Россия. Природа. Водные проблемы

Причинами водных проблем служат природные факторы, обусловленные особенностями естественного пространственно-временного распределения количества и качества водных ресурсов, и антропогенные, а также совместное действие тех и других. Среди природных факторов следует выделить роль аномальных климатических явлений, особенно больших или малых величин атмосферных осадков, приводящих к наводнениям или, напротив, к маловодьям.

Важнейшей проблемой является воздействие хозяйственной деятельности (искусственного преобразования поверхности речных бассейнов, мелиорации земель, сооружения гидроузлов и водохранилищ, водозабора) на поверхностные и подземные воды суши, на гидрологический режим рек, озёр, водохранилищ, подземных вод; на орошение земель и водообеспечение городского хозяйства, населения и промышленности.

Высокое содержание в воде железа, меди и ряда других ингредиентов делает её малопригодной для употребления в быту. Неблагоприятное влияние на водные ресурсы антропогенных факторов в значительной мере обусловлено необходимым развитием общества, но во многом это результат недостаточно продуманного, неэффективного, а подчас варварского отношения к водным ресурсам. В результате в первую очередь происходит их загрязнение – главная водная проблема как в России, так и в большинстве других стран мира. Происходит это в результате сброса неочищенных отходов хозяйственной деятельности, прежде всего сточных вод, в реки и водоёмы, а также смыва в них загрязняющих веществ с сельскохозяйственных угодий и урбанизированных территорий. Очистные сооружения лишь отчасти решают проблему, т. к. даже очищенные сточные воды нуждаются в разбавлении многократно бо́льшим объёмом чистой воды.

В конце 20 – начале 21 вв. ежегодный сброс загрязнённых сточных вод в природные водные объекты России, в основном в реки, составлял около 20,7 км³ в 1999 г., 14,4 км³ в 2015 г. (в том числе 5570,2 тыс. т хлоридов, 1855,4 тыс. т сульфатов, 421,2 тыс. т нитратов, 25 496,1 т общего азота, 2050 т жиров и масел и др.). Несмотря на сокращение объёмов загрязнения, большинство крупных водных объектов России по-прежнему не соответствует нормативным требованиям, загрязнено и огромное число малых рек. Сбрасывалось 30–40 км³ сточных вод (2020 – 34,2, 2021 – 35,5 км³ ), из которых около ⅓ официально признаны загрязнёнными. Но и остальные сточные воды содержат пусть нормативное, но тоже большое количество загрязняющих веществ. Значительно превосходит этот объём общий, т. н. диффузный, средний многолетний сток с сельскохозяйственных и урбанизированных площадей, отчасти загрязненный. В результате, несмотря на сокращение объёмов загрязнения с конца 1980-х – начала 1990-х гг., вода большинства водных объектов России по-прежнему не соответствует нормативным требованиям, характеризуясь в диапазоне от слабозагрязненной до грязной и экстремально грязной. Наиболее распространёнными загрязняющими веществами поверхностных вод России в последние десятилетия являются органические вещества, соединения меди, железа, цинка, фенолы, нефтепродукты. В целом по стране в 2020 г. превышение предельно допустимой концентрации органическими веществами составило 71 %, соединениями меди – 70 %, железа – 60 %, нефтепродуктами – 23 % и т. д. Число случаев высокого и экстремально высокого загрязнения поверхностных вод России в последние годы превысило 2000. Так, в 2021 г. зафиксировано 1,684 тыс. случаев высокого загрязнения на 281 водном объекте и 582 – экстремально высокого на 137 объектах. Причём на Обь и Волгу приходится почти 60 % всех случаев высокого и экстремально высокого загрязнения. Только со сточными водами в 2021 г. сброшено взвешенных веществ 197,5 тыс. т, сульфатов около 5 тыс. т, нефти и нефтепродуктов более 1 тыс. т, калия около 73 тыс. т.

В южных частях страны остро ощущается нехватка пресной воды для удовлетворения запросов всех её потребителей. Положение усугубляется тем, что Каспийское море является замкнутым водоёмом, а Азовское и Чёрное моря имеют слабую связь с Мировым океаном. Для поддержания их экологических систем и прилегающих экосистем Нижней Волги, нижнего течения Дона и ряда других рек необходимо резервировать значительное количество воды. В результате большинство водопотребителей и водопользователей (гидроэнергетика, сельское и рыбное хозяйства, судоходство), особенно в маловодные годы, не может полностью удовлетворить свои потребности в воде. Вместе с тем во многих районах Европейской части страны наблюдается подъём уровня грунтовых вод и подтопление земель. Частично это следствие влияния водохранилищ и каналов, утечек воды из водопроводных, канализационных и оросительных систем, нарушения (особенно в городах) условий стекания поверхностных и подземных вод. Основной же причиной является ощутимое потепление климата в зимний период, меньшее промерзание почвы и более интенсивная фильтрация поверхностных вод в подземные горизонты. В отдельных районах страны периодически возникают экстремальные гидрологические ситуации, в том числе в результате различных аварий. Во многих случаях в силу климатических флуктуаций они учащаются и обостряются (например, наводнения и загрязнение вод).

Совершенно очевидно, что необходим комплекс мероприятий, в каждом конкретном случае учитывающий местные природные и хозяйственные условия. Исходя из особой опасности истощения качественных ресурсов, т. е. загрязнения водных ресурсов, в числе приоритетных должны быть мероприятия, максимально предотвращающие и ослабляющие эту угрозу. Совершенствовать очистку сточных вод необходимо, но не менее важно не допустить попадания в реки и водоёмы даже очищенных сточных вод, поскольку они всё равно содержат большое количество загрязняющих веществ. Главные пути достижения этого: всемерная экономия воды, безводные технологии, оборотные, преимущественно замкнутые, циклы водопотребления, реализуемость которых доказана еще в 1980-х гг. Профилактический подход применим и в борьбе с загрязнением рек и водоёмов, поступающим с их водосборов, а также с эрозией, он основывается на организации территории водосбора, направленной на снижение поверхностного стока и тем самым опасности наводнений (чередование лесных и полевых угодий, водозадерживающие агротехнологии и др.). При этом улучшается и водообеспеченность сельскохозяйственных культур. В ряду актуальных мероприятий мульчирование, т. е. покрытие сельскохозяйственных полей соломой и другими материалами, снижающими непродуктивное (с поверхности почвы) испарение – главный вид потерь воды в неорошаемом земледелии. По-прежнему остается актуальным гидротехническое преобразование водных ресурсов – регулирование стока водохранилищами, а в ряде случаев территориальное перераспределение водных ресурсов. Это лишь некоторые пути управления водным балансом и качеством воды. Успех многих технологических решений водных проблем в значительной мере зависит от мониторинга и прогнозирования, в том числе долгосрочного, состояния водных ресурсов с учётом климатических и антропогенных факторов.