остаются поверхностные источники. В добывающей промышленности на каждый кубометр водозабора из поверхностных объектов из подземных горизонтов изымалось 0,8 кубометра воды.

В тоже время довольно значительная доля забора воды из подземных источников отмечается для таких видов деятельности как: ; обрабатывающее производство; транспорт и связь; и др. (табл. 3.2).

Таблица 3.2. Забор пресной и морской воды по видам экономической деятельности в Российской Федерации в 2006-2007 гг., млн. м 3

Вид производственной деятельности

Забрано пресной воды

Забрано морской воды

из поверхностных источников

из подземных источников

Производство и распределение электроэнергии, газа и воды

Обрабатывающие производства

Добыча полезных ископаемых

Рыболовство, рыбоводство

Строительство

Транспорт и связь

Предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг

Доля в общероссийском водозаборе такой сферы производственной деятельности как добыча полезных ископаемых не превышает 3,5%; рыболовства и рыбоводства - также в пределах 3,5%; строительства - 3%; предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг - 1,5-1,7%.

Водозабор всех прочих видов производственной деятельности в сумме составляет порядка 3-4% (рис. 3.1).

Распределение использования воды (водопотребления) по основным видам экономической деятельности несколько отличается от распределения забора воды. В частности, в структуре использования воды (пресной и морской) в 2006 г. и в 2007 г. ведущее место принадлежит производству и распределению электроэнергии, газа и воды - соответственно 65% и 66% от суммарного объема водопотребления.

Значительно меньше по объемам использование воды в сельском хозяйстве, охоте и лесном хозяйстве (16% в 2006 и в 2007 гг.) и обрабатывающих производствах (по 10%), рыболовства и рыбоводства (по 3%), добыче полезных ископаемых (по 2% в 2006 и 2007 гг.). На все прочие виды хозяйственной деятельности в целом приходится порядка 2-3% (рис. 3.2).

Расход воды в системах оборотного и повторного водоснабжения в 2006 г. по сравнению с 2005 г. в целом по России увеличился на 5,3% (в 2005 г. по сравнению с 2004 г. - на 0,3%). В 2007 г. по сравнению с предыдущим годом он также возрос на 1,3% и составил 144386,43 млн. м 3 . Уровень 2007 г. несколько превзошел уровень 1995 г., но продолжает отставать от объема «оборотки» в 1990 г.

В 2006 г. в поверхностные водные объекты всего было сброшено 51387 млн. м 3 сточных вод, что на 1% больше, чем в 2005 г. В 2007 г. этот объем составил 51422 млн. м 3 , или лишь на 0,1% больше чем в 2006 г.

За 2006 г. в поверхностные водные объекты Российской Федерации поступило почти 17489 млн. м 3 загрязненных сточных вод, что на 1,3% меньше, чем в предыдущем году.

Что касается уровня 2007 г., то он составил 17176 млн. м 3 , или на 1,8% меньше чем в 2006 г. Из этого объема на недостаточно очищенные стоки приходится 13740 млн. м 3 , а на загрязненные сточные воды, сброшенные без очистки - 3436 млн. м 3 (табл. 3.3).

Рис. 3.1. Структура забора воды из природных источников в 2007 г. по видам экономической деятельности в России, % к итогу



Рис. 3.2. Структура использования свежей воды в 2007 г. по видам экономической деятельности, % к итогу

Таблица 3.3. Основные характеристики сброса сточных вод по сферам экономической деятельности в Российской Федерации, млн. м 3

Вид хозяйственной деятельности

Сброшено сточных вод в поверхностные водные объекты

в том числе

нормативно-очищенных

загрязненных

из них без очистки

Итого по России

Производство и распределение электроэнергии, газа и воды

Сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство

Обрабатывающие производства

Добыча полезных ископаемых

Рыболовство, рыбоводство

Строительство

Транспорт и связь

Предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг

В структуре видов деятельности по водоотведению в поверхностные водные объекты преобладает производство и распределение электроэнергии, газа и воды - 70% и 71%от объема всех сточных вод в 2006 г. и 2007 г. соответственно. На долю обрабатывающих производств приходится около 10% и 9%; сельского хозяйства, охоты и лесного хозяйства - 9% и 8%; предоставления прочих коммунальных, социальных и персональных услуг - примерно по 4%; добычи полезных ископаемых - 3% в 2006 г. и 4% в 2007 г. Водоотведение прочих сфер деятельности в сумме составляет 4-5% (рис. 3.3).


Рис. 3.3. Структура сброса сточных вод в поверхностные водные объекты в 2007 г. по видам экономической деятельности, % к итогу

В структуре сброса загрязненных сточных вод преобладает производство и распределение электроэнергии, газа и воды. В 2006 г. и в 2007 г. объектами этого вида деятельности было сброшено 53% всех загрязненных сточных вод (рис. 3.4). По существу (почти на 90%) это были стоки коммунальных канализаций.



Рис. 3.4. Структура сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты в 2006 г. по видам экономической деятельности, % к итогу

Иначе говоря, эти стоки относятся в основном не к виду деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды», а к виду деятельности «Предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг» (подвид «Удаление сточных вод, отходов и аналогичная деятельность»). Причины таких классификационных несовпадений изложены в Государственном докладе «О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2006 году» (см. параграф 3.4).

Из общего объема сточных вод, требующих очистки - 19,6 млрд. м 3 в 2006 г. и 19,2 млрд. м 3 в 2007 г. - объем нормативно-очищенной сточной воды составил 2,1 млрд. м 3 , или 11% в 2006 г. и 2,05 млрд. м 3 , или также 11% в 2007 г. Объем недостаточно очищенной воды равнялся 14,0 млрд. м 3 , или 71% в 2006 г. и 13,7 млрд. м 3 , или также 71% в 2007 г. Остальные 3,5 млрд. м 3 , или 18% как в 2006 г., так и в 2007 г. приходились на загрязненные сточные воды, сброшенные без какой-либо очистки. Динамика изменения водоотведения по категориям сбрасываемых сточных вод представлена на рис. 3.5.


Рис. 3.5. Динамика водоотведения в Российской Федерации в 2005-2007 гг., млн. м 3

Производство и распределение электроэнергии, газа и воды

Сфера хозяйственной деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» является крупнейшим водопользователем среди всех видов деятельности. На долю этого сегмента хозяйства в 2007 г. приходилось 66%, а в 2006 г. - 65% общего объема свежей воды, использованной в стране (табл. 3.4 и рис. 3.6). В 2005 г. эта доля была менее 64%.

Таблица 3.4. Основные показатели использования водных ресурсов при производстве и распределении электроэнергии, газа и воды в 2005-2007 гг.

Показатель

Ед. измерения

Использовано воды, всего

Объем оборотной и повторно-последовательно используемой воды

Экономия свежей воды*

Водоотведение в поверхностные водоемы, всего

в том числе:

загрязненных сточных вод

из них без очистки

нормативно чистых

нормативно очищенных

Рассматриваемый укрупненный вид экономической деятельности в соответствии с недавно введенной классификацией состоит из двух основных подвидов - «Производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара и горячей воды» и «Сбор, очистка и распределение воды».

В укрупненном виде деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» наибольший объем использования вод принадлежит подвиду «Производство, передача и распределение электроэнергии, газа, пара и горячей воды». Энергетика и в значительно меньшей степени газоснабжение в 2006 г. потребили 30,1 млрд. м 3 свежей (прямоточной) воды и 79,7 млрд. м 3 оборотной и повторно (последовательно) использованной воды. В 2007 г. эти объемы составили 30,9 и в 81,2 млрд. м 3 , что соответственно на 2,7% и 1,9% больше чем в предыдущем году. Рост водопотребления связан с общим увеличением производства электроэнергии и расширением теплоснабжения, а также некоторыми другими факторами (табл. 3.5).


Рис. 3.6. Структура водопотребления и сброса загрязненных сточных вод по укрупненному виду экономической деятельности «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» в России в 2006 г., млн. м 3 /% к итогу

Водопотребле́ние – использование водных ресурсов для удовлетворения потребностей населения, коммунально-бытового сектора, промышленности и сельского хозяйства, обязательно предполагающее забор воды из водных объектов . В узком смысле под водопотреблением понимается.

Выделяют две основные категории водопотребления:

  1. хозяйственно-питьевое и коммунальное – потребление воды для удовлетворения питьевых, бытовых и поливомоечных нужд;
  2. производственное или техническое – потребление воды для технологических нужд промышленного, энергетического и транспортного секторов, противопожарных нужд и т. д. По типам различают возвратное или оборотное водопотребление, заключающееся в многократном использовании воды, и безвозвратное водопотребление, при котором вода используется однократно.

История организованного водопотребления насчитывает несколько тысяч лет – период существования развитых человеческих цивилизаций. Первые сооружения для централизованного водоснабжения и водопотребления населения появились около 3300 до н. э. на территории современного Ирана. Позднее инженерные сети водоснабжения появились в Египте, Иерусалиме, а также в Древнем Риме, где водоснабжением было обеспечено 2 млн жителей и подавалось около 1 млн. м 3 воды/сут, или примерно 500 л/сут на человека. В России первые системы водоснабжения, построенные в XVII в. в Москве и Киеве, снабжали лишь отдельные сооружения – Московский Кремль и Киевскую духовную семинарию. Однако уже в XX в. системы централизованного водоснабжения имелись на территории 215 крупных и больших городов России. Тем не менее, эти инженерные системы не могли обеспечить полноценного водоснабжения, и объём водопотребления в большинстве городов составляла 20–50 л/сут на человека. Лишь в Москве и Санкт-Петербурге этот показатель достигал 100–150 л/сут. Величина удельного суточного водопотребления на душу населения в современном мире колеблется от 30–80 л/чел. в сельской местности до 200–600 л/чел. в городах, в 20–250 раз превосходя первичные физиологические потребности человека, составляющие ~2,5 л/сут.

С начала XX в., в связи с многократным приростом численности населения и ростом уровня жизни благодаря техническому, экономическому и социальному прогрессу, величина мирового водопотребления стала резко возрастать. В 1900–1950 гг. водопотребление населения планеты возросло в три раза, а с 1950 по 2000 гг. – уже в семь раз. На сегодняшний день динамика роста водопотребления такова, что каждые 8–10 лет мировая потребность в воде возрастает вдвое.

Величина водопотребления населения определяется рядом факторов, в том числе численностью населения, уровнем развития и состоянием жилищно-коммунального хозяйства, культуры водопотребления, климатическими условиями расположения объекта. Величина производственного водопотребления в свою очередь, зависит от структуры и мощности промышленного предприятия, технических особенностей и характеристик используемых технологий.

В целом, водопотребление страны определяется общим уровнем её развития – в развитых странах на долю сельского хозяйства приходится до 50% водопотребления, на долю промышленности – до 40%, на долю коммунально-бытовых нужд – около 10%. Однако в среднем по миру величина водопотребления сельским хозяйством достигает 70–80%, а в развивающихся странах и больше.

По данным на 2012 г. в России основная часть извлекаемой воды (60,2%) используется в промышленности; 15,8% – в сельском хозяйстве и для хозяйственно-питьевых нужд, в т. ч. на орошение – 13,7%. Оставшаяся часть – 10,3% на иные нужды. В 2011 г. суммарный водозабор из природных водных объектов вырос по сравнению с 2010 г. на 1,5% и составил 77640,85 млн м 3 , что составило ~2% водных ресурсов страны.

Хозяйственно-питьевое водопотребление

Подразумевает потребление воды на приготовление пищи, мытьё посуды, на питьевые нужды, в гигиенических целях, на стирку и влажную уборку. Основная трата воды в быту приходится на работу туалета (35%) и процедуры личной гигиены (принятие ванны, душа и умывание) – 32%. На стирку уходит 12% воды, на мытьё посуды – 10%, на питьё и приготовление пищи – 3%, а на прочие расходы, включая уход за домашними животными и поливку цветов – 8%. Всемирной организацией здравоохранения установлена норма расхода воды – 450 л/сут на душу населения. Однако среднесуточное водопотребление в странах Евросоюза, благодаря высокому уровню бытовой культуры населения и высокой стоимости услуг водоснабжения, значительно ниже этой нормы. Так, в Великобритании – 140 л, в Германии – 130 л, в США чуть больше – около 200 л/сут на человека.

Анализ данных Евростата свидетельствует о том, что в конце первого десятилетия XXI в. максимальная величина водопотребления из централизованных сетей водоснабжения в странах Евросоюза менялась по странам от 76 до 31 м 3 /чел. в год. Этот расчёт осуществлен исходя из общей численности населения конкретных стран. При оценках на основе городского населения приведённые цифры будут более высокими.

В Российской Федерации объём коммунального водопотребления за последние 20 лет неуклонно снижается. В 2012 г. в целом по всей стране они составляли 47–49 м 3 /год, или 129–134 л/сут. на одного человека, а по городам – 64–66 м 3 /год, или 175–181 л/сут. на одного горожанина.

На 2012 г. 67,7% населения Российской Федерации были обеспечены централизованным водоснабжением, остальные 32,3% – нецентрализованным водоснабжением или привозной водой. Водопотребление из централизованных систем водоснабжения имеет тенденцию к ежегодному снижению на 4–6%. Доля подземных вод в общем балансе хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет ~45%, что намного ниже, чем в большинстве европейских стран, хотя подземные воды, вследствие лучшей защищённости подземных источников от загрязнения , можно с большей эффективностью использовать для коммунального водоснабжения. Более 60% городов и посёлков городского типа удовлетворяют потребности в питьевой воде, используя подземные воды, около 20% из них имеют смешанные источники водоснабжения. В сельской местности доля подземных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении достигает 80%.

Техническое водопотребление

Не существует ни одного технологического процесса, который обходился бы совсем без воды. Так, для выплавки одной тонны чугуна и перевода его в сталь и прокат расходуется 50 150 м 3 воды, для производства одной тонны меди – 500 м 3 , для получения одной тонны синтетического каучука и химических волокон – от 2 до 5 тыс. м 3 воды. Наиболее водоёмкими отраслями являются теплоэнергетика, чёрная и цветная металлургия, машиностроение, нефтехимическая, химическая и целлюлозно-бумажная промышленность. Подавляющее число производств использует только пресную воду; новейшим отраслям промышленности (производству полупроводников, атомной техники, полимерных материалов и др.) необходима вода особой чистоты. Расход воды на промышленные нужды суммарно по миру увеличился более чем в 60 раз, достигнув в 2000 г. 1900 км 3 , то время как в 1900 г. потреблялось всего 30 км 3 , в 1950 г. – 190 км 3 , в 1970 г. – 510 км 3 .

В России, как и в большинстве европейских стран, самым водоёмким сектором экономики является промышленность, на долю которой приходится более половины общего объёма суммарного забора воды из природных источников. В совокупности современные промышленные предприятия и тепловые электростанции России расходуют такое количество воды, которое сопоставимо с суммарным годовым стоком Енисея и Лены .

Удельная величина водопотребления на производственные нужды во всех отраслях экономики РФ снизилась с 71 % в 1970 г. до 53 % в середине 1990-х гг. Однако по мере восстановления промышленного комплекса этот показатель стал расти, достигнув 60,2 % к 2012 г.

Стабилизация водопотребления промышленностью связана с активным введением в эксплуатацию мощностей оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, а также общей мировой тенденцией к внедрению водосберегающих технологий. При оборотном потреблении, когда отработанная вода после очистки снова используется в производстве, расход воды резко сокращается, например, тепловая станция при прямоточном водопотреблении расходует 1,5 км 3 /год, при оборотном – 0,12 км 3 /год, т. е. в 13 раз меньше. Тем не менее, использование воды в системах оборотного водоснабжения недостаточно: в России вода осуществляет 3–4 оборота, в то время как в США – 7–8 оборотов.

Сельское хозяйство

С семидесятых годов прошлого века значительно изменилась величина водопотребления на нужды орошения и обводнения в России. В начале 1970-х гг. доля использования воды на эти нужды составляла 15% суммарного водопотребления, в начале 1980-х гг. – 23%. В дальнейшем с внедрением водосберегающих технологий, а позднее из-за резкого снижения площади поливаемых (с 4,8 до 2,5 млн. га) и орошаемых (с 6,2 до 4,3 млн. га) земель этот показатель снизился к 2012 г. до 13,2%

В развитых странах происходит переход на водосберегающие технологии и в сельском хозяйстве, так называемому капельному орошению.

6.3.1. Водопотребление и водоотведение проектируемого промышленного объекта является одним из основных факторов его воздействия на окружающую среду.

Для экономного и рационального использования водных ресурсов необходимо на промышленных объектах принимать технологические процессы основного производства, при которых обеспечивается минимальное потребление воды, и применяются технологические решения, позволяющие использовать схемы оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.

6.3.2. При разработке подраздела для решения вопроса рациональности использования водных ресурсов следует привести краткие сведения о технологии проектируемых производств, режиме водопотребления, количестве потребляемой воды, ее качественных показателях и используемых водных источниках.

Отдельным пунктом указывается количество воды питьевого качества, используемой для обеспечения производственных нужд.

6.3.3. Применение свежей воды из источника питьевого водоснабжения для технических нужд допускается только в исключительных случаях при подтверждении технико-экономическими расчетами невозможности использования для этих целей очищенных производственных, атмосферных, бытовых и поверхностных сточных вод и получении соответствующего разрешения от органов водного надзора.

Обоснования решений по производственному водоснабжению являются составной частью подраздела и должны содержать материалы, подтверждающие проработку вопросов использования сточных вод, в том числе и поверхностного стока, в оборотном и повторно-последовательном водоснабжении проектируемого предприятия, а также возможности использования сточных вод данного предприятия на других предприятиях района или использования сточных вод других предприятий в техническом водоснабжении проектируемого объекта.

6.3.4. Общие характеристики режимов водопотребления и водоотведения промышленного объекта следует составлять по форме таблицы 33.

Общий перечень необходимых химических и биохимических показателей качества воды, используемой для производственных нужд, составляют по форме таблицы 34.

6.3.5. Материалы по водопотреблению и водоотведению по отдельным цехам, производствам и сооружениям промышленного объекта следует представлять в приложении. В тексте пояснительной записки должен быть приведен баланс по водопотреблению и водоотведению предприятия в целом с учетом действующих, ранее запроектированных и проектируемых производств.

Данные по водопотреблению и водоотведению действующих предприятий составляют по форме государственной статотчетности 2 ТП-водхоз.

Форма составления баланса водопотребления и водоотведения промышленного объекта приведена в таблице 35.




Таблица 33

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА

водопотребление водоотведение
Наименование производства, цеха, оборудования Режим водопотребления Количество потребляемой воды (м 3 /сут) Особые требования к качеству воды Используемый водный источник Режим водоотведения Количество отводимых сточных вод (м 3 /сут) Температура сточных вод, 0 С Загрязняющие вещества в сточных водах, класс опасности Концентрация загрязнений (мг/л) Место отведения сточных вод Примечание
Всего в том числе Всего в том числе
Хозяйственно-питьевой На производственные нужды На очистные сооружения В бытовую канализацию В накопитель промстоков Передано другим организациям

Таблица 34

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТАВА ВОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ НУЖД

№№ п/п показатели качества воды единица измерения количество примечание
1. Температура воды 0 С
2. Запах балл
3. Цветность град.
4. Жесткость общая мг-экв /л
5. Жесткость карбонатная мг-экв /л
6. Щелочность общая мг-экв /л
7. Общее солесодержание мг/л
8. Взвешенные вещества мг/л
9. Нефтепродукты мг/л
10. Поверхностно-активные вещества мг/л
11. Хлориды, Cl мг/л
12. Сульфаты, SO 4 2- , мг/л
13. Железо, Fe 3+ мг/л
14. Сероводород мг/л
15. Растворенный кислород мгО 2 /л
16. Биогенные элементы
Азот мг/л
Фосфор мг/л
17. Биохимическое потребление кислорода (БПК) мгО 2 /л
18. Химическое потребление кислорода (ХПК) мгО/л
19. Остаточный хлор и т.д. мг/л

Примечание: В необходимых случаях перечень показателей качества воды в зависимости от условий ее использования на проектируемых производствах может быть изменен или дополнен.



Таблица 35

ФОРМА СОСТАВЛЕНИЯ БАЛАНСА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА

Производство водопотребление. тыс.м 3 /сут водоотведение. тыс.м 3 /сут
Всего На производственные нужды На хозяйственно-бытовые нужды Всего Объем сточной воды, повторно используемой Хозяйственно-бытовые сточные воды Безвозвратное потребление
Свежая вода Оборотная вода Повторно используемая вода
Всего В т. ч. питьевого качества
Итого по предприятию

6.3.6. При разработке схем водопотребления и водоотведения необходимо проводить анализ соответствия проектируемых объемов водопотребления и водоотведения, отнесенных к единице выпускаемой продукции, отраслевым нормам и сопоставлять удельные показатели водопотребления и водоотведения с нормативными или прогрессивными аналогами.

Для проведения анализа определяют удельные показатели водопотребления и водоотведения, отнесенные к единице выпускаемой продукции, а также показатели удельного безвозвратного потребления воды. Перечисленные показатели приводят по форме таблиц 36 и 37.

Таблица 36

УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА

Таблица 37

УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДООТВЕДЕНИЯ И БЕЗВОЗВРАТНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ВОДЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА

Производство Вид продукции, единица измерения удельное водоотведение м 3 /ед. продукции удельное безвозвратное потребление, м 3 /ед. продукции Безвозвратное потребление и потери воды
Всего (производственные и хозяйственно-бытовые сточные воды) в том числе Производственные сточные воды Хозяйственно-бытовые сточные воды, требующие очистки Всего (безвозвратное потребление и потери) в том числе
Требующие очистки Всего Нормативно чистые, допускаемые к сбросу без очистки Требующие очистки Производственные нужды Хозяйственно-питьевые нужды
Безвозвратное потребление Безвозвратные потери Безвозвратное потребление Безвозвратные потери

6.3.7. Сопоставление удельных показателей водопотребления и водоотведения проектируемого объекта с отраслевыми нормами проводится по форме таблицы 38.

Таблица 38

Примечание: В различных отраслях промышленности разработаны "Оценочные нормы водопотребления и водоотведения", эти нормативы должны быть использованы для оценки эффективности принимаемых проектных решений.