Водные ресурсы, 2024, № 5
научный журнал
Покупка
Новинка
Тематика:
Гидрофизика. Гидрология
Издательство:
Наука
Наименование: Водные ресурсы
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 198
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук ВОДНЬIЕ РЕСУРСЬI Том 51 № 5 2024 Сентябрь–Октябрь Журнал основан в декабре 1972 г. Выходит 6 раз в год ISSN: 0321-0596 Журнал издается под руководством Отделения наук о Земле РАН Главный редактор В.И. Данилов-Данильян член-корр. РАН Редакционная коллегия: М.В. Михайлова канд. геогр. наук, ИВП РАН (заместитель главного редактора), Т.Д. Миллионщикова канд. геогр. наук (ответственный секретарь), В.В. Беликов докт. техн. наук, С.Д. Беляев докт. техн. наук, М.В. Болгов докт. техн. наук, Е.В. Веницианов докт. физ.-мат. наук, Е.Ж. Гармаев член-корр. РАН, Б.И. Гарцман докт. геогр. наук, А.Н. Гельфан член-корр. РАН, Ю.С. Даценко докт. геогр. наук, В.К. Дебольский докт. техн. наук, Р.Г. Джамалов докт. геол.-мин. наук, С.Г. Добровольский докт. геогр. наук, П.О. Завьялов член-корр. РАН, А.Т. Зиновьев докт. физ.-мат. наук, В.П. Карликов докт. физ.-мат. наук, С.А. Кондратьев докт. физ.-мат. наук, С.К. Коновалов член-корр. РАН, Н.И. Коронкевич докт. геогр. наук, Л.С. Кучмент докт. физ.-мат. наук, В.Ю. Лаврушин докт. геол.-мин. наук, Ю.Н. Лукина докт. биол. наук, Т.И. Моисеенко член-корр. РАН, Ю.Г. Мотовилов докт. геогр. наук, И.И. Мохов акад. РАН, С.П. Поздняков докт. геол.-мин. наук, Л.В. Полищук докт. биол. наук, В.А. Румянцев акад. РАН, В.А. Семенов акад. РАН, Ю.А. Федоров докт. геогр. наук, Н.Н. Филатов член-корр. РАН, М.В. Флинт акад. РАН, Н.Л. Фролова докт. геогр. наук, В.В. Шамов докт. геогр. наук Заведующая редакцией М.Г. Сушинцева E-mail: waterres@iwp.ru Адрес редакции: 119333 Москва, ул. Губкина, 3, редакция журнала «Водные ресурсы» тел. 8(499) 135-54-04 Москва ФГБУ «Издательство «Наука» © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия журнала «Водные ресурсы» (составитель), 2024
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2024, том 51, № 5, УДК СОДЕРЖАНИЕ Том 51, номер 5, 2024 Гидроэкологическое состояние бассейна р. Урал и возможность устойчивого управления его водными ресурсами Водопотребление и водоотведение в российской части трансграничной реки Урал: тренды, влияние на качество воды А. П. Демин 537 Оценка существующих и перспективных потребностей в речной воде на казахстанском участке р. Урал Д. В. Магрицкий 550 Особенности обеспечения водными ресурсами сельскохозяйственного водоснабжения в изменяющихся климатических условиях бассейна р. Урал С. Д. Исаева, Э. Б. Дедова 569 Регулирование стока реки Урал в современных и прогнозируемых климатических условиях А. С. Калугин, В. В. Чуканов, Ю. Г. Мотовилов, А. В. Мастрюкова, Н. О. Попова, Н. Н. Чернобровкин 583 Опасные и неблагоприятные гидрологические явления для российской части бассейна реки Урал Л. С. Курочкина, Е. Н. Грек, Т. В. Скороспехова, С. С. Чепикова 596 Численная гидродинамическая модель протяженного участка р. Урал и ее применение для оценки рисков затопления селитебных территорий наводнениями и волнами прорыва В. В. Беликов, Н. М. Борисова, Е. С. Васильева, А. В. Глотко, Т. А. Фёдорова 608 Исследование экологического состояния водных объектов бассейна р. Урал и меры по его улучшению Г. С. Ермакова, И. Ю. Милютина, А. А. Строков, Г. Ш. Турсунова, И. В. Землянов 619 Комплексный анализ факторов антропогенной трансформации водосборной территории реки Урал Ж. Т. Сивохип, В. М. Павлейчик, А. А. Чибилёв 638 Особенности формирования и изменчивости гидролого-экологических характеристик малых рек бассейна р. Урал в условиях влияния совокупности естественных и антропогенных факторов А. М. Гареев, Д. И. Ахмедьянов, Ю. В. Островская, А. М. Шевченко 647 Методические положения оптимального зарегулирования стока малых рек бассейна р. Урал водохранилищами с учетом эколого-экономических критериев А. М. Гареев, В. С. Горячев 659 Пространственные и временные изменения качества воды р. Урал по многолетним данным государственной сети мониторинга Н. В. Кирпичникова, М. М. Трофимчук, М. Ю. Кондакова, О. Л. Романюк, Т. Б. Фащевская 666 Модель для оценки контроля и управления качеством воды на трансграничных водных объектах О. М. Розенталь, В. О. Полянин, Т. Н. Синцова 681 Многолетняя динамика эколого-гидрологических параметров функционирования нерестилищ осетровых в среднем течении реки Урал А. А. Чибилёв, Ж. Т. Сивохип, Ю. А. Падалко, В. М. Павлейчик 693 Гидробиологическая характеристика различных участков бассейна реки Урал на территории Российской Федерации С. В. Яковлев, В. О. Полянин, В. С. Болдырев, Т. Б. Голоколенова, Ю. В. Басько, Л. А. Черешнева 705
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2024, том 51, № 5, УДК
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2024, том 51, № 5, УДК 556.18. (282.247.42) ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БАССЕЙНА р. УРАЛ И ВОЗМОЖНОСТЬ УСТОЙЧИВОГО УПРАВЛЕНИЯ ЕГО ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ с. 537–549 ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ В РОССИЙСКОЙ ЧАСТИ ТРАНСГРАНИЧНОЙ РЕКИ УРАЛ: ТРЕНДЫ, ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ВОДЫ1 © 2024 г. А. П. Демин* Институт водных проблем РАН, Москва, 119333 Россия *e-mail: deminap@mail.ru Поступила в редакцию 30.01.2024 г. После доработки 21.03.2024 г. Принята к публикации 25.03.2024 г. Показаны изменения объемов водопотребления и водоотведения, массы сброса загрязняющих веществ в российской части бассейна в связи с изменяющимися социально-экономическими и технологическими условиями и оценена трансформация качества воды в р. Урал. Выявлено, что с 1990 по 2022 г. забор воды в российской части бассейна р. Урал для удовлетворения нужд населения и хозяйства сократился в 3.9 раза. Среднесуточное удельное водопотребление на 1 жителя снизилось во всех регионах. Коэффициент водооборота в бассейне вырос с 70.3 до 91.6%. Масса сброса большинства загрязняющих веществ, содержащихся в составе сточных вод, снизилась в 3–20 раз, но по пяти веществам отмечается заметный рост сброса. В верховьях р. Урал за 2008–2020 гг. качество воды по удельной величине комбинаторного индекса загрязненности воды практически не изменилось, в среднем течении наблюдается улучшение качества воды. Ключевые слова: забор воды, оборотное водоснабжение, среднесуточное удельное водопотребление, орошение земель, сточные воды, сброс загрязняющих веществ, качество воды. DOI: 10.31857/S0321059624050019 EDN: VYFDTE ______________ 1 Работа выполнена в рамках государственного задания ИВП РАН (тема FMWZ-2022-0001). ВВЕДЕНИЕ Проблемы водопользования приобретают все большую актуальность в условиях нарастающего дефицита водных ресурсов, особенно в регионах с развитым промышленным и сельскохозяйственным производством. Такое сочетание характерно для бассейна трансграничной р. Урал, территория которого относится к регионам с высоким природно-ресурсным потенциалом и интенсивным аграрно-промышленным развитием [33]. На территории бассейна размещаются крупные промышленные узлы: Магнитогорский в Челябинской области, Оренбургский, Орский и Медногорский в Оренбургской области, а также предприятия городов Учалы, Сибай, Миндяк (Республика Башкортостан). В бассейне Урала заметная часть населения потребляет воду для своих нужд из поверхностных источников. На юго-востоке Башкирии отмечена повышенная заболеваемость населения, обусловленная в том числе экологическими и биогеохимическими факторами. Концентрация железа и марганца в питьевой воде в ряде случаев значительно превышает нормативные значения [30]. Цель статьи – показать изменения объемов водопотребления и водоотведения, массы сброса загрязняющих веществ в российской части бассейна в связи с изменяющимися социально-экономическими и технологическими условиями и оценить трансформацию качества воды в р. Урал. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В качестве исходных материалов для анализа изменения объемов забираемых и отводимых в поверхностные водные объекты бассейна р. Урал сточных вод, а также сброса загрязняющих веществ в их составе использовались данные государственной статистической отчетности (форма 2-ТП (водхоз)) за период 1990–2022 гг., опубликованные в материалах государственного водно
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 51 № 5 2024 ДЕМИН го кадастра, сборниках “Воды России (состояние, использование, охрана)”, статистических сборниках “Водные ресурсы и водное хозяйство России”, содержащиеся в материалах автоматизированной информационной системы государственного мониторинга водных объектов Российской Федерации [2–10, 14, 28]. Для анализа развития орошаемого земледелия использовались материалы Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 г. [19–21], данные региональных отделений Управления мелиорации земель по оценке и учету орошаемых сельскохозяйственных угодий и технического состояния оросительных систем [18], по наличию дождевальных машин и установок [27]. Анализ динамики качества поверхностных вод выполнен на основе данных гидрохимической сети Росгидромета [22], докладов о состоянии и об охране окружающей среды по субъектам РФ [11–13, 17, 24], а также научных публикаций [1, 23, 25]. В соответствии с поставленными задачами исследование проведено на основе системного подхода с использованием следующих методов: 1) аналитического (сбор и систематизация первичной информации по объемам отводимых сточных вод, сбросам загрязняющих веществ); 2) специальных (на основе собранных материалов составлены таблицы, построены диаграммы); 3) статистической обработки данных и сравнительного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ Урал – третья по длине река Европы (2428 км) с площадью бассейна (включая бессточные районы) ~380 тыс. км2. Верховье бассейна находится в Республике Башкортостан и в Челябинской области, средний участок – в Оренбургской области, нижний участок – в Актюбинской, Западно-Казахстанской и Атырауской областях Республики Казахстан. Российская часть бассейн р. Урал занимает территорию площадью 123.2 тыс. км2 (по данным [12, 13, 17]). Республика Башкортостан и Челябинская область занимают небольшую территорию бассейна, но их роль в формировании общей гидролого-экологической ситуации весьма высока. Здесь формируются значительные объемы речного стока, сбрасывается много загрязняющих веществ как в составе сточных вод, так и с диффузным стоком. Три муниципальных района республики, а также городской округ Сибай полностью расположены на территории бассейна Урала, бóльшая часть еще пяти районов (включая города Баймак и Учалы) – частично. Численность сельского населения значительно преобладает над городским. Из Челябинской области территории двух муниципальных районов входят в бассейн Урала полностью, еще четыре (включая два города и два поселка городского типа) – частично. Кроме того, здесь находится городской округ Магнитогорск с крупными промышленными предприятиями, что предопределяет значительное преобладание городского населения над сельским. Почти две трети территории Оренбургской области расположены в бассейне Урала. Одиннадцать муниципальных районов области входят в бассейн Урала полностью, еще 8 – частично. Кроме того, здесь расположено много промышленных центров: городские округа Оренбург, Гай, Кувандык, Медногорск, Новотроицк, Орск, Соль-Илецк, Ясный. В области развито как аграрное, так и промышленное производство. Всего в российской части бассейна Урала на 01.1.2021 проживало 2.31 млн человек, в том числе 1.55 млн горожан (17 городов и поселков городского типа) [15]. На территории бассейна р. Урал функционирует сложившийся многоотраслевой водохозяйственный комплекс, основные участники следующие: водоснабжение всех категорий (промышленное, включая тепловые электростанции, коммунально-бытовое и сельскохозяйственное), орошаемое земледелие, прудовое рыбное хозяйство (в начальный период). Структура водопотребления в российской и казахстанской частях бассейна существенно различалась как в советский период, так и в настоящее время. Так как в пределах российской части территории бассейна сформированы крупные индустриальные центры, то основная доля водных ресурсов используется на производственные нужды. В казахстанской части >80% воды используется на регулярное и лиманное орошение, а также на рыбное хозяйство [33].
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 51 № 5 2024 ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ В РОССИЙСКОЙ ЧАСТИ... За период 1990–2022 гг. забор воды в российской части бассейна р. Урал для удовлетворения нужд населения и объектов экономики сократился в 3.9 раза – с 2.86 до 0.74 км3 [2–10, 14, 28]. Связано это в основном с падением объемов производства промышленной и сельскохозяйственной продукции и лишь частично с развитием оборотного водоснабжения и с внедрением водосберегающей техники в ЖКХ и сельском хозяйстве (рис. 1). Заметно три периода очевидных изменений объема водозабора – существенное падение в 1990-х гг., относительная стабильность в 2001– 2012 гг. со снижениями в периоды экономических кризисов и дальнейшими подъемами впоследствии, резкое падение после 2012 г. С 2013 г. стало значительно сокращаться производство электроэнергии, что потребовало меньших объемов воды для охлаждения кондесаторов. Доля электроэнергетики в общем объеме водозабора снизилась с 81% в 2012 г. до 52% в 2022 г. Крупнейший производитель электроэнергии в бассейне – Ириклинская ГРЭС, имеющая 8 энергоблоков суммарной мощностью 2482.5 МВт, комбинированную (прямоточно-оборотную) систему техводоснабжения. Летом после охлаждения конденсаторов турбин отработанная вода через отводящий канал сбрасывается в водохранилище. В зимний период часть нагретой воды уходит через колодец на входной участок обводного канала, закрывая до 50% общего водопотребления. Забор воды из поверхностных источников всеми потребителями сокращался более стремительными (в 4.7 раза) темпами, чем из подземных источников (1.8 раза). Объем использования воды на все нужды за 32 года сократился в 4.1 раза, однако темпы и причины снижения по разным видам водопользования различаются очень сильно (рис. 2). Водопользование на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения в начальный период росло, так как во многих населенных пунктах, особенно в сельской местности и малых городах, строились водопроводы и росло благоустройство жилого фонда. После 2000 г. в результате различных причин объем водопотребления населением в бассейне Урала сократился в 2 раза – с 241.3 до 121.6 млн м3. Одна из причин – снижение численности населения, как и в большинстве регионов России. Так, в Челябинской части бассейна Урала с 2002 по 2022 г. население сократилось на 33.5 тыс. чел. (6.3%), на территории Республики Башкортостан – на 30.5 тыс. чел. (8.6%), в Оренбургской части бассейна Урала – на 198.6 тыс. чел. (12.3%). Более важная причина – снижение удельного среднесуточного водопотребления жителями. С переходом от оплаты за коммунальные услуги по единому тарифу к оплате за количество потребленных ресурсов жители начали массово устанавливать счетчики на воду, выбирать бытовую и санитарную технику, которая более эффективно расходует ресурсы. Для некоторых категорий жителей рост тарифов на воду оказался существенным. В результате среднесуточное потребление воды жителями на коммунальные нужды резко снизилось (табл. 1). 500 0 1000 В том числе из поверхностных источников 3000 1500 2000 Всего 2500 Год Забрано воды, млн м3 2015 2020 2010 1990 2005 2000 1995 2025 500 0 1000 Производственные 1500 2000 Хозяйственно-питьевые 2500 Год Использовано воды, млн м3 2015 2020 2010 1990 2005 2000 1995 2022 С/х водоснабжение Орошение Рис. 1. Объем забранной воды в российской части бассейна р. Урал, млн м3. Рис. 2. Объем использованной пресной воды на различные нужды в бассейне р. Урал, млн м3.
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 51 № 5 2024 Максимальное сокращение удельного водопотребления произошло в Челябинской области (в 1.8 раза за 18 лет). Значительные величины потребления воды из систем централизованного водоснабжения связаны с преобладанием (85%) здесь городского населения. В части Республики Башкортостан, относящейся к бассейну р. Урал, эта доля составляет лишь 34%. Благоустройство жилого фонда сельских населенных пунктов и оборудование их водопроводом значительно уступают благоустройству жилого фонда городов, что и отразилось на более низких показателях водопотребления. В абсолютном выражении максимально сократился объем водопотребления на производственные нужды – с 2314 до 522 млн м3 за 32 года. Основной объем воды в промышленности бассейна Урала (94–97%) расходуется в таких отраслях, как энергетика и металлургия. За последние десятилетия объем производства в этих отраслях заметно сократился, что и стало главной причиной снижения водопотребления. Кроме того, сказался рост оборотного водоснабжения. Самые значимые по мощности системы оборотного и повторного водоснабжения находятся в таких отраслях промышленности, как металлургия, энергетика, топливная промышленность. При сокращении объема используемой свежей воды на производственные нужды в 4.4 раза объем оборотной и повторно-последовательной воды увеличился с 5.48 до 5.67 км3, а объем суммарного водоснабжения на производственные нужды снизился незначительно. Коэффициент водооборота (отношение объема оборотного и повторно-последовательного водопотребления к валовому водопотреблению на производственные нужды) в целом по бассейну Урала за этот период вырос с 70.3 до 91.6%. В конце 1990-х гг. он снижался, далее был довольно стабильным, но после 2012 г. стал заметно расти. Объем используемой воды на производственные нужды в промышленности на территории бассейна р. Сакмары невелик и в 1995 г. составлял ~29 млн м3. Основной объем воды на эти нужды в бассейне (~ 90%) расходуется в таких отраслях, как энергетика и ЖКХ. Коэффициент водооборота в бассейне Сакмары уже в 1995 г. Таблица 1. Динамика удельного потребления воды на питьевые и хозяйственно-бытовые нужды на территории субъектов федерации российской части бассейна р. Урал, л/л (сут чел.) Год Республика Башкортостан Челябинская область Оренбургская область 2004 123 312 240 2005 111 296 215 2006 104 280 213 2007 99 266 216 2008 96 256 213 2009 90 216 215 2010 85 169 211 2011 59 205 184 2012 60 247 168 2013 64 214 155 2014 75 171 154 2015 73 168 168 2016 73 160 148 2017 69 162 117 2018 69 166 130 2019 92 162 139 2020 66 174 144 2021 85 168 142 2022 81 173 157 ДЕМИН
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 51 № 5 2024 превышал 91%, тем не менее он постепенно увеличивался и к 2022 г. достиг 95.9% (рис. 3). Орошаемое земледелие в бассейне Урала активно развивалось в 1970–1980-е гг. Однако с начала 1990-х гг. площадь орошаемых земель (ОЗ) стала существенно сокращаться, что связано с отсутствием необходимого финансового обеспечения отрасли. Практически разрушена ранее созданная централизованно управляемая система мелиорации земель в стране. Отмечался резкий спад парка дождевальных и поливальных машин, объемов ремонтных работ на насосных станциях, каналах, гидротехнических сооружениях, трубопроводах. Государственные инвестиции в мелиорацию земель в 1991–1995 гг. сократились в 16 раз, а на содержание и ремонт мелиоративных систем выделялось 25–30% требуемых операционных средств. Часть ОЗ передавалась в собственность слабым в финансовом отношении крестьянским хозяйствам (фермерам). Значительные площади ОЗ не поливались из-за отсутствия оборудования, запасных частей, разрывов трубопроводов, ухудшения ремонтной базы. Если в начале 1990-х гг. в регионах бассейна Урала поливалось ~ 90% земель, то к 2022 г. эта цифра снизилась до 20–30% (табл. 2). Еще более значительно за этот период сократилось количество дождевальных машин и установок – от 10 раз в Республике Башкортостан до 36 раз в Челябинской области [27]. 80 75 85 Бассейн р. Сакмара 90 95 Бассейн р. Урал 100 Год Коэффициент водооборота, % 2015 2020 2010 1990 2005 2000 1995 2025 60 70 65 Рис. 3. Динамика коэффициента водооборота в бассейне р. Урал и бассейне р. Сакмары, %. Таблица 2. Динамика фактически политых орошаемых угодий, % от наличных угодий Год Фактически полито орошаемых угодий, % от наличных Республика Башкортостан Челябинская область Оренбургская область 1990 39.8 92.7 89.5 1995 50.2 29.9 60.9 2000 53.9 2.3 63.8 2005 69.1 5.1 30.0 2006 69.1 1.7 32.2 2007 64.5 2.3 16.9 2008 64.5 2.3 16.2 2009 83.4 2.4 22.7 2010 88.2 2.8 27.1 2011 59.2 8.0 26.8 2012 41.0 19.3 22.9 2013 22.0 17.8 22.1 2014 23.2 21.2 22.1 2015 25.5 21.2 18.9 2016 30.1 19.5 18.9 2017 25.4 19.5 20.8 2018 17.0 20.0 20.1 2019 21.3 20.0 18.8 2020 10.3 21.5 18.7 2021 29.4 21.5 18.7 2022 29.4 19.9 21.1 ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ В РОССИЙСКОЙ ЧАСТИ...
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 51 № 5 2024 Расчет площади ОЗ в бассейне р. Урал был основан на итогах сельскохозяйственной переписи 2016 г. по трем субъектам федерации [19–21]. Площади ОЗ за более ранние годы определялись как разность между площадью в 2016 г. и площадью введенных в эксплуатацию ОЗ в результате нового строительства и реконструкции ОЗ за соответствующие периоды. Данные по приросту ОЗ после 2016 г. брались из региональных программ по развитию мелиорации. С 2014 г. в мелиоративном комплексе России наметились положительные сдвиги – улучшилось и стало более стабильным федеральное финансирование, возросли инвестиции в мелиорацию земель местных органов и сельских товаропроизводителей, снизились темпы списания мелиорируемых земель. В связи с принятой Федеральной целевой программой “Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014–2020 годы” началось возрождение мелиорации в стране и площадь ОЗ в бассейне р. Урал стала понемногу расти (табл. 3). В связи с этим возрос и объем используемой воды на нужды регулярного орошения. Так, уже в 2020 г. он приблизился к объему в конце 1990-х гг. и, несомненно, будет расти и дальше. Наиболее быстро развивается орошение в Оренбургской области. Она входит в зону рискованного земледелия, и необходимость развития здесь мелиорации земель обусловлена климатическими особенностями региона: засушливым климатом (осадки 250–350 мм в год), высокой солнечной активностью в период вегетации растений, часто повторяющимися засухами. В области действует ведомственная программа по развитию мелиоративного комплекса, а с 2019 г. дополнительно реализуется федеральный проект “Экспорт продукции АПК”, в рамках которого на мелиорацию выделяется значительно больше средств. Только в 2019–2020 гг. в рамках этого проекта в бассейне Урала введено в оборот 3369 га орошаемых земель. За период 1990–2022 гг. объем сброса сточной, шахтно-рудничной и коллекторно-дренажной воды в поверхностные водные объекты российской части бассейна р. Урал сократился в 4.3 раза – с 2257 до 525 млн м3 [2–10, 14, 28]. Связано это в основном с сокращением забора воды для нужд населения и объектов экономики в результате падения производства промышленной и сельскохозяйственной продукции, перехода на замкнутые системы водоснабжения и внедрения водосберегающей техники (рис. 4). Таблица 3. Площадь орошаемых земель / объем использования воды на нужды регулярного орошения в российской части бассейна р. Урал (тыс. га/тыс. м3) Год Республика Башкортостан Челябинская область Оренбургская область Итого бассейн р. Урал 2007 10.61/660 0.84/120 6.60/10120 18.05/10900 2008 10.61/1260 0.84/220 6.83/5440 18.28/6920 2009 10.61/1974 0.84/213 6.95/9108 18.40/11294 2010 10.61/1944 0.84/234 7.20/16683 18.65/18860 2011 10.61/1113 0.84/379 7.45/14364 18.90/15856 2012 10.61/1071 0.84/379 7.45/12847 18.90/14297 2013 11.77/890 1.04/263 7.59/10054 20.39/11217 2014 11.77/1036 1.04/3 7.76/10731 20.57/11770 2015 11.77/1030 1.04/235 7.91/6762 20.72/8026 2016 11.77/1122 1.04/60 7.91/8579 20.72/9760 2017 12.24/1142 1.04/54 8.94/9082 22.22/10278 2018 12.53/1206 1.04/61 9.49/11047 23.05/12313 2019 12.70/1121 1.04/60 11.92/9662 25.66/10843 2020 12.90/547 1.04/210 13.30/19965 27.24/20722 2021 12.90/416 1.04/241 15.25/25181 29.19/25838 2022 13.10/319 1.04/88 15.60/20535 29.54/20942 ДЕМИН
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 51 № 5 2024 Очевидны три периода изменений объема водоотведения – заметное падение в 1990-х гг. в связи с финансово-экономическим кризисом в России, относительная стабильность и подъем в конце 2001–2012 гг. в связи с экономическим рос-том, резкое падение после 2012 г. С 2013 г. в регионе стало значительно сокращаться производство электроэнергии, что потребовало меньших объемов воды для охлаждения пара в конденсаторах ТЭС. Резко сократился сброс сточных вод в металлургическом производстве в результате прекращения в ноябре 2018 г. сброса сточных вод ПАО “Магнитогорский металлургический комбинат” (ММК) в русло Урала и перехода на замкнутую систему водоснабжения [26]. Наблюдалось повышение доли загрязненных сточных вод в общем объеме отводимых сточных вод – с 4.8% в 1990 г. до 39.7% в 2017 г. С прекращением сброса загрязненных сточных вод ММК в р. Урал эта доля снизилась до 21–31%. При этом бóльшая часть загрязненных сточных вод сбрасывалась в водоприемники недостаточно очищенными. Так, в 2022 г. из общего количества воды, относимой к категории загрязненной, 19.5 млн м3 сбрасывалось без очистки, а 145.9 млн м3 – недостаточно очищенной. Объем нормативно очищенных сточных вод на сооружениях очистки за этот период также сократился – с 118 до 2.03 млн м3, или в 58 раз. Доля нормативно очищенной воды в общем объеме сточных вод, требующих очистки, за 32 год в бассейне Урала снизилась с 52.2 до 1.2%. Итак, в 2022 г. очищался до нормативов только один из 140 м3 воды, требующей очистки. В настоящее время бассейн р. Урал относится к бассейнам с наиболее низкой долей нормативно-очищенной воды в объеме вод, требующих очистки, среди всех крупных рек Российской Федерацией. В 2022 г. здесь очищалось всего 1.2% объема воды, требующей очистки, тогда как в целом по Российской Федерации этот показатель составил ~20%. Объем сточных вод, в которых содержатся загрязняющие вещества (ЗВ), в российской части бассейна р. Урал в 2021 г. составлял 1.14% общего объема таких вод, сброшенных в России. В то же время доля некоторых ЗВ, сброшенных в составе сточных вод, существенно превышает эту величину. Так, доля сброшенного магния в 2021 г. составляла 4.52% общего объема по РФ, что говорит о том, что концентрация магния в сброшенных сточных водах в 4 раза превышала среднероссийскую величину. Концентрация сухого остатка превышала среднероссийскую величину в 1.9 раза, цинка – в 1.7 раза, нитратов – в 1.2 раза. Масса сбрасываемых ЗВ в составе сточных вод, отводимых в водные объекты российской части бассейна р. Урал, варьирует в очень широких пределах – от сотен тысяч тонн до десятков килограмм [2–10, 14, 28]. К ЗВ с наибольшей массой относятся сульфаты, хлориды и сухой остаток (табл. 4). Масса сухого остатка – обобщенный показатель качества воды, характеризует общее содержание растворенных в воде нелетучих минеральных и частично органических соединений, т. е. свидетельствует о минерализации воды. Наибольшую массу вносит в сброс ЖКХ. Пик сброса сульфатов приходился на 1992–1993 гг., а всего за 32 года масса сброса этого ЗВ снизилась почти в 8 раз. Существенный прогресс достигнут в сбросе хлоридов – с 1990 г. их масса снизилась в 27 раз. Довольно сильно менялся диапазон сбрасываемых взвешенных и органических веществ, нитратов, магния, азота аммонийного. Сброс взвешенных веществ в целом поступательно сокращался 500 0 1000 В том числе загрязненной 1500 2000 Всего 2500 Год Сброшено сточной воды, млн м3 2015 2020 2010 1990 2005 2000 1995 2025 Рис. 4. Объем сброшенной сточной, шахтно-рудничной и коллекторно-дренажной воды в поверхностные водные объекты российской части бассейна р. Урал, млн м3. ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ В РОССИЙСКОЙ ЧАСТИ...