Введение
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер, морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем известно – выражение «вода — это жизнь». Без воды человек не может прожить более трех суток, но даже понимая всю важность роли воды в его жизни, он все равно продолжает жестко эксплуатировать водные объекты, безвозвратно изменяя их естественный режим сбросами и отходами. Ткани живых организмов на 70% состоят из воды, Воды на Земле много, но 97% — это солёная вода океанов и морей, и лишь 3% — пресная. Из этих три четверти почти недоступны живым организмам, так как эта вода «законсервирована» в ледниках гор и полярных шапках (ледники Арктики и Антарктики). Это резерв пресной воды. Из воды, доступной живым организмам, основная часть заключена в их тканях. Потребность в воде у организмов очень велика.
Например, для образования 1 кг биомассы дерева расходуется до 500 кг воды. И поэтому её нужно расходовать и не загрязнять. Ограниченность запасов пресной воды,их неравномерное распределение во времени и пространстве требуют бережного отношения к этому ценному природному богатству. Между тем, потребление воды человеком возрастает, что приводит к количественному и изменению речного стока, запасов пресных водоемов, а также качественному гидрологического режима элементов гидрографической сети. Число рек с преобразованным стоком увеличивается с каждым годом в связи с ростом водопотребления, вызванного в свою очередь увеличением промышленного производства, численности населения и использованием воды в сельском хозяйстве в целях орошения. Более напряженным становится водохозяйственный баланс крупных городов и экономически развитых районов.
Сложившаяся ситуация настоятельно требует рационального использования и охраны водных ресурсов, вызывает необходимость оценки воздействия антропогенных факторов на сток и гидрологический режим. Вопросы оценки направленности и величины изменений речного стока под влиянием хозяйственной деятельности человека приобретают исключительно важное практическое и научно-методическое значение, так как их решение позволяет учесть характер и степень изменений как водных ресурсов, так и комплекса природных условий при эксплуатации гидротехнических сооружений, проведении агротехнических и лесомелиоративных мероприятий, строительстве объектов – водопотребителей
Водные ресурсы республики Беларусь
Республика Беларусь географически расположена в центре Европы. На севере и востоке она граничит с Российской Федерацией (протяженность границы — 990 км), на северо-западе — с Латвией (143 км) и Литвой (462 км), на западе — с Польшей (399 км), на юге — с Украиной (975 км).
Территория Республика Беларусь составляет 207,6 тыс. кв. километров. Сельскохозяйственные угодья занимают 44 процента территории страны, леса — 38 процентов, под водными объектами находится 2 процента территории, прочие земли составляют 16 процентов.
В результате аварии на Чернобыльской атомной электростанции пятая часть территории республики серьезно пострадала: в зоне радиоактивного загрязнения оказалось 15 процентов сельскохозяйственных угодий и 22 процента лесов.
В ландшафте республики преобладают обширные равнины — максимальная высота над уровнем моря составляет 370 метров.
Водные ресурсы Беларуси: оценка состояния и нормирование качества воды
Цепь холмов, проходящих в широтном направлении, разделяет территорию на северную часть, реки которой впадают в Балтийское море, и южную с реками, впадающими в Черное море.
Все основные бассейны рек являются трансграничными. Территория Республики Беларусь является водоразделом бассейнов Балтийского и Черного морей. Примерно 55 процентов речного стока приходится на реки бассейна Черного моря и 45 процентов — Балтийского.
По территории республики протекает семь больших рек (Западная Двина, Западный Буг, Неман, Днепр, Припять, Вилия, Березина) и 41 средняя.
Водосбор бассейна Днепра в пределах Республики Беларусь имеет площадь 116,4 тыс. км2. Из этой площади 63,7 тыс. км2 приходится непосредственно на р. Днепр и его притоки (реки Березина, Сож и Ипуть), впадающие на территории республики, а 52,7 тыс. км2 — на р. Припять, впадающую в Днепр на территории Украины. С учетом транзитной зоны (в пределах России и Украины) общая водосборная площадь Днепра и Припяти до границы с Украиной составляет 217 тыс. км2. Всего по территории Беларуси протекает 20,8 тыс. рек и ручьев суммарной длиной 90,6 тыс. километров.
Основным источником водных ресурсов Беларуси являются крупные и средние реки, вдоль которых концентрируется население и промышленность.
Немаловажное значение имеют также ресурсы малых рек, которые в связи с рассредоточенностью по территории доступны для повсеместного использования.
Ресурсы поверхностных вод включают речной сток и запасы воды в водоемах. В свою очередь речной сток подразделяется на местный (формирующийся в пределах республики) и общий (с учетом поступления транзитного стока из соседних стран).
Основной объем местного речного стока (65 процентов) формируется в водосборах рек Западная Двина, Неман, Вилия и Припять.
Преобладающая часть транзитного стока поступает по рекам Западная Двина (35 процентов) и Припять (28 процентов).
Распределение местного стока внутри года неравномерно.
За три весенних месяца по рекам западной и центральной частей республики (бассейны рек Неман, Вилия, Березина) протекает в среднем 42 — 47 процентов годового стока.
На территории республики находится около 10,8 тыс. озер, но только 470 из них имеют площадь водного зеркала 50 га и более. В озерах республики сосредоточено около 9 куб. километров воды.
В настоящее время в Республике Беларусь создано 153 водохранилища.
Полезный объем водохранилищ — 1,2 куб. километра. Полный объем водохранилищ составляет 2,95 куб. километра, их суммарная площадь — 797 кв. километров, или 0,5 процента площади республики. По месту расположения преобладают водохранилища руслового типа (50 процентов от общего числа водохранилищ республики).
На севере широко представлены водохранилища, созданные в результате подпора плотинами уровня воды в озерах.
Особое значение имеет Вилейское водохранилище (75 км2), которое сопоставимо с озером Нарочь и дает начало Вилейско-Минской водной системе, по которой воды Вилии направляются к столице республики.
Кроме регулирования стока водохранилищами большое распространение получило строительство прудов.
В настоящее время насчитывается более 1 тыс. прудов различного назначения объемом свыше 600 млн. куб. метров.
На территории республики имеются 224 скважины с минеральной водой, расположенные в районах размещения санаторно-курортных и лечебных учреждений, предприятий и цехов по розливу воды. В эксплуатации находятся 130 скважин, 94 скважин — резервные.
Отбор вод на бытовые и хозяйственные нужды не превышает 5-7% от ежегодно возобновляемых водных ресурсов.
Кроме того, более половины от объема забираемой воды после очистки повторно сбрасывается в водные объекты.
Подземные воды распространены на территории Беларуси повсеместно. Их естественные ресурсы составляют 15,9 км3 в год (43560 тыс. м3/сут).
Величина естественных ресурсов зависит от условий формирования подземных вод, которые наиболее благоприятны в центральной, северо-восточной и западной частях страны.
Эксплуатируются в основном неглубоко залегающие (50-200 м) водоносные горизонты, имеющие тесную гидравлическую связь с вышележащими горизонтами подземных вод и поверхностными водотоками.
Подземные воды характеризуются в основном благоприятными условиями формирования естественных ресурсов, обеспеченных инфильтрацией атмосферных осадков
На территории республики разведано 282 месторождения и участка подземных вод, по которым утверждены запасы подземных вод в количестве 7065,0 тыс.
м. куб. /сутки. На базе утвержденных запасов работает 183 групповых водозабора для водоснабжения 106 городов, промышленных центров и крупных населенных пунктов 99 являются резервными. Суммарный водоотбор из подземных источников по этим водозаборам составляет 1857,3 тыс.
м. куб/сутки. Общий водоотбор подземных вод по республике (с учетом водоотбора из неутвержденных запасов) составляет 2992,5 тыс. м. куб/сут. Таким образом, степень использования разведанных эксплуатационных запасов в целом в республике не более 42 процентов.
Значительное количество (109) разведанных месторождений подземных вод с общими эксплуатационными запасами 2067,3 тыс.
м. куб/сутки (что составляет 29 процентов от утвержденных по республике запасов) вообще не освоено и только начинает разрабатываться.
Опыт эксплуатации и материалы режимных наблюдений на эксплуатируемых месторождениях свидетельствует, что в большинстве случаев реальная схема фильтрации подземных вод не соответствует принятой при оценке эксплуатационных запасов и при условии соблюдения экологических и технологических требований, как правило, возможен прирост эксплуатационных запасов.
Таким образом, по запасам подземных вод Республика Беларусь может достаточно оптимистично смотреть в будущее, основная задача — обеспечить правильную эксплуатацию разведанных месторождений и предотвратить их возможное загрязнение.
По обеспеченности водными ресурсами на одного жителя Беларусь находится в сравнительно благоприятных условиях: несколько лучших, чем европейские страны, и значительно лучших по сравнению с отдельными соседними государствами.
Водообеспеченность общими водными ресурсами в средний по водности год в Беларуси составляет 5,8 тыс. м3 на одного жителя, в Европе в целом — 4,6, Польше и Украине — 1,7, в то же время в России — 30 тыс. м3.
Беларуси присуща значительная дифференциация водообеспеченности, которая усугубляется неравномерным размещением населения и производства. Так, наиболее развитые в хозяйственном отношении и густонаселенные центральные регионы страны (Минская обл. и г. Минск) располагают гораздо меньшими ресурсами поверхностных вод по сравнению с периферийными регионами, которые обладают и значительным транзитным стоком.
Рост промышленного и сельскохозяйственного производства, высокие темпы урбанизации способствовали расширению использования водных ресурсов.
Забор речных и подземных вод постоянно возрастал, достигнув максимального уровня в 1986-1990 гг., равного 2,9 км3 в год.
В результате спада производства, начиная с 1991 г., отмечалось сокращение водопотребления в различных отраслях экономики. Однако в последние годы в результате проводимых мероприятий по рационализации использования водных ресурсов, несмотря на рост объемов производства, оно стабилизировалось на уровне 1,7 км3.
Основными потребителями воды являются: жилищно-коммунальное хозяйство — 47,1 % общего потребления; производственное (промышленное) водоснабжение — 44,1 %; сельскохозяйственное водоснабжение — 8,5 %; орошение — 0,3 %. В региональном аспекте выделяется центральная часть Беларуси, где потребляется почти треть всего объема используемых вод, что в основном совпадает с экономическим потенциалом данного региона.
Потребление питьевой воды на одного жителя в целом по Беларуси составляет 184 л/сут., что существенно выше, чем в большинстве стран Европы (100-150 л/сут.).
Наибольшее удельное водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды отмечается в Минске, Бресте, Гродно, Бобруйске и Могилеве. Питьевое водоснабжение в городах и сельской местности осуществляется преимущественно из подземных источников. Питьевой водой из поверхностных источников (после соответствующей водоподготовки) обеспечиваются жители Полоцка и частично Гродно, Минска, Гомеля. Самыми значительными водопользователями в республике остаются город Минск и Минская область. На их долю приходится 37 % от всей забираемой из водных источников воды, 42 % поверхностных вод и 33 % подземных вод
Водные объекты республики являются наиболее перспективной частью природно-рекреационного потенциала, поскольку основным типом рекреационных систем в Республике Беларусь является озерно-речной.
Вблизи водоемов и водотоков в настоящий момент действуют 18 зон отдыха республиканского значения.
Вдоль рек сосредоточены объекты отдыха, в которых создано около 109 тыс. мест, из них в санаториях — 16,3 тыс. мест, санаториях — профилакториях — 15,3 тыс., пансионатах и домах отдыха — 2,8 тыс., детских оздоровительных лагерях — 70 тыс., турбазах и гостиницах — 4,7 тыс.
мест. Преобладающим видом рекреационной деятельности на реках является лечебно-оздоровительный отдых. Незначительно используются резервы природно-рекреационного потенциала акваторий рек для спортивных видов отдыха. На участках рек с неудовлетворительным качеством воды, где запрещено купание и любительское рыболовство, возможно освоение природно-рекреационного потенциала данных рек за счет организации спортивных видов отдыха, требующих минимального контакта с водой: гребля, парусный спорт и другие.
В отличие от речных систем водохранилища преимущественно используются для кратковременного неорганизованного отдыха в радиусе городов и крупных населенных пунктов.
Потенциальным и наиболее перспективным резервом рекреационного использования водоемов Республики Беларусь являются озера, вокруг которых еще не сложилась развитая инфраструктура учреждений и зон отдыха. Зона рекреации водного объекта — прилегающий к водному объекту участок территории, непосредственно используемый в рекреационных целях и оформленный в установленном законодательством Республики Беларусь порядке.
В современное рекреационное использование вовлечено более 50 озер.
При этом около 1,5 тыс. озер имеют площадь более 1 кв. километра и могут рассматриваться как объекты для отдыха и оздоровления.
Существующая в настоящий момент сеть объектов длительного и кратковременного отдыха на водных объектах республики не может в полной мере удовлетворить потребности населения в отдыхе. В ряде действующих зон отдыха наблюдается превышение допустимых рекреационных нагрузок, что влечет за собой ухудшение экологического состояния природной среды.
В то же время другие водные объекты, обладая достаточно высоким рекреационным потенциалом, используются не в полной мере. Создание на их базе новых зон отдыха позволит равномерно распределить рекреационную нагрузку по всему потенциальному фонду водных объектов страны.
Приоритетными проблемами рекреации являются:
- ухудшение экологического состояния водных объектов в местах массового отдыха из-за недостаточно развитой инфраструктуры;
- превышение норм допустимых рекреационных нагрузок в действующих зонах отдыха на водных объектах при недостаточном использовании рекреационного потенциала других водных объектов Республики Беларусь;
- недостаточный контроль за санитарным состоянием прибрежных зон в местах развития неорганизованной рекреации, что влечет за собой.
- высокий уровень засоренности территории бытовыми отходами .
С 2000 года в Республике Беларусь ведутся работы по освоению возобновляемых источников энергии.
Главным направлением их использования является восстановление и строительство малых гидроэлектростанций (далее — ГЭС).
Экономический гидроэнергетический потенциал рек республики оценивается в 1,3 млрд. кВт·ч в год. Из функционировавших в конце 1950-х годов 150 ГЭС к концу 1980-х годов в Республике Беларусь работало 4 малые ГЭС, оборудование которых нуждалось в срочной реновации .
Новый этап развития малой гидроэнергетики начался в стране в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Он обусловлен удорожанием энергоресурсов, экологической эффективностью гидроэнергетических ресурсов, а также новейшими разработками в области автоматики и средств управления, позволяющими обеспечить полную автоматизацию и существенно сократить эксплуатационные затраты на ГЭС.
Стратегией развития энергетического потенциала Республики Беларусь, утвержденной постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 9 августа 2010 г.
№ 1180 (Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь, 2010 г., № 198, 5/32338), определена потенциальная мощность всех водотоков Республики Беларусь — 850 МВт, из них технически доступная — 520 МВт, экономически целесообразная — 250 МВт.
В настоящее время мощность ГЭС в республике составляет 16,1 МВт. Использование гидропотенциала будет осуществляться путем сооружения новых, реконструкции и модернизации малых ГЭС.
В 2011 — 2015 годах предусматривается строительство ГЭС мощностью около 120 МВт, в том числе 2 ГЭС на р.
Западная Двина суммарной мощностью 63 МВт (Полоцкая и Витебская), 2 на р. Неман мощностью 37 МВт (Гродненская и Немновская), а также восстановление 10 действующих и строительство 35 малых ГЭС. Планируемая выработка электроэнергии составит 0,6 млрд. кВт·ч в год, что эквивалентно 205 тыс. тонн условного топлива.
Геотермальные воды используются в лечебных и промышленных целях.
В настоящее время в Республике Беларусь действует ряд геотермальных установок, суммарная мощность которых немного превышает 4 МВт и продолжает увеличиваться. Наиболее крупная из них мощностью 1 МВт введена в эксплуатацию в феврале 2010 г. на тепличном комбинате ”Берестье“, расположенном на восточной окраине г. Бреста. Подземное тепло в глубоких водоносных горизонтах является одним из возобновляемых ресурсов, однако используется в недостаточной мере.
Практика ряда европейских стран показывает, что достаточное для отопления количество тепла может быть получено на базе современных теплонасосных установок, использующих подземные воды с температурой 7 — 10 ºС. Подземные воды с такой температурой встречаются практически повсеместно на территории Республики Беларусь.
Наиболее перспективно использование подземного тепла для маломощных потребителей, прежде всего удаленных от сетей централизованного теплоснабжения (агрогородки, санаторно-оздоровительные учреждения, таможенные и пограничные переходы, частный сектор).
Приоритетной проблемой использования геотермальных вод является сдерживание использования геотермальной энергии высокой себестоимостью по сравнению с традиционными источниками.
В Беларуси функционирует специфическая отрасль экономики — водное хозяйство. Водное хозяйство формируется как отрасль народного хозяйства, занимающаяся изучением, учетом, планированием и прогнозами.
