Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

А.Е. Аствацатуров
Инженерная экология

Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ. 2006

Предыдущая

Глава 5. Гидросфера и загрязнение природных вод

5.3. Экономика и очистка вод*

Вода как экономический ресурс

Общие водные ресурсы Земли оцениваются в 1,3 млрд км3, однако только 1,7% этого количества приходится на пресную воду и лишь 0,5% всех водных ресурсов – это пресная вода в парообразном или жидком состоянии, остальная заморожена на полюсах и горных вершинах. Сейчас на каждого жителя нашей планеты доступной пресной воды приходится до 6 тыс. м3, казалось бы, величина достаточная. Но существует два фактора, которые заставляют говорить о водных ресурсах не вообще, а в пределах конкретных районов. Первый фактор – неравномерность распределения пресной воды. Второй фактор – это идущее быстрыми темпами развитие промышленности, урбанизация и рост населения, которые сосредотачивают людей и производство на небольших территориях.

Водные ресурсы в пределах конкретных районов оцениваются величиной стока – количеством воды, стекающей с площади района за год и питающей всех жаждущих. Различают водозаборные, проточные и другие виды потребления воды. Водозабором снабжаются промышленность, коммунальное хозяйство, орошение, теплоцентрали, жилые дома. Когда вода обеспечивает работу турбин гидростанций, нужную глубину фарватеров или сплавку леса, то говорят о проточном использовании. Сюда же относится и вода, которой разбавляют загрязнения. Прочее потребление – это содержание пресных водоемов, обустроенных для отдыха, туризма, рыбной ловли.

К 2000 г. в среднем по странам мира определилась следующая структура использования пресной воды (в процентах к общему потреблению): орошение – 37,4; коммунальное водоснабжение  - 3,2; промышленность – 9,1; разбавление стоков – 48,1; прочие нужды – 2,2.

В этой структуре красноречиво велика доля воды, идущей для разбавления загрязненных стоков. Следует отметить, что очистка водоемов нужна не только для поддержания в них жизни,  но и сами предприятия-загрязнители не могут пользоваться недоброкачественной водой. Когда к прямым затратам прибавляются средства на очистку и разбавление выбросов в водоемы, это отражается на эффективности проектных решений. Водоемкость производства приобретает при планировании, наряду с привычными ограничениями, - наличием сырья, рабочей силы, транспорта – определенное немалое влияние. Объем потребления воды становится лимитирующим фактором при размещении новых производственных объектов или расширении действующих предприятий. К особенно водоемким отраслям относятся химическая и нефтехимическая, целлюлозно-бумажная промышленность, черная металлургия, производство энергии. Значительное количество воды потребляют предприятия пищевой и текстильной промышленности. Много воды потребляется в таких производственных процессах, где необходимо охлаждение. Например, в США из общего количества воды, расходуемой промышленностью, 62% потребляется на охлаждение, 28% - непосредственно в производственном процессе и 1-10% на вспомогательных процессах. Из общего количества воды, которое расходуется при производстве алюминия, 93% идет на охлаждение, при нефтепереработке на охлаждение затрачивается 82% потребляемой воды, при выплавке стали и прокате – 65%.

Важным показателем, характеризующим воду как производственный ресурс, является количество воды, потребляемое на единицу производственной продукции. Так на производство 1 т бумаги, производимой из древесины, расходуется до 136 м3 воды, на тепловой электростанции – 15 м3  воды на получение 1 кВт электроэнергии. В доменном и сталеплавильном производствах на подготовку исходных продуктов, на охлаждение и очистку доменного газа потребляется при получении 1 т стали до 150 м3 воды. Металлургический комбинат мощностью 2 млн т чугуна в год потребляет за сутки 1 млн м3 воды. Если принять, что житель в среднем за сутки потребляет 150 л воды, то это количество соответствует расходу воды многомиллионного города.

Для ограничения водозабора из источников водоснабжения вводится оборотное водоснабжение, благодаря которому дополнительно берется лишь столько свежей воды, сколько выводится из системы в связи с загрязнением, испарениями, безвозвратными потерями, связанными с потреблением воды в производственном процессе. Современные технологии позволяют использовать воду в обороте в среднем до 25 раз. В доменном и сталеплавильном производствах это дает возможность сокращать дополнительный забор воды на 28 м3 на 1 т продукции.

Отрасли предъявляют различные требования к качеству воды. Под качеством здесь понимается минеральный состав, вкус, запах, цвет, коррозийность и мутность воды. Хотя эти свойства и можно изменять, но при большом заборе воды это приводит к нежелательному росту затрат. Поэтому выбор источников водоснабжения следует рассматривать как важную производственно-экономическую задачу. Так вода в холодильниках по возможности должна быть мягкой, иначе появление в них налета будет требовать частой смены труб и охлаждающих установок. Вода, кроме того, не должна содержать и органические вещества, которые усиливают коррозию. Подобные качества должны быть и у воды, циркулирующей в паровых котлах.

Очень высокие требования к качеству воды предъявляются в пивоваренной промышленности, при производстве прохладительных напитков, и в целом в пищевой промышленности. Например, одна из причин столь высоких вкусовых достоинств, а значит, и популярности пльзенского пива – качество воды.

Вода, используемая в фотографической, кинематографической и целлюлозно-бумажной промышленности, не должна содержать соединения марганца и железа, значительно ухудшающие качество продукции. Подобные требования существуют и в текстильной промышленности. Так, в Великобритании около городов Бедфорд и Лидс, где русло рек песчаное, а вода мягкая и чистая, сформировался основной район переработки шерсти, в то время как в других промышленных районах известняковые и мутные воды не пригодны для процессов очистки шерсти и крашения текстильных изделий.

Интенсификация общественного производства увеличивает требования к качеству и количеству воды. Очень требовательны к качеству воды новые виды производств, в частности в химической и металлургической промышленности. Отныне вода является важнейшим фактором размещения новых промышленных предприятий и городов.

В течение тысяч лет люди, используя блага природы, не задумывались об их исчерпаемости, количестве и тем паче об их искусственном воспроизведении. Эти блага были "даровые". Но ныне все большее количество воды не просто забирается из естественных источников, а перераспределяется и подготавливается человеком, поэтому говорить о водном ресурсе как "даровом" не приходится. Водозаборы на реках – достаточно сложные сооружения, а если учесть стоимость трубопроводов, энергию и эксплуатацию, то понятно, что речная вода отнюдь не "даровой" ресурс.

Бурение и оборудование даже неглубокой скважины для подвода воды к колонке обходится примерно в 50 рублей за погонный метр. Все чаще мы имеем дело с "рукотворной" пресной и чистой водой, получаемой опреснением морской воды. Ныне более 350 отечественных электродиализных опреснителей дают более 80 тыс. м3 чистой воды в сутки. капиталовложения, необходимые для получения 1 м3 пресной воды составляют от 300 до 600 рублей, в зависимости от суточной производительности установок, себестоимость 1 м3 дистиллята от 55 до 75 копеек.

В городах создание и эксплуатация водопроводной канализационной сети обходится недешево. В итоге вода, имевшаяся всегда и везде, как "падавшее с неба" бесплатное благо, превращается в предмет особой заботы (водное хозяйство) и в товар, цена которого зависит от капиталовложений и затрат, обеспечивающих ее поступление. Анализ расходов, например на строительство плотин в США, показывает, что в среднем на хранение 1 км3 воды в крупных водохранилищах затрачиваются капиталовложения до 120 млн долларов. Гарантированное водоснабжение – это результат исследований и расчетов, регулирования стоков гидротехническими сооружениями, строительства водоводов и водозаборов, улучшения качества воды, а также затрат на очистку стоков. Вода как ресурс суммирует, таким образом, в себе предшествующие затраты. Очевидно, что она должна, удовлетворяя наши потребности, иметь и стоимость, подобно другим природным ресурсам. Учитывая все сказанное выше, понятно. что она будет зависеть от местоположения предприятия, водоносности реки, качества воды, ограничений на водопотребление и других факторов.

Одним из недостатков экономики водопотребления  явилась неправильная политика тарифов. Например, с 1 января 1982 г. в СССР повсеместно была введена плата за воду, забираемую промышленными предприятиями из водохозяйственных систем. Установленные тарифы, не давая никакой прибыли, лишь покрывали фактические затраты на эксплуатацию систем и расходы государства на улучшение, оценку и охрану водных ресурсов. Наиболее низкие тарифы были установлены на воду, забираемую промышленными предприятиями из рек и озер северных и восточных районов страны (0,1-0,4 копейки за 1 м3). Наиболее высокие тарифы – на воду из канала Днепр-Донбасс (2,7 копейки за 1 м3) и из уникальных водоемов – озер Байкал и Иссык-Куль (2 копейки за 2 м3). Кроме того, плата за забор воды сверх установленного лимита взымалась по штрафному – пятикратному тарифу.

Плата за воду на предприятиях включается в себестоимость продукции, ее расточительное потребление может сказаться на экономической эффективности производства. Введение адекватной платы за воду для промышленных предприятий станет лишь началом в деле рационализации водопользования. Эта плата будет распространяться на более широкий круг потребителей и водных источников, что будет способствовать развитию хозрасчета в системе водного хозяйства.

Экономика водопотребления требует создания экономического  механизма, регулирующего водопотребление в сельском хозяйстве, особенно в поливном земледелии. Во всем мире орошается до 260 млн га земли и от 70 до 80% мирового водозабора идет на орошение. В некоторых странах эта величина достигает 90%, а в США - чуть менее 40%. По разным оценкам в оросительных системах тратится от 30 до 50% воды впустую. Потери включают: фильтрацию из каналов, избыточный полив, непродуктивное испарение, глубокое просачивание. Переполив и неправильный полив ведут еще и к отрицательным изменениям почв, их засолению, изменению структуры, снижению плодородия, что в целом бьет по экономической эффективности сельского хозяйства.

Дальнейшее развитие оросительных систем немыслимо без автоматизированной сети измерения таких важных показателей, как влажность почвы и текущие выпадающие осадки, и программируемых с учетом этих данных для каждого конкретного поля и сельскохозяйственной культуры объема и времени полива, а значит, и конкретно-экономического анализа эффективного использования воды.

Требуют совершенствования и экономические санкции за загрязнение вод. Тут тоже необходим конкретный экономический анализ, ибо эти санкции будут малоэффективными до тех пор, пока размер штрафов не зависит от вида, качества и количества веществ-загрязнителей, и пока они выплачиваются за счет государственных средств, а не средств предприятий.

Важным направлением развития экономики водопотребления является повышение эффективности использования воды в быту. Исследования, проведенные в нескольких странах, показали, что потери воды на магистральных линиях могут достигать 64%, а в ответвлениях магистрального водопровода и домах потребителей – 33%. По данным научно-исследовательского института коммунального водоснабжения в Российской Федерации в водопроводной сети и арматуре теряется за счет утечек в среднем 20%, а во внешней сети 7%, т.е. потери достигают чуть ли ни трети питьевой воды, а ведь это огромное богатство, если учесть, что водопроводы нашей страны каждые сутки доставляют потребителям около 55 млн м3 чистой воды. Кроме того, около 21% питьевой воды в стране уходит без применения прямо в канализацию. В масштабе страны на подачу нерационально используемой воды ежегодно расходуется количество энергии, равное тому, что вырабатывает ДнепроГЭС.

За счет экономии воды можно было бы сберечь за 5 лет 2,5 млрд. рублей, причем, не уменьшая потребление, а лишь прекращая сброс неиспользованной воды.

Расточительное отношение к воде связано было прежде всего с тем, что она обходилась потребителям очень дешево. Для москвича в 1990 г. это было 50 коп. в месяц, а для петербуржца в два раза меньше. И кроме того, эта плата почти не дифференцировалась и не увязывалась с поведением конкретного потребителя, его бесхозяйственность наносила урон обществу, но при этом никак не отражалась на его собственном экономическом положении.

Таким образом, вода, являясь важнейшим экономическим ресурсом, который напрямую связан с воспроизводством человека – главной производительной силы общества и самоцелью новой экономической системы, фактически уже начавшей формироваться на технологическом уровне современной цивилизации, как экономический ресурс требует экономического механизма, обеспечивающего учет и соотнесение затрат на "создание" этого ресурса и приносимого им общественно-полезного эффекта, причем такого механизма, который нацеливал бы это соотнесение на динамическую социально-экономическую оптимизацию.

Кризисные явления в экономике, нехватка энергетических ресурсов и продовольствия поставили во всем мире во главу угла экономического мышления экономию, правильное распределение ресурсов, в том числе одного из широко потребляемых ресурсов – воды.

Технико-экономические мероприятия, которые содействуют сбережению воды и повышают эффективность ее использования в промышленности, сельском хозяйстве и в быту – настоятельная необходимость нашего времени.

Их дальнейшее развитие может существенно снизить потребление воды как в отдельных странах, так и во всем мире.

Предыдущая