Водопользование - это использование вод (водных объектов) с целью удовлетворения потребностей населения, промышленности, сельского хозяйства, транспорта и других отраслей хозяйства, включая право на забор воды, сброс сточных вод и др..
Сточная вода - вода, образовавшаяся в процессе хозяйственно-бытовой и производственной деятельностей (кроме шахтной, карьерной и дренажной воды), а также отведена с застроенной территории, где она образовалась вследствие выпадения атмосферных осадков * 84. Отрасли хозяйства, которые применяют воду, непосредственно не используя ее как продукт, называются водопользователями, а отрасли, которые потребляют воду как продукт, - водопотребителями * 85. Например, водопользователями являются гидроэнергетика, транспорт, рыбное хозяйство; водопотребителями - водоснабжение, орошение.
По объемам водопользования в Украине лидирует промышленность, на которую приходится 45% общего водопотребления. Почти 83% всей забранной воды в промышленности используют энергетика, черная металлургия и химическая промышленность, является найводомисткишимы отраслями. Промышленные технологические процессы требуют большого количества пресной воды. Например, на производство 1 т стали применяется до 120 м3, чугуна - 230, бумаги - 800, каучука - 3500, синтетического волокна - почти 5 тыс. м3 воды. В сельском хозяйстве потребляется до 40%, а на коммунальные нужды направляется около 10% общего водопотребления. Среднесуточное потребление воды в Украине составляет 270 л на человека. Почти половина забранной воды сбрасывается в реки и водоемы в виде сточных и дренажных вод.
Основным источником водоснабжения для населения речной сток. Первое место по этому показателю занимает Бразилия а гигантской полноводной рекой Амазонкой. Речной сток Украины составляет в среднем 83,5 млрд м3, а в засушливые годы уменьшается до 48,8 млрд м3. Он распределяется территории государства очень неравномерно: почти 70% стока приходится на северо-запад страны, где проживает около 40% населения. А на Донецко-Приднепровский и Южный экономические районы, в которых проживает почти 60% населения и сосредоточено найводомисткиши отрасли хозяйства, попадает в среднем лишь 30% речного стока. В связи с этим во многих районах юга Украины наблюдается острый дефицит воды, для ликвидации которого приходится перебрасывать воду каналами, строить водохранилища и т.п..
Речная сеть Украины состоит из: 1) временных водотоков, имеющих течение только во время снеготаяния и дождей, 2) маленьких ручьев и рек, 3) крупных рек, таких как Днепр и Днестр. Реки Украины принадлежат к бассейнам Черного и Азовского морей и частично (почти 4%) - к бассейну Балтийского моря (рис. 7.1). Больше рек расположены в бассейне Днепра - 27, Дуная - 26,3, Днестра - 23,7%, Южного Буга - 9,3% * 86. Средняя густота речной сети Украины составляет 0,34 км/км2. Наибольшая густота речной сети присуща Карпатам, где она достигает 2,0 км/км2. Также этот показатель е весьма значительным в Крымских горах, прежде всего, на Южном берегу Крыма. Наименьшая густота речной сети - в Херсонской области, где есть значительные бессточные территории.
- Большие - это реки, расположены в нескольких географических зонах, имеют площадь водосбора более 50 тыс. км2;
- Средние - реки, имеющие площадь водосбора от 2 до 50 тыс. км2;
- Малые реки с площадью водосбора до 2 тыс. км2.
Главным поставщиком воды для Украины является Днепр. Другие реки, обеспечивающие потребности в воде, - Дунай, Днестр, Южный Буг, Тиса, Прут и др.. (Табл. 7.1). Состояние воды и половодья этих водных артерий зависят главным образом от состояния их притоков - малых рек, которых насчитывается около 63 тыс, они имеют огромное значение (стоит вспомнить, что 90% населенных пунктов расположены именно в долинах малых рек и пользуются их водой). Однако состояние малых рек Украины на сегодня является слишком сложным: более 20 тыс. их уже исчезло, пересохло. Это, конечно, приводит деградации крупных рек, поэтому проблема их сохранения и оздоровления - одна из самых острых для Украины.
Современное состояние бассейна реки Днепр и других рек Украины. Днепр - самая большая река Украины, третья в Европе после Волги и Дуная по площади водосборного бассейна (504 тыс. км2) и протяженностью (2201 км). Длина Днепра в пределах Украины составляет 981 км, площадь водосборного бассейна - 286 тыс. км2. Водными ресурсами Днепра пользуется более ЗО млн жителей Украины * 88.
Хозяйственный комплекс в бассейне р.Днепр в течение последних десятилетий развивался без учета экономических и экологических последствий для Украины. Основной объем производства с преобладанием "грязных" отраслей (металлургическая, химическая, угольная), крупнейшие энергетические объекты и массивы орошаемых земель сосредоточены в бассейне Днепра, где местные водные ресурсы значительно меньше, чем потребности в них. Из Днепра для нужд промышленности и сельского хозяйства ежегодно принимают почти 15 млрд м3 воды, а в атмосферу бассейна ежегодно выбрасывается более 10 млн т газопылевых загрязнений. С различными стоками (дождевыми и талыми водами) в Днепр и водохранилища попадает более 50 тыс. т азотных соединений, 40 тыс. т фосфорных, 20 тыс. т калийных, около 1 тыс. т железа, 40 т никеля, 2 т цинка, 1 т меди, 0,5 т хрома и т.д..
Наибольшими загрязнителями водных объектов бассейна реки Днепр являются: 1) черная и цветная металлургии, 2) коксохимическое производство; 3) тяжелое, энергетическое, транспортное машиностроение; 4) коммунальное хозяйство; 5) сельское хозяйство. Значительная часть (почти 10%) загрязнения водных объектов бассейна Днепра составляют атмосферные осадки.
Большое значение в системе водоснабжения имеют также водохранилища и пруды на притоках Днепра. В его бассейне насчитывается 15 380 различных притоков, общая длина которых равна 67 156 км, построено 504 водохранилища с общей площадью водного зеркала 767 км2 и объемом 2,2 км3, 12 570 прудов на малых реках, общая площадь которых составляет 1086 км2 и объем - 1,54 км3. На Днепре создан каскад из шести водохранилищ общей площадью 6950 км2 и полным объемом аккумулированной воды 43,8 км3. В связи со строительством водохранилищ нарушилась экологическое равновесие, коренным образом изменились условия водообмена. Сравнению с естественными условиями водообмен замедлился в 14-30 раз.
Интенсивное использование земель бассейна Днепра с целью ведения сельского хозяйства (60% территории распахано), повлекшее эрозию 35% земель и преобразования 80% первичного природного ландшафта, превратило водохранилища на Днепре в аккумуляторы загрязняющих веществ. В катастрофическом положении находятся реки нижнего Днепра, на которых ежегодно осложняется санитарно-эпидемиологическая ситуация, уменьшаются вылов рыбы и биоразнообразия. Среди главных негативных последствий сооружение каскада водохранилищ на Днепре выделяют следующие:
- Речной режим Днепра искусственно трансформировано в озерный, в связи с чем резко замедлился водообмен, образовались зоны застоя, участились явления евтрофикации (увеличение содержания биогенных веществ в водоеме, что приводит бурное размножение водорослей, уменьшение прозрачности воды и содержания растворенного кислорода в глубинных слоях вследствие разложения органического вещества мертвых растений и животных, а также массовую гибель донных организмов);
- Уровень грунтовых вод поднялся за пределы берегов;
- Усилилось засоление почв;
- Объем подземного стока увеличился почти в 10 раз, в связи с чем значительно возросло загрязнение подземных вод, особенно в нижней части бассейна;
- Изменился водно-солевой режим почв и уменьшилось содержание гумуса в них;
- Усилилась эрозия береговой зоны.
Относительно радиационного загрязнения бассейна реки Днепр, то среди основных радиоэкологических проблем зоны отчуждения выделяют следующие:
- Превышение допустимого уровня поступления радионуклидов в Киевском водохранилище на 100-150 Ки;
- Главное загрязнения воды в Припяти формируется вследствие стоков с территории Республики Беларусь (30-40%) и незащищенных участков поймы (40-50%);
- В ближней к ЧАБС зоне повсюду наблюдается повышение уровня грунтовых вод на 1-1,5 м, что приводит подтопления пунктов временной локализации радиоактивных отходов и интенсивнее загрязнения грунтовых вод;
- На всей территории зоны отчуждения увеличивается степень обводненности и заболоченности, что вызывает деградацию и гибель лесов, переход радионуклидов в растворимые и коллоидные формы, ускоряет скорость их миграции.
Но за последние 10-15 лет наблюдается общая тенденция уменьшения выноса радионуклидов с загрязненных территорий. Однако очень опасным явлением остается постоянное повышение радиационной загрязненности донных отложений Днепра (особенно Киевского водохранилища), а также быстрое накопление в ил Днепродзержинского и Днепровского водохранилищ больших количеств железа, цианидов, хлоридов, нефтепродуктов и т.д..
На санитарно-эпидемической ситуации и качество питьевой воды Днепра негативно влияет содержание значительного количества органических и хлорорганических соединений, регистрируется почти во всех створах наблюдения. Превышения санитарных норм по различным показателям колеблется в пределах 1,1-4,0 раза. Очистные сооружения водопроводов не могут препятствовать попаданию этих соединений в питьевой воде. По данным ведомственного мониторинга, загрязненной является средняя часть Днепра. В аварийном положении сейчас находится 19,9 тыс. км, или 26%, водопроводных сетей. Частые аварии на водопроводных сетях (почти две на 1 км их длины) вызывают вторичное загрязнение питьевой воды и опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний.
Днепр и каскад Днепровских водохранилищ загрязнены преимущественно нитритным азотом, соединениями тяжелых металлов. Кроме того, Киевское, Каневское, Кременчугское и Днепродзержинское водохранилища загрязнены азотом аммонийным; Кременчугское, Днепровское, Каховское и Днепродзержинское - фенолами; Днепровское - нефтепродуктами. Также наблюдается значительное загрязнение соединениями тяжелых металлов Киевского (11ГДК), Каневского (14-16ГДК), Кременчугского (11 - 15 ПДК) водохранилищ. Большинство притоков Днепра загрязненные преимущественно азотом аммонийным и нитритным, фенолами, нефтепродуктами, соединениями тяжелых металлов.
С целью улучшения экологического состояния бассейна реки Днепр нужно осуществлять неотложные меры, а именно:
- Разрабатывать приоритетные программы по экологически эффективных мер, направленных на решение проблем бассейна;
- Внедрять систему бассейнового управления, "с одной стороны, нести полную ответственность за состояние вод бассейна, а с другой - иметь в своем распоряжении все необходимые рычаги регулирования, прежде всего, финансовые;
- Развивать региональную систему экологически безопасного и устойчивого управления водными ресурсами бассейна;
- Разрабатывать нужны организационные и юридические механизмы оценивания, контроля и предотвращения загрязнения водных ресурсов бассейна;
- Наладить рабочие связи со всеми государственными, научными и общественными организациями и учреждениями путем создания комплексного управления природоохранной деятельностью.
Всего в стране насчитывается 63 119 больших, средних и малых рек, а также почти 8073 озер и лиманов * 89. На сегодня в Украине не осталось ни одного поверхностного водного объекта, находящегося за экологическим состоянием принадлежал к водным объектам первой категории. Согласно оценкам экспертов, плохая экологическая ситуация наблюдается на реках Кальмиус и Северский Донец (Донецкая область), Азовском море, озере Сасык (Одесская область), реках Лугань (Луганская область). Например, Северский Донец и ее притоки загрязнены легкоокисляемыми веществами, нефтепродуктами, фенолами, соединениями азота и тяжелых металлов.
Основными причинами кризисной ситуации в бассейнах больших и малых рек Украины, считаются:
- Сооружение каскада водохранилищ на Днепре, в результате чего было затоплено более 500 тыс. га и подтоплены 100 тыс. га продуктивных земель, разрушено около 1,5 тыс. км берегов, изменен водный режим и др..;
- Крупномасштабные мелиорации;
- Строительство ряда крупных промышленных комплексов в бассейнах рек;
- Огромные объемы водосбора для промышленности и орошения;
- Колоссальные объемы загрязнений.
Приоритет в решении проблемы экологического состояния Днепр, ресурсы которого составляют около 80% водных ресурсов Украины, в определенной степени отражается и на государственной экологической политике, а именно в реализации Национальной программы экологического оздоровления бассейна Днепра и улучшения качества питьевой воды. Кроме того, по мнению экспертов, на сегодня в Украине масштабно возникают проблемы экологического состояния Азовского моря, а также рек Северский Донец и Южный Буг.
Водохранилища, каналы и пруды Украине. Водохранилища - это искусственные водоемы, образованные при сооружении водомерной плотины в долине реки, причем объемы воды в них превышают 1 млн м3. Водохранилища создается с целью регулирования речного стока для обеспечения различных хозяйственных нужд. Всего в пределах нашего государства построено около 1 тыс. водохранилищ, общая площадь которых в процессе заполнения превышает 3,3 тыс. км2, а общий объем воды составляет более 55 млрд м3 (табл. 7.2). Выделяют пять основных видов водохранилищ:
- Равнинные, характеризующихся большой площадью водной поверхности, небольшой максимальной (15-25 м) и средней (преимущественно 5-9 м) глубинами, интенсивными процессами переработки берегов;
- Водохранилища предгорные и плоскогорный областей. Для них свойственны большие глубины (70-100 м и более), сравнительно небольшая интенсивность переработки берегов, незначительное затопления и подтопления территории;
- Горные имеют большие глубины (часто более 100 м), незначительные площади подтопления и небольшую интенсивность переработки берегов;
- Озерные, создающие при строительстве плотины на реке, вытекающей из озера. Преимуществом этих водохранилищ является то, что при незначительном подпора и небольшой площади затопления земель в них можно аккумулировать большие объемы воды;
- Наливные - для их сооружения используют природные котловины. Применяют такие водохранилища преимущественно в процессе орошения и строительства гидроаккумулирующих электростанций.